用于处理循环冷却水的杀菌缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业循环冷却水用的缓蚀剂，具体涉及一种用于处理循环冷却水的杀 菌缓蚀剂及其制备方法。
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【背景技术】
[0003] 人口的迅猛增加和工业的飞速发展，导致水资源日益短缺，西北地区更为，故节约 用水已成为开发水资源的重要途径，被人们广泛关注，其中循环冷却水占工业总用水量的 90%以上，减少循环水系统排污，对循环水进行处理以提高循环水的浓缩倍率，可使水的重 复利用率达96%以上。循环水系统由于在不停的循环、蒸发、浓缩过程中，水中的含盐量也 在不断的增加，再加上循环水适宜的温度，为细菌微生物的滋生提供了良好的条件，因此在 循环水系统中，杀菌灭藻和防止腐蚀就成了循环水系统存在的主要问题。目前对循环水处 理解决上述两个问题的办法就是分别投加杀菌剂和缓蚀剂。常用的杀菌剂分为氧化性杀菌 剂和非氧化性杀菌剂两大类。单一组分的杀菌剂有投加量大、杀生效果差、易产生抗药性等 缺点；而具有协同作用的复合配方，相对其中的单一组分都有增效作用，且能克服单一组分 的杀菌弱点，还能降低成本，复配一般为化学和物理性状相近或相似的非氧化性杀菌剂与 非氧化性杀菌剂相互复配，复配后的杀菌剂综合性能优于各杀菌剂的单独使用，在性能上 有协调或互补作用。碳钢缓蚀剂目前主要有两大类，一种是有机类，以咪唑啉类为主，因其 在金属表面有较强的化学吸附，而减慢了阳极和阴极反应，因此降低了腐蚀速率。价格相对 较高；一种是无机类，主要包括亚硝酸钠、硫酸锌，价格相对便宜。单独使用杀菌剂和缓蚀剂 造成加药量大、使用成本高不经济等缺点。
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【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种用于处理循环冷却水的杀菌缓蚀剂，具有良好的缓蚀性 能和杀菌性能。
[0006] 本发明的另一个目的是提供上述杀菌缓蚀剂的制备方法。
[0007] 本发明所采用的技术方案是， 一种用于处理循环冷却水的杀菌缓蚀剂，按质量百分比，由以下原料组成：1〇%~20% 的异噻唑啉酮，20%~45%四羟甲基硫酸磷，10%~20%的硫酸锌，5%~10%的甲基苯并三氮 唑和5~45%的去离子水，以上各组份的质量百分比总和为100%。
[0008] 本发明所采用的另一个技术方案是， 上述用于处理循环冷却水杀菌缓蚀剂的制备方法，其具体操作步骤如下： 步骤1， 按质量百分比，称取10%~20%的异噻唑啉酮，20%~45%四羟甲基硫酸磷，10%~20% 的硫酸锌，5%~10%的甲基苯并三氮唑和5~45%的去离子水，以上各组份的质量百分比总和 为 100% ; 步骤2， 先将去离子水分为两份，分别为去离子水A和去离子水B ;其中，去离子水A的质量为 去尚子水总质量的1/6,去尚子水B的质量为去尚子水总质量的5/6 ; 步骤3， 再将异噻唑啉酮和四羟甲基硫酸磷加入去离子水A中，搅拌均匀，使得四羟甲基硫酸 磷完全溶解，得到混合物A ; 步骤4， 然后将硫酸锌和甲基苯并三氮唑加入去离子水B中，搅拌均匀，使得硫酸锌和甲基苯 并三氮唑完全溶解，得到混合物B ; 步骤5， 最后将混合物A和混合物B混合，搅拌均匀，即得到用于处理循环冷却水的杀菌缓蚀 剂。
[0009] 其中，异噻唑啉酮的活性物含量为15%。
[0010] 其中，四羟甲基硫酸磷的质量百分浓度为100%。
[0011] 本发明的有益效果是， 1、本发明杀菌缓蚀剂制作工艺简单，不需加热，成本低，特别适合化工、能源、电力、煤 化、环保、电子加工、钢铁、冶金行业循环冷却水系统。
[0012] 2、本发明杀菌缓蚀剂既具有杀菌功能又具有缓蚀功能，加药量少、水处理成本低， 处理后的循环水排污水满足GB8978-1998污水排放综合标准。 3、本发明杀菌缓蚀剂的主要成分四羟甲基硫酸磷与非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮复配 均不发生反应，可在pH为2~12的工业循环冷却水中使用，而异噻唑啉酮单独作为杀菌剂 使用时，只有在工业循环冷却水pH彡6时效果才最佳。而且，四羟甲基硫酸磷与带负电荷 的缓蚀剂(硫酸锌）同时使用时，发生协同作用，增加缓蚀和杀菌效果。
[0013] 4、本发明杀菌缓蚀剂主要成分为四羟甲基硫酸磷，对异养菌有特别强的杀菌效 果，可杀灭水中和粘泥中的微生物，并可以使粘泥从管壁上剥离脱落下来，保持管路的畅 通；另外，四羟甲基硫酸磷能有效控制硫酸盐还原菌对碳钢的腐蚀破坏，对碳钢材质有优良 的缓蚀作用，特别适合工业循环水处理的杀菌灭藻及缓蚀保护换热器材质的作用。
【具体实施方式】
[0014] 本发明提供一种用于处理循环冷却水的杀菌缓蚀剂，由10%~20%的异噻唑啉酮， 20%~45%四羟甲基硫酸磷，10%~20%的硫酸锌，5%~10%的甲基苯并三氮唑和5~45%的 去离子水组成。
[0015] 杀菌组分由异噻唑啉酮和四羟甲基硫酸磷组成。异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻 类蛋白质的键而起杀生作用的；异噻唑啉酮与微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生 长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用； 杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特 点；能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶；高剂量时，异噻唑啉酮对生物 粘泥剥离有显著效果。四羟甲基硫酸磷的杀菌机理是通过阻碍细菌的呼吸作用，细菌在呼 吸时要消耗糖类、碳水化合物以维持体内各种成分的合成，这个过程主要靠一种酶，如果杀 菌剂进入菌体，影响酶的活性，使能量代谢中断或减少，细菌呼吸就会停止而死亡。
[0016] 缓蚀组分由四羟甲基硫酸磷、硫酸锌和甲基苯并三氮唑组成。四羟甲基硫酸磷对 碳钢具有良好的缓蚀作用，能加速碳钢的点蚀破坏，使点蚀电位正移，从而对碳钢起到良好 的缓蚀作用；硫酸锌属于阴极缓蚀剂，在阴极部位，当锌离子靠近金属表面时，与聚集在阴 极的0H-迅速反应生成氢氧化锌沉淀，沉积于阴极的表面上，形成的沉积膜使溶解氧很难 达到阴极，从而缩小阴极面积，减缓阴极反应过程从而抑制整个腐蚀反应的进行；甲基苯并 三氮唑首先和金属机体在金属表面形成吸附膜，这层吸附膜像疏松网一样裹在金属表面， 形成一层牢固的吸附膜层，阻隔循环水和金属机体的接触从而起到缓蚀作用。
[0017] 实施例1 一种用于处理循环冷却水杀菌缓蚀剂的制备方法，其具体操作步骤如下： 步骤1， 称取100g的异噻唑啉酮，200g四羟甲基硫酸磷，150g的硫酸锌，100g的甲基苯并三氮 唑和450g的去离子水； 步骤2， 先将450g的去离子水分为两份，分别为去离子水A和去离子水B ;其中，去离子水A的 质量为去离子水总质量的1/6,去离子水B的质量为去离子水总质量的5/6 ; 步骤3， 再将异噻唑啉酮和四羟甲基硫酸磷加入去离子水A中，搅拌均匀，使得四羟甲基硫酸 磷完全溶解，得到混合物A ; 步骤4， 然后将硫酸锌和甲基苯并三氮唑加入去离子水B中，搅拌均匀，使得硫酸锌和甲基苯 并三氮唑完全溶解，得到混合物B ; 步骤5， 最后将混合物A和混合物B混合，搅拌均匀，即得到用于处理循环冷却水的杀菌缓蚀剂 A〇
[0018] "旋转挂片测腐蚀率"参照国家标准GB/T18175-2000,利用RCC-I型转腐蚀挂片试 验仪，在温度45土 1°C，转速100r/min条件下运行72小时进行旋转挂片法腐蚀试验； A试验方法提要： 旋转挂片腐蚀试验方法是在实验室给定条件下，用试片的质量损失计算出腐蚀率和缓 蚀率来评定水处理剂的缓蚀性能。
[0019] 实验步骤： ①将试片用滤纸把防锈油脂擦拭干净，然后分别在丙酮和无水乙醇中用脱脂棉擦洗 (每10片试片用不少于50ml上述试剂)，置于干净滤纸上，用滤纸吸干，置于干燥器中4h以 上，称量(精确到〇. 〇〇〇2g)，保存于干燥器中，待用。
[0020] ②按实验要求，配制好本发明杀菌缓蚀剂A储备溶液。储备溶液浓度一般为运转 浓度的100倍左右。储备溶液应在当天或前一天配制。
[0021] ③按试验要求，准备好试验用水。试验用水为现场水。
[0022] ④在试杯中加入本发明杀菌缓蚀剂A储备溶液精确到0. 02ml，在2000ml试杯中加 试验用水到一定体积，混匀，即为试液。在试杯外壁与液面同一水平处划上刻线。将试杯置 于恒温水浴中，向各试杯中连续通入空气。
[0023] ⑤待试片按一定旋转速度转动，并开始计时。
[0024] ⑥试杯不加盖，令试液自然蒸发，每隔lh~2h补加蒸馏水一次，使液面保持在刻 线处。
[0025] ⑦当运转时间达到指定值时，停止试片转动，取出试片并进行外观观察并记录