一种无磷水处理剂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种无磷水处理剂组合物，该组合物含有福美系杀菌剂、含磺酸基的无磷共聚物和缓蚀剂，所述缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或多种。本发明专利技术还公开了该无磷水处理剂组合物在水处理中的应用。将该无磷水处理剂组合物用于水处理的阻垢、缓蚀和杀菌性能评估的结果表明，该无磷水处理剂组合物在不含有磷系水处理剂的前提下，也能够具有较高的阻碳酸钙垢率、阻锌垢率、杀菌率以及较低的碳钢片腐蚀速率。因此，本发明专利技术中的无磷水处理剂具有环境友好和水处理效果优良的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无磷水处理剂组合物以及该组合物在循环冷却水处理中的应用。
技术介绍
在循环冷却水系统中，主要存在结垢、腐蚀和微生物危害三方面问题。防止系统结 垢和腐蚀最方便且有效的方法是在循环冷却水中投加缓蚀阻垢剂。目前国内常用于循环冷 却水处理的配方多为膦系配方，主要为含有膦酸基（一PO3H2)直接与碳原子相连的缓蚀阻 垢剂，常称之为有机膦酸。与早期磷系配方中的无机聚磷酸盐相比，有机膦酸具有良好的化 学稳定性、不易水解、可耐较高温度、用量小等优点，且兼具缓蚀和阻垢双重功能。但常用有 机膦不能有效地抑制磷酸钙垢和锌垢，且本身易形成有机膦酸垢。另外，含磷化合物对水体 的污染并导致水体富营养化问题使人们逐渐认识到控制含磷化合物排放的重要性。世界范 围内很多河流、湖泊已经因为排入大量的磷导致水生植物生长失控，水中溶氧耗尽，最终水 质恶化，水生动植物绝迹。随着环保意识的提高，环保法规的进一步严格，近年我国许多地 方已经开始限制含磷产品的使用，因此低磷、无磷水处理剂的开发已经成为研究热点。 循环冷却水系统中细菌和藻类的控制，一般通过投加杀菌剂来控制。常用的杀菌 剂分为两大类，氧化型和非氧化型杀菌剂。氧化型杀菌剂因其价格低廉而被普遍使用，但其 易受循环冷却水中pH、有机物、阻垢缓蚀剂等因素的影响和干扰，使之杀菌效果降低，而且 长期使用，由于微生物产生抗药性.也将影响杀菌效果，同时该类杀菌剂具有较强的氧化 性，容易氧化其他水处理剂使其失效；非氧化型杀菌剂不以氧化作用杀死水中微生物，而是 通过作用于微生物的特殊部位使之致死。因此，非氧化型杀菌剂不受循环冷却水中pH、有机 物、阻垢缓蚀剂等因素的影响和干扰。非氧化型杀菌剂还可以是氧化型杀菌剂的辅助杀菌 齐U，定期在循环冷却水中使用非氧化型杀菌剂，可以剥离循环冷却水系统中的生物粘泥，同 时可防止微生物产生抗药性，现场一般采用冲击投加，加药量较大。其中最常见的非氧化型 杀菌剂有季铵盐类杀菌剂和异噻唑啉酮，季铵盐类杀菌剂具有较好的瞬间杀菌效果，但药 效持续时间短；异噻唑啉酮瞬间杀菌效果较差，一般要加药24h才开始见效，投加量大，费 用高，长期使用还对循环冷却水系统有腐蚀作用。虽然目前开发了很多新型非氧化型杀菌 齐IJ，但还没有一种非氧化型杀菌剂能完全替代氧化型杀菌剂。且常见的这几种非氧化型杀 菌剂从开始使用至今已有几十年的时间了，更新换代速度缓慢。长期使用过程中微生物容 易对其产生抗药性，需要不断加大常用杀菌剂的使用浓度才能继续保持较好的杀菌效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服采用现有的水处理剂对循环冷却水进行处理的过程中需 要使用含磷组分，或者不使用含磷组分所获得的水处理效果较差的缺陷，提供一种无磷水 处理剂组合物及其应用。 通常，葡萄糖酸盐、硅酸盐和硼酸盐均为无毒、价廉的缓蚀剂，使用中不会对人类 和环境造成任何直接或间接的危害，但均未广泛应用于循环冷却水处理中，其原因是葡萄 糖酸盐单独使用需要的剂量较高，其本身也是微生物的营养源，容易引起微生物的大量繁 殖；硅酸盐和硼酸盐各自单独使用缓蚀效果不理想。袁万钟等发表的《硼砂-葡萄糖酸钠 缓蚀剂在中性介质中对碳钢的协同缓蚀作用》以葡萄糖酸钠和四硼酸钠复配作为碳钢缓蚀 齐IJ，仅使用这两种缓蚀剂，有效浓度达到l〇〇〇mg/L，浓度较高，而且配方不具有阻垢性能，使 用于循环冷却水处理有缺陷。 福美系杀菌剂通常用作农作物杀菌剂，常见的有福美锌、福美双和福美甲胂。这三 种药剂用作农药杀菌剂，杀菌效果好，特别是对藻类杀菌效果好，但很少用于循环冷却水系 统，主要是由于这几种药剂在水中的溶解度较低，在循环冷却水处理中的使用受到一定限 制。 本专利技术的专利技术人研究发现，通过将福美系杀菌剂、含磺酸基的无磷共聚物以及选 自葡萄糖酸盐、硅酸盐和硼酸盐中的一种或多种的所述缓蚀剂复配使用，不仅能够显著降 低药剂的用量，而且还可以在不需要引入含磷组分的情况下获得较好的缓蚀、阻垢和杀菌 效果，从而完成了本专利技术。 本专利技术提供了一种无磷水处理剂组合物，其中，该组合物含有福美系杀菌剂、含磺 酸基的无磷共聚物和缓蚀剂，所述缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或多种。 本专利技术还提供了该无磷水处理剂组合物在工业水处理过程中的应用。 在水处理(特别是循环冷却水处理）过程中，采用本专利技术所述的无磷水处理剂组合 物，可以获得较好的杀菌、缓蚀和阻垢效果，具体地，阻垢率较高、腐蚀速率较慢、杀菌能力 较强以及杀菌持续时间较长。本专利技术的阻垢效果主要体现于抑制锌垢和分散碳酸钙垢。 本专利技术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】 以下对本专利技术的【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专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供了一种无磷水处理剂组合物，其中，该组合物含有福美系杀菌剂、含磺 酸基的无磷共聚物和缓蚀剂，所述缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或多种。 尽管将所述福美系杀菌剂、所述含磺酸基的无磷共聚物以及选自硼酸盐、葡萄糖 酸盐和硅酸盐中的一种或多种的所述缓蚀剂配合使用就可以用于水处理中，但是为了达到 较好的水处理效果，优选情况下，相对于100重量份的所述缓蚀剂，所述福美系杀菌剂的含 量为1-50重量份，所述含磺酸基的无磷共聚物的含量为7-120重量份。更优选情况下，相 对于100重量份的所述缓蚀剂，所述福美系杀菌剂的含量为1-30重量份，所述含磺酸基的 无磷共聚物的含量为7-100重量份。进一步优选情况下，相对于100重量份的所述缓蚀剂， 所述福美系杀菌剂的含量为5-20重量份，所述含磺酸基的无磷共聚物的含量为10-40重量 份。 根据本专利技术的无磷水处理剂组合物，所述福美系杀菌剂具有较强的杀菌作用，因 此本专利技术的组合物中所述福美系杀菌剂可以为本领域常规的福美系杀菌剂，优选情况下， 所述福美系杀菌剂为福美锌、福美双和福美甲胂中的一种或多种。其中，福美锌的化学名为 二甲基二硫代氨基甲酸锌，其分子式为C6H12N2S4Zn;福美双的化学名为N，N'-四甲基二硫 双硫羰胺，其分子式为C6H12N2S4 ;福美甲胂的化学名为N，N-二甲基二硫代氨基甲酸甲胂，其 分子式为C7H15AsN2S4。另外，由于福美系杀菌剂在水中的溶解度较低，因此，更优选情况下， 配药时可先用少量乙醇和/或丙酮溶解。 根据本专利技术的无磷水处理剂组合物，所述含磺酸基的无磷共聚物具有阻垢分散性 能，尤其是当该共聚物为含有磺酸基和羧酸基的二元共聚物和/或三元共聚物时，其中，所 述二元共聚物优选为丙烯酸/2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物（AA/AMPS)，所述 三元共聚物优选为丙烯酸/丙烯酰胺/2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物（AA/ AM/AMPS)、丙烯酸/丙烯酸酯/2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/马来 酸/2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物（AA/马来酸/AMPS)和丙烯酸/马来酸酐 /2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物（AA/马来酸酐/AMPS)中的一种或多种，其中， 所述丙烯酸酯优选为丙烯酸C1-C8烷基或羟烷基酯，更优选为丙烯酸甲酯（M)、丙烯酸乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无磷水处理剂组合物，其特征在于，该组合物含有福美系杀菌剂、含磺酸基的无磷共聚物和缓蚀剂，所述缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或多种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯婕，郦和生，胡艳华，王岽，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11