一種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑的制作方法
【專利說(shuō)明】一種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑
[0001] 本發(fā)明涉及一種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑，特別是一種功能全面的阻垢緩蝕 劑，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工業(yè)用水量日益增加，而我國(guó)又是淡水資源較為匱乏 的國(guó)家，因此發(fā)展海水淡化技術(shù)迫在眉睫。海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水。是實(shí)現(xiàn)水資 源利用的開(kāi)源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響，水質(zhì)好、價(jià)格漸趨合 理，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等穩(wěn)定供水。在海水淡化系統(tǒng)中，受水質(zhì)、工 藝條件影響，海水淡化水處理系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)常會(huì)發(fā)生腐蝕、結(jié)垢現(xiàn)象，嚴(yán)重影響換熱效率，降 低設(shè)備使用壽命，影響機(jī)組的安全運(yùn)行。同時(shí)海水中高Na+和高C1-對(duì)設(shè)備的膜系統(tǒng)也將產(chǎn) 生非常不利的影響。而且在與空氣的接觸過(guò)程中，會(huì)將空氣中所帶的灰塵、微生物、污染氣 體（如50 2、氏5、冊(cè)13等）或昆蟲(chóng)帶入水系統(tǒng)，引起水質(zhì)污染，造成腐蝕或污垢沉積等問(wèn)題，其 中微生物帶來(lái)的危害特別嚴(yán)重。微生物腐蝕的一個(gè)重要特點(diǎn)是腐蝕速度集中于局部部位， 主要是由于微生物繁殖將產(chǎn)生的酸性環(huán)境，如硫酸鹽還原菌產(chǎn)生硫化氫氣體，硫細(xì)菌、鐵細(xì) 菌和線狀菌產(chǎn)生的酸性環(huán)境，造成局部腐蝕，最后將導(dǎo)致嚴(yán)重的點(diǎn)蝕直至穿孔，其危害特別 嚴(yán)重。
[0003] 為了防止設(shè)備結(jié)垢同時(shí)降低系統(tǒng)中Na+和C1的含量，提高設(shè)備利用率，節(jié)約能源、 確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行，需要在海水淡化系統(tǒng)中添加各種阻垢緩蝕劑。目前，用于該領(lǐng)域的阻 垢劑主要有聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽、聚羧酸等種類。聚羧酸作為阻垢劑，使用較多的是聚丙 烯酸（鈉）和聚馬來(lái)酸等。國(guó)外工程多采用投加NaCIO和CuS04來(lái)殺菌，這種方法勢(shì)必會(huì) 增加海水中氯離子含量。目前常用的殺菌劑主要有兩大類，即氧化型殺菌劑和非氧化型殺 菌劑。其中非氧化型殺菌劑在國(guó)內(nèi)使用最多，技術(shù)較成熟的非氧化型殺菌滅藻劑為季銨鹽 類和異噻唑啉酮類，均具有廣譜、高效、低毒等特點(diǎn)。
[0004] 目前海水淡化用，藥劑功能比較單一，通常需要把緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑配合使 用。藥劑之間共同使用時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生拮抗作用，使藥效降低，這樣就必須得考慮相溶、配伍 性等問(wèn)題，還需要做大量的工作篩選相互之間具有協(xié)同作用的緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑。
[0005] 基于上述問(wèn)題，有必要開(kāi)發(fā)一種同時(shí)具有阻垢、緩蝕和殺菌作用的多功能藥劑，對(duì) 于這類藥劑還要求具有高效化、綠色化、全面化、生產(chǎn)簡(jiǎn)單化、運(yùn)輸安全化、投藥方便化等特 點(diǎn)。這類多功能水處理劑無(wú)疑會(huì)給國(guó)內(nèi)市場(chǎng)添加新的活力，其市場(chǎng)需求將極具發(fā)展前途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)海水淡化使用中，同時(shí)具有阻垢、緩蝕和殺菌多 功能非氧化型殺菌滅藻劑，并且具有高效、綠色化、制備方法簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑，其配料重量百分比組成為：
[0009] 聚季銨鹽 10~丨5% 聚環(huán)氧琥珀酸鈉 20~30% 聚天冬氨酸 10~15% 聚馬來(lái)酸酐 10-15% 鋅鹽 5~10% 溴化十二烷基二甲基芐基溴化銨5~10% 余量的水
[0010] 進(jìn)一步地優(yōu)選，所述的聚季銨鹽固體含量彡40%。
[0011] 進(jìn)一步地優(yōu)選，所述的聚環(huán)氧琥珀酸鈉分子量在800-1500范圍內(nèi)。
[0012] 進(jìn)一步地優(yōu)選，所述的聚天冬氨酸-聚馬來(lái)酸酐復(fù)合物，其中的聚馬來(lái)酸酐平均 分子量大于5500,且二者的比例為2:3。
[0013] 進(jìn)一步地優(yōu)選，所述的鋅鹽為硫酸鋅。
[0014] 進(jìn)一步地優(yōu)選，其制備方法的步驟為：
[0015] (1)將聚馬來(lái)酸酐在反應(yīng)釜中用水溶解攪拌均勻后，將聚天冬氨酸加入反應(yīng)釜中， 繼續(xù)攪拌20~30分鐘；
[0016] (2)將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚環(huán)氧琥珀酸 鈉攪拌20~30分鐘；
[0017] (3)最后在反應(yīng)釜中加入聚季銨鹽攪拌10~20分鐘后，再加入溴化十二烷基二甲 基芐基溴化銨攪拌20~30分鐘，攪拌均勻后即得產(chǎn)品。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是：
[0019] (1)本發(fā)明是針對(duì)海水淡化用，同時(shí)具有阻垢、緩蝕和殺菌功能，且本發(fā)明的各組 分具有很好的相溶性、協(xié)同性和互補(bǔ)性，可替代現(xiàn)有的單一功能阻垢緩蝕劑和殺菌劑，功能 更全面，效果更顯著。
[0020] (2)本發(fā)明的配方和制備方法均綠色化。本發(fā)明采用的復(fù)配原料中不含磷，不會(huì)造 成水體富營(yíng)養(yǎng)化，排水不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染；且本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單可行，為清潔工藝，無(wú) 工業(yè)三廢排放。
[0021] (3)本發(fā)明的組分聚合季銨鹽固體含量彡40%，是一種強(qiáng)陽(yáng)離子高分子聚合物， 在水中有很好的溶解性能。它也屬非氧化性殺菌劑，具有廣譜、高效的殺菌滅藻能力，能有 效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生長(zhǎng)，并具有良好的粘泥剝離作用和一定的分散、滲透作用， 同時(shí)還具有一定的緩蝕作用。
[0022] (4)本發(fā)明的組分聚天冬氨酸和聚馬來(lái)酸酐復(fù)合物，其中的聚馬來(lái)酸酐平均分子 量大于5500,聚馬來(lái)酸酐具有高效分散性，它們會(huì)吸附到碳酸鈣晶體的活性增長(zhǎng)點(diǎn)上與 Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成長(zhǎng)，使晶格歪曲長(zhǎng)不大，羧基（-C00H)數(shù)量越多，阻垢 效果越好。聚天冬氨酸屬于聚氨基酸中的一類，在海水淡化用中有既有阻垢分散作用，又有 緩蝕作用。與大分子量聚馬來(lái)酸酐復(fù)合，阻垢緩蝕性能更高效，添加鋅鹽又增強(qiáng)緩蝕性能。
[0023] (5)本發(fā)明的組分十二烷基二甲基芐基溴化銨具有典型陽(yáng)離子表面活性劑的性 質(zhì)，有良好的分散、剝離粘泥作用。性質(zhì)穩(wěn)定，殺菌性能好，與聚合季銨鹽有很好的協(xié)同作 用，在海水淡化用中，與含氯殺菌劑相比有很大的優(yōu)越性。
[0024] (6)本發(fā)明的組分聚環(huán)氧琥珀酸鈉的分子量在800-1500范圍內(nèi)，它是一種無(wú)磷、 非氮的"綠色"環(huán)保型多元阻垢緩蝕劑。對(duì)水中的碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣和硅垢有 良好的阻垢分散性能，尤其適用于海水淡化用，可實(shí)現(xiàn)高濃縮倍率運(yùn)行。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明，但下述實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。 基于實(shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其它實(shí) 施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0026] 實(shí)施例1 :本發(fā)明一種海水淡化用阻垢緩蝕殺菌劑，其配料重量百分比組成為：
[0027] 聚季銨鹽 10% 聚環(huán)氧琥珀酸鈉 20% 聚天冬氨酸 12% 聚馬來(lái)酸酐 13% 鋅鹽 10% 溴化十二烷基二甲基芐基溴化銨5% 余量的水
[0028]其中，聚季銨鹽固體含量多40% ;聚環(huán)氧琥珀酸鈉分子量在800-1500范圍內(nèi)；聚 天冬氨酸-聚馬來(lái)酸酐復(fù)合物，其中的聚馬來(lái)酸酐平均分子量大于5500,且二者的比例為 2:3 ;鋅鹽為硫酸鋅。
[0029] 本發(fā)明制備方法的步驟為：
[0030] (1)將聚馬來(lái)酸酐在反應(yīng)釜中用水溶解攪拌均勻后，將聚天冬氨酸加入反應(yīng)釜中， 繼續(xù)攪拌20~30分鐘；
[0031] (2)將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚環(huán)氧琥珀酸 鈉攪拌20~30分鐘；
[0032] (3)最后在反應(yīng)釜中加入聚季銨鹽攪拌10~20分鐘后，再加入溴化十二烷基二甲 基芐基溴化銨攪拌20~30分鐘，攪拌均勻后即得產(chǎn)品。
[0033] 實(shí)施例2 :本發(fā)明一種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑，其配料重量百分比組成為：
[0034] 聚季銨鹽 15% 聚環(huán)氧琥珀酸鈉 20% 聚天冬氦酸 15% 聚馬來(lái)酸酐 1:5% 鋅鹽 10% 溴化十二烷基二甲基芐基溴化銨5% 余量的水
[0035] 其中，聚季銨鹽固體含量多40% ;聚環(huán)氧琥珀酸鈉分子量在800-1500范圍內(nèi)；聚 天冬氨酸-聚馬來(lái)酸酐復(fù)合物，其中的聚馬來(lái)酸酐平均分子量大于5500,且二者的比例為 2:3 ;鋅鹽為硫酸鋅。
[0036] 本發(fā)明制備方法的步驟為：
[0037] (1)將聚馬來(lái)酸酐在反應(yīng)釜中用水溶解攪拌均勻后，將聚天冬氨酸加入反應(yīng)釜中， 繼續(xù)攪拌20~30分鐘；
[0038] (2)將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚環(huán)氧琥珀酸 鈉攪拌20~30分鐘；
[0039] (3)最后在反應(yīng)釜中加入聚季銨鹽攪拌10~20分鐘后，再加入溴化十二烷基二甲 基芐基溴化銨攪拌20~30分鐘，攪拌均勻后即得產(chǎn)品。
[0040] 實(shí)施例3 :本發(fā)明一種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑，其配料重量百分比組成為：
[0041] 聚季銨鹽 15% 聚環(huán)氧琥珀酸鈉 20% 聚天冬氨酸 10% 聚馬來(lái)酸酐 15% 鋅鹽 10% 溴化十二烷基二甲基芐基溴化銨10%
[0042] 翁量鱗^水
[0043] 其中，聚季銨鹽固體含量多40% ;聚環(huán)氧琥珀酸鈉分子量在800-1500范圍內(nèi)；聚 天冬氨酸-聚馬來(lái)酸酐復(fù)合物，其中的聚馬來(lái)酸酐平均分子量大于5500,且二者的比例為 2:3 ;鋅鹽為硫酸鋅。
[0044] 本發(fā)明制備方法的步驟為：
[0045](1)將聚馬來(lái)酸酐在反應(yīng)釜中用水溶解攪拌均勻后，將聚天冬氨酸加入反應(yīng)釜中， 繼續(xù)攪拌20~30分鐘；
[0046] (2)將鋅鹽和水加入反應(yīng)釜中常溫?cái)嚢枋逛\鹽充分溶解，然后加入聚環(huán)氧琥珀酸 鈉攪拌20~30分鐘；
[0047] (3)最后在反應(yīng)釜中加入聚季銨鹽攪拌10~20分鐘后，再加入溴化十二烷基二甲 基芐基溴化銨攪拌20~30分鐘，攪拌均勻后即得產(chǎn)品。
[0048] 實(shí)施例4 :本發(fā)明一種殺菌性海水淡化用阻垢緩蝕劑，其配料重量百分比組成為：
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