專利名稱：一種控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理劑，具體地說，涉及一種控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑。
背景技術(shù)：
水中的金屬腐蝕及微生物(細(xì)菌、藻類等)大量繁殖等障礙普遍存在于各類水系統(tǒng)(如工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、中央空調(diào)水和景觀水等)中?，F(xiàn)使用的傳統(tǒng)水處理藥劑中，很大一部分是作為緩蝕劑和殺生劑的。如中國專利CN 1426680A報道的一種用于水處理的雙烷基季銨鹽殺菌滅藻劑；中國專利CN 1393413A報道的一種由聚醚酰胺和可溶性鉬酸鹽組成的緩蝕劑。由于這些水處理藥劑不具有控制釋放性能，其普遍存在著須頻繁投藥(導(dǎo)致在水體中藥劑濃度會出現(xiàn)階段性躍式波動)及投藥量難以控制等弊端。這既不利于有效控制被處理水系統(tǒng)的腐蝕行為和微生物生長，又會引起水處理藥劑的浪費(fèi)。開發(fā)控制釋放型水處理藥劑則是克服這一缺陷的有效途徑。
目前已有控制釋放型水處理藥劑的報道，如US.Pat.No.6,143,318公開的一種有殺菌作用的磷酸鹽玻璃和CN 1458084公開的一種兼具緩蝕、阻垢、殺菌作用的磷酸鹽玻璃水處理劑。然由于磷能為微生物提供豐富的營養(yǎng)，易引起環(huán)境水體的富營養(yǎng)化而導(dǎo)致環(huán)境污染(目前磷，已被列為第二類污染物)，因此控制釋放型磷酸鹽玻璃水處理劑的使用必將受到較大限制。鑒于此，研發(fā)對環(huán)境友好的控制釋放型水處理劑成為本領(lǐng)域迫切需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于，提供一種具有控制釋放性能且能同時具有緩蝕及殺生作用的堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
本發(fā)明所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑是一種堿硼硅酸鹽可溶性玻璃，該玻璃原料組成中以SiO2和B2O3作為玻璃網(wǎng)目形成氧化物，以K2O和Na2O作為玻璃網(wǎng)目修飾氧化物，以Ag2O作為殺生活性組成，并通過添加一定量的Al2O3、ZnO和TiO2來改善可溶性玻璃的整體性能。玻璃在水中的控制釋放性能可借助于改變上述組份的含量從而調(diào)整玻璃網(wǎng)目結(jié)構(gòu)特征來予以實(shí)現(xiàn)。
所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，其特征在于，所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，包括
81.5～99.0％ 玻璃基礎(chǔ)組分1.0～3.0％Ag2O0～3.0％ Al2O30～7.5％ ZnO0～5.0％ TiO2其中玻璃基礎(chǔ)組分，按摩爾百分比計，包括15～45％ SiO240～70％ B2O35～20％ Na2O0～2％K2O在本發(fā)明的一個優(yōu)選方案中，所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，有下列組分組成97％ 玻璃基礎(chǔ)組分2％ Ag2O1％ Al2O3其中玻璃基礎(chǔ)組分，按摩爾百分比計，有下列組分組成36.90％ SiO252.60％ B2O39.97％Na2O0.53％K2O；在本發(fā)明的另一個優(yōu)選方案中，所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，有下列組分組成89.5％ 玻璃基礎(chǔ)組分2.0％Ag2O1.0％Al2O35.0％ZnO2.5％TiO2其中玻璃基礎(chǔ)組分，按摩爾百分比計，有下列組分組成36.90％ SiO252.60％ B2O3
9.97％ Na2O0.53％ K2O。
制備本發(fā)明所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑的方法，其主要步驟是將組分按上述比例混合均勻，其中SiO2、ZnO和TiO2直接引入，B2O3由H3BO3引入，Na2O由Na2CO3和NaNO3引入，K2O由K2CO3引入，Ag2O由AgNO3引入，Al2O3由Al(OH)3引入，將混合均勻的物料升溫至250℃，并在此溫度保溫1小時，然后再升溫至1150℃，并在此溫度再保溫1小時，最后將所得熔液急冷(如澆注于鋼板上)即得目標(biāo)物。
本發(fā)明所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，其使用方法與現(xiàn)有同類型的水處理劑的使用方法相同。本發(fā)明所說的水處理劑在使用過程中會釋放出硼酸鹽，由于硼酸鹽的存在，控制了硅酸鹽以硅垢的形式析出；與此同時，還會釋放出具有很強(qiáng)殺生作用的Ag+，且新鮮的Ag+會隨著水處理劑的緩慢溶解而不斷釋放出來，可長時間維持殺生作用。另外，由于Ag+在很低的濃度就能到起殺生作用，因此不會促進(jìn)水中金屬的腐蝕。
本發(fā)明所說的水處理劑，其最大優(yōu)點(diǎn)在于對環(huán)境友好，且同時具有緩蝕、殺生和阻硅垢功能。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容，而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍實(shí)施例1～2按照表1中各實(shí)施例所示的組份用量準(zhǔn)確稱重原料，將各原料混合均勻，升溫至250℃保溫1小時(使玻璃中各組份在該階段發(fā)生預(yù)反應(yīng))，再升溫至1150℃保溫1小時，完成玻璃熔制，然后將熔液澆注于鋼板上急冷，即可得到控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑。
對所制的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表2。
表2中，控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑的溶解速率由單位量的40～60目控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑顆粒單位時間內(nèi)溶解出的Ag+的量來確定；控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑碳鋼緩蝕性能是將材質(zhì)為碳鋼20的標(biāo)準(zhǔn)試片放置于一定濃度的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑浸出液及空白試液中，通過72小時后試片的失重情況判定其碳鋼緩蝕性能；控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑異養(yǎng)菌殺菌性能是將單位量控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑在異養(yǎng)菌初始濃度為105～106個/mL的水溶液中放置一段時間，由水中異養(yǎng)菌總數(shù)的變化情況可確定其殺菌性能；
控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑滅藻性能是將單位量控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑在富集培養(yǎng)的含藻水溶液中放置一段時間，由水中葉綠素a的變化情況可確定其滅藻性能(葉綠素a的測定采用丙酮萃取分光光度法)；控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑硅垢析出情況，在相同SiO2濃度的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑浸出液和硅酸鈉水溶液中加入相同量的鈣鎂離子，在相同溫度下放置一段時間，通過比較兩種溶液中可溶性SiO2的濃度可判斷出水中硅垢析出的程度，可溶性SiO2的濃度采用硅鉬黃比色法測定。
表1

表2

顯然，本發(fā)明的控制釋放型多功能水處理劑不僅具有優(yōu)異的殺生性能，還具有良好的緩蝕性能，而且使用過程中硅垢不易析出。另外，還可以通過調(diào)整玻璃原料組成來效改變其控釋性能以適應(yīng)不同水質(zhì)和環(huán)境的要求，因此是一種可廣泛應(yīng)用于多種水系統(tǒng)的優(yōu)良水處理劑。
權(quán)利要求
1.一種控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，其特征在于，所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，包括81.5～99.0％玻璃基礎(chǔ)組分1.0～3.0％Ag2O0～3.0％ Al2O30～7.5％ ZnO0～5.0％ TiO2其中玻璃基礎(chǔ)組分，按摩爾百分比計，包括15～45SiO240～70B2O35～20％ Na2O0～2％K2O。
2.如權(quán)利要求1所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，其特征在于，所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，有下列組分組成97％玻璃基礎(chǔ)組分2％ Ag2O1％ Al2O3；其中玻璃基礎(chǔ)組分，按摩爾百分比計，有下列組分組成36.90％SiO252.60％B2O39.97％ Na2O0.53％ K2O。
3.如權(quán)利要求1所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，其特征在于，所說的控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，有下列組分組成89.5％玻璃基礎(chǔ)組分2.0％Ag2O1.0％Al2O35.0％ZnO2.5％ TiO2；其中玻璃基礎(chǔ)組分，按摩爾百分比計，有下列組分組成36.90％SiO252.60％B2O39.97％ Na2O0.53％ K2O。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制釋放型堿硼硅酸鹽玻璃水處理劑，按質(zhì)量百分比計，其包括81.5～99.0％玻璃基礎(chǔ)組分、1.0～3.0％Ag
文檔編號C02F5/00GK101077802SQ20061002690
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者周國光, 張峰, 陳康, 馮長春, 高慶華, 焦莉莉, 陸仁杰 申請人:上海多佳水處理科技有限公司