一种水处理药剂组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水处理药剂组合物，以及该组合物在水处理过程中的应用。
【背景技术】
[0002] 随着世界经济的迅猛发展，全球性水资源匮乏及水质污染问题已经严峻地摆在人 们面前。国内城市工业用水占城市用水总量的80%左右，而工业冷却水的用量约占工业用 水的2/3,在石油石化行业中的冷却水用量所占比例更大，约占工业水用水量的80%-90%， 因此节约工业冷却水是十分必要的。合理利用水处理药剂来提高循环水的浓缩倍数，即解 决了节能节水的能源问题又解决了减少排污、排放达标的环保问题。
[0003]目前，常用的阻垢分散剂主要有聚磷酸盐、有机膦酸盐、聚羧酸盐和天然分散剂； 常用的缓蚀剂包括无机金属系缓蚀剂(如铬酸盐、锌盐、钥酸盐和钨酸盐等)、无机磷酸盐系 缓蚀剂(如三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等）和有机缓蚀剂(如有机膦酸、有机胺和有机羧酸等)； 常用的杀菌剂包括有氯剂、季铵盐类药剂、溴类药剂和有机氮硫类药剂等。但是，随着社会 的进步和人们环保意识的增强，磷污染已经引起广泛地关注。以目前国内外常用的有机膦 酸型缓蚀阻垢剂为例，磷排放将引起周围水域的营养化而可能造成"赤潮"。在欧美、日本等 一些国家，已提出了禁磷措施，如德国要求磷排放彡Img?L'因此，无磷水处理药剂的应 用将是今后水处理行业的发展方向。
[0004]CN102674571A公开了一种在水性体系中抑制结垢的方法，其中阻垢剂由氨基酸烷 基膦酸组成。氨基酸部分可以由a组氨基酸或者在羧基与胺基之间至少具有两个或更多 碳原子的氨基酸物种表示。但是该类阻垢剂除氨基酸烷基膦酸阻垢剂外，多膦酸也会起到 抑制结垢的作用。
[0005]US5478476A公开了一种N-双膦酰基甲基氨基酸及其在控制工业工艺水中碳酸钙 结垢中的应用。特定的化合物是N-双膦酰基甲基氨基酸，包括N，N-双膦酰基甲基-L-谷 氨酸、N，N-双膦酰基甲基-L-丝氨酸和N，N，N'，N' -双膦酰基甲基-L-赖氨酸。该赖氨酸 以氨基自由基上带有一个膦酰基甲基的物质为代表。以上两个发明均属于含磷药剂，在国 家对环境要求越来越高的情况下，这种产品会逐步会被无磷药剂所替代，且发明仅限于阻 垢作用，不能起到缓蚀和杀菌作用。
[0006]US6238621B1发明的缓蚀剂是由至少一种（a)氨基酸或（b)其盐，至少一种芳基三 唑化合物组成。该类型的缓蚀剂在PH6-12的水溶液中具有明显的缓蚀作用，但并不具有阻 垢杀菌效果。
[0007] US4936994A发明混合使用几种酶，尤其是纤维素酶、a-淀粉酶和蛋白酶，复合酶 中含有2份纤维素酶、1份淀粉酶和1份蛋白酶。用量至少为SOppm对废水进行处理，使内 表面上粘泥得到消解并使内表面保持无粘泥状态的方法。其酶的用量至少为80ppm，用量较 高，存在酶被转化成为营养物质的可能，造成二次污染。
【发明内容】
[0008] 本发明的一个目的是提供一种新的水处理药剂组合物，将该水处理药剂组合物用 于水处理过程中可以获得较好的阻垢、缓蚀和杀菌的效果。
[0009] 本发明的另一个目的是提供上述水处理药剂组合物在水处理过程中的应用。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供了一种水处理药剂组合物，其中，该组合物含有氨基 酸、四环素类抗生素和酶。
[0011] 本发明还提供了上述水处理药剂组合物在水处理过程中的应用。
[0012] 根据本发明所述的水处理药剂组合物，通过将氨基酸、四环素类抗生素和酶配合 使用，使得该组合物在应用于水处理过程时可以获得较好的阻垢、缓蚀和杀菌效果，具体 地，阻垢率较高、腐蚀速率较小、杀菌能力较强以及杀菌持续时间较长。
[0013] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0014] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015] 本发明提供了一种水处理药剂组合物，该组合物含有氨基酸、四环素类抗生素和 酶。
[0016] 根据本发明的水处理药剂组合物，其中，将所述氨基酸、四环素类抗生素和酶配合 就能应用于水处理中，达到较好的阻垢、缓蚀和杀菌的效果，但是优选情况下，该组合物的 配比为，相对于100重量份的所述氨基酸，所述四环素类抗生素含有1-20重量份，所述酶含 有8-120重量份。更优选情况下，所述四环素类抗生素含有2-15重量份，所述酶含有11-90 重量份。
[0017] 根据本发明的水处理药剂组合物，其中，所述氨基酸具有阻垢和缓蚀性能，主要是 由于氨基酸分子中具有碱性氨基和酸性羧基两种基团，利用氨基酸分子中该两种基团在水 溶液中与金属离子形成络合物，从而降低水溶液中Ca2+及其他金属离子的含量。同时氨基 酸有一定的凝聚和分散作用，能使结晶在生长过程中发生晶格歪曲，使得生成的垢层是软 垢，易被水冲刷掉。另外氨基酸分子中S、N上有孤对电子与Fe空轨道形成表面配合物而吸 附到金属表面，形成了一层致密的吸附膜从而有效地阻止金属的腐蚀，大大降低了金属的 腐蚀速度。因此，本发明的组合物中所述氨基酸可以为本领域的技术人员公知的氨基酸的 一种或多种，在优选情况下，所述氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、天冬 氨酸、谷氨酸、精氨酸、鸟氨酸、赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、苯丙氨 酸、酪氨酸、组氨酸、色氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸中的一种或多种，更优选为甘氨酸、丙氨酸、 天冬氨酸、精氨酸、苏氨酸和半胱氨酸中的一种或多种。
[0018] 根据本发明的水处理药剂组合物，其中，所述四环素类抗生素通过抑制或破坏细 菌细胞壁的合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质的合成等途径达到杀菌的目的。因此，本 发明的组合物中所述四环素类抗生素并没有特别限定，只要具有上述杀菌性能的本领域公 知的四环素类抗生素即可。在优选情况下，所述四环素类抗生素为四环素、土霉素、金霉素、 多西霉素、米诺霉素和美他环素中的一种或多种。