本發(fā)明涉及工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國(guó)是一個(gè)缺水嚴(yán)重的國(guó)家，淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6％，但人均占水量?jī)H為2300立方米，僅為世界平均水平的四分之一，在世界上名列121位，是全球13個(gè)人均水資源最缺乏的國(guó)家之一。我國(guó)人均可利用水資源約為900立方米，20世紀(jì)末，全國(guó)600多座城市中，已經(jīng)有400多個(gè)城市存在供水不足的問題，其中比較嚴(yán)重的缺水城市達(dá)110個(gè)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)用水量迅速增長(zhǎng)，目前我國(guó)工業(yè)冷卻水約占工業(yè)取水量的60－70％，與此同時(shí)，工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水、日常用水的矛盾日益尖銳，在這種情況下，工業(yè)循環(huán)水的節(jié)水問題越來越重要，工業(yè)循環(huán)冷卻水的處理，通常需要分別使用阻垢劑、分散劑、緩蝕劑和殺生劑等。
阻垢緩蝕劑是由優(yōu)良的共聚物、有機(jī)膦及緩蝕劑等組成，對(duì)碳鋼、不銹鋼和銅具有優(yōu)良的緩蝕性能，對(duì)碳酸鈣、硫酸鋇、磷酸鈣等有卓越的阻垢分散性能。非氧殺菌劑不是以氧化作用殺死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中還原物質(zhì)的影響。非氧化性殺菌滅藻劑通常是氯酚類、季銨鹽類的非氧化性化合物。非氧化性殺菌滅藻劑的殺生作用有一定的持久性，對(duì)沉積物或黏泥有滲透、剝離作用，受硫化氫、氨等還原物質(zhì)的影響較小，受水中ph值影響較小。
不同的水質(zhì)，復(fù)合阻垢緩蝕劑所要解決的問題不同，對(duì)低硬、低堿水質(zhì)，采用自然ph值運(yùn)行工藝，水處理配方重點(diǎn)解決緩蝕問題，一般采用磷酸鹽+有機(jī)膦酸+磺酸鹽共聚物+鋅鹽配方。對(duì)高硬、高堿水質(zhì)，則根據(jù)水處理工藝的不同而不同，一種是調(diào)ph工藝，調(diào)ph工藝運(yùn)行的基本思路是用加入硫酸的方法來控制循環(huán)水的ph值，降低循環(huán)水中的堿度，進(jìn)而防止系統(tǒng)結(jié)垢；同時(shí)增加配方中的緩蝕劑和分散劑的用量，重點(diǎn)解決系統(tǒng)的腐蝕問題，一般采用有機(jī)膦酸加磺酸鹽共聚物+鋅鹽配方。對(duì)中等硬度、堿度的水質(zhì)，通常采用ph值自然運(yùn)行配方，系統(tǒng)ph值可達(dá)9.0，一般采用有機(jī)膦酸鹽加含羧酸基聚合物和視具體情況而加入鋅鹽的配方，配方側(cè)重阻垢，要求在一定的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行，具有阻垢效果好、腐蝕速率低的優(yōu)點(diǎn)。
cn1114952a公開了一種多元復(fù)合阻垢緩蝕劑及其配制方法，該緩蝕劑中包括膦酸鹽、膦羧酸、聚羧酸、鉬酸鹽及鋅鹽；該配方普適于多種工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及油田回用水的處理，具有高效的阻垢，緩蝕及分散性能。適用于高鎂硬、高硬度、高堿度、高溫度的水質(zhì)，具有在ph為6.5～9.0范圍內(nèi)自適功能；在用量低于15ppm時(shí)，仍然具有較好的阻垢緩蝕效果。cn102452725a公開了一種復(fù)合阻垢緩蝕劑及其應(yīng)用，該復(fù)合阻垢緩蝕劑包含一種水溶性硼酸鹽、至少一種有機(jī)膦酸和至少一種阻垢分散劑，所述阻垢分散劑為含羧酸基聚合物；該復(fù)合阻垢緩蝕劑綜合性能好，其具有優(yōu)良的阻caco3垢功能，還有良好的穩(wěn)定水中zn2+的能力和緩蝕性能，適用于循環(huán)冷卻水處理，且有機(jī)膦酸的用量低，降低了磷排放對(duì)環(huán)境的危害，同時(shí)，還可降低硼酸鹽的用量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)敞開式循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)，為了兼顧阻垢、緩蝕以及殺菌作用，本發(fā)明提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，以重量份計(jì)，包括以下組分：2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷4-15份、氨基三甲叉膦酸4-15份、乙二胺四亞甲基膦酸鈉4-15份和雙氯酚3-12份。
包含有上述特定重量份的2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸鈉和雙氯酚的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑特別適用于敞開式循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)，4者之間具有緩蝕增效作用，可以明顯降低單一藥劑的使用量，適用于高ph、高堿度、高硬度的水質(zhì)，可以兼顧阻垢、緩蝕以及殺菌的作用。本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑可以顯著地降低對(duì)a3和不銹鋼的腐蝕率。
在本發(fā)明中，重量份可以是μg、mg、g、kg等本領(lǐng)域公知的重量單位，也可以是其倍數(shù)，如1/10、1/100、10倍、100倍等。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，以重量份計(jì)，包括以下組分：2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷6-10份、氨基三甲叉膦酸6-10份、乙二胺四亞甲基膦酸鈉6-10份和雙氯酚5-10份。
進(jìn)一步優(yōu)選地，包括以下組分：2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷6-10份、氨基三甲叉膦酸6-10份、乙二胺四亞甲基膦酸鈉6-10份和雙氯酚5-10份。
在本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑中還可以包括分散劑和防腐蝕劑，優(yōu)選地，以重量份計(jì)，還包括分散劑3-12份和防腐蝕劑4-15份。進(jìn)一步優(yōu)選地，分散劑5-10份和防腐蝕劑6-10份，更優(yōu)選分散劑6-9份和防腐蝕劑7-8份。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，分散劑可以為聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、水解聚馬來酸酐、馬來酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽三元共聚物中的一種或多種，優(yōu)選為聚丙烯酸鈉。
防腐蝕劑為苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、鉬酸銨、鉬酸鈉中的一種或多種，優(yōu)選為苯并三氮唑。
在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，以重量份計(jì)，該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑中還包括脫鹽水40-70份，優(yōu)選為50-60份，進(jìn)一步優(yōu)選為52-56份。
為了能更好地兼顧阻垢、緩蝕及殺菌作用，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，以重量份計(jì)，該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑中，包括以下組分：2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷4-15份、氨基三甲叉膦酸4-15份、乙二胺四亞甲基膦酸鈉4-15份、雙氯酚3-12份、分散劑3-12份、防腐蝕劑4-15份和脫鹽水40-70份。
優(yōu)選地是，以重量份計(jì)，該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑中，包括以下組分：2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷6-10份、氨基三甲叉膦酸6-10份、乙二胺四亞甲基膦酸鈉6-10份、雙氯酚5-10份、分散劑5-10份、防腐蝕劑6-10份和脫鹽水50-60份。
其中，分散劑優(yōu)選為聚丙烯酸鈉，防腐蝕劑優(yōu)選為苯并三氮唑。
本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑不需要調(diào)ph至堿性即可發(fā)揮功效。
本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑可以使用本領(lǐng)域中常用的混合方法來制備得到。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了上述復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑在敞開式循環(huán)冷卻水處理中的應(yīng)用。
其中，特別適用于高ph、高堿度以及高硬度的水質(zhì)。更優(yōu)選適用于火電廠高濃縮倍率循環(huán)水。
其中，本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑特別適用于鋼材的抗腐蝕劑，特別是a3鋼和不銹鋼，效果較優(yōu)。
本發(fā)明的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率為90％以上，優(yōu)選為94％以上，對(duì)a3鋼的腐蝕率低至0.062mm/a，優(yōu)選為0.054mm/a，對(duì)不銹鋼腐蝕率低至0.007mm/a，優(yōu)選為0.004mm/a。
本發(fā)明提供的包括有特定比例的2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸鈉和雙氯酚的復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，兼具阻垢、緩蝕和殺菌的作用，配方合理，使用效果好，生產(chǎn)成本低；另外，本發(fā)明的成分易于獲得，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境無污染，效果好，便于推廣應(yīng)用。本品主要用于敞開式循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)，特別適用于高ph、高堿度、高硬度的水質(zhì)，是目前較理想的不調(diào)ph堿性運(yùn)行的水處理劑之一。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉7份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷10份，氨基三甲叉膦酸6份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份，苯并三氮唑7份，雙氯酚9份，脫鹽水53份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率98％，a3腐蝕率0.024mm/a，不銹鋼腐蝕率0.003mm/a。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉6份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷8份，氨基三甲叉膦酸8份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份，苯并三氮唑8份，雙氯酚6份，脫鹽水56份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率96％，a3腐蝕率0.014mm/a，不銹鋼腐蝕率0.004mm/a。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉9份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷8份，氨基三甲叉膦酸9份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉10份，苯并三氮唑7份，雙氯酚5份，脫鹽水52份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率97％，a3腐蝕率0.034mm/a，不銹鋼腐蝕率0.001mm/a。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉8份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷9份，氨基三甲叉膦酸9份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉9份，苯并三氮唑8份，雙氯酚5份，脫鹽水52份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率94％，a3腐蝕率0.054mm/a，不銹鋼腐蝕率0.002mm/a。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸7份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷10份，氨基三甲叉膦酸6份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份，苯并三氮唑7份，雙氯酚9份，脫鹽水53份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率90％，a3腐蝕率0.060mm/a，不銹鋼腐蝕率0.005mm/a。
實(shí)施例6
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉7份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷10份，氨基三甲叉膦酸6份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份，鉬酸銨7份，雙氯酚9份，脫鹽水53份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率91％，a3腐蝕率0.062mm/a，不銹鋼腐蝕率0.007mm/a。
對(duì)比例1
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉7份，氨基三甲叉膦酸6份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份，苯并三氮唑7份，雙氯酚9份，脫鹽水53份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率87％，a3腐蝕率0.091mm/a，不銹鋼腐蝕率0.012mm/a。
對(duì)比例2
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉7份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷10份，乙二胺四亞甲基膦酸鈉8份，苯并三氮唑7份，雙氯酚9份，脫鹽水53份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率87％，a3腐蝕率0.123mm/a，不銹鋼腐蝕率0.015mm/a。
對(duì)比例3
本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)包括以下組分：聚丙烯酸鈉7份，2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷10份，氨基三甲叉膦酸6份，苯并三氮唑7份，雙氯酚9份，脫鹽水53份。該復(fù)合緩蝕阻垢殺菌劑的阻垢率86％，a3腐蝕率0.142mm/a，不銹鋼腐蝕率0.014mm/a。
最后，本發(fā)明的方法僅為較佳的實(shí)施方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。