适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂及制备、使用方法
阅读说明：本技术 适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂及制备、使用方法 (Composite bactericide suitable for blast furnace closed circulating water and preparation and use methods thereof ) 是由 王坤鹏 孙辉 胡文军 陶贵立 张宇 李红 陈奇 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂及制备、使用方法,所述复合杀菌剂包括复合剂A、混合剂B；所述复合剂A的组成成分及重量份数为：高铁酸钾10-35份、碳酸钠25-45份、去离子水30-60份；所述混合剂B的组成成分及重量份数为：棉隆5-18份、福美钠10-30份、二乙基羟胺8-28份、去离子水20-45份。该复合杀菌剂投加量少、杀菌效率高、适用于PH在10以上的高炉闭路循环冷却水系统,该药剂本身低毒、易降解、杀菌效率高、抑菌时间长,在168h后杀菌效率仍有99.4％,适用于高炉闭路循环冷却水系统使用。(The composite bactericide suitable for the closed circulating water of the blast furnace and the preparation and use methods thereof, wherein the composite bactericide comprises a complexing agent A and a mixing agent B; the complexing agent A comprises the following components in parts by weight: 10-35 parts of potassium ferrate, 25-45 parts of sodium carbonate and 30-60 parts of deionized water; the mixture B comprises the following components in parts by weight: 5-18 parts of dazomet, 10-30 parts of sodium ferbamate, 8-28 parts of diethylhydroxylamine and 20-45 parts of deionized water. The composite bactericide has the advantages of small dosage, high sterilization efficiency, suitability for a blast furnace closed-loop circulating cooling water system with the PH of more than 10, low toxicity, easy degradation, high sterilization efficiency and long bacteriostasis time, the sterilization efficiency is still 99.4 percent after 168 hours, and the composite bactericide is suitable for the blast furnace closed-loop circulating cooling water system.)
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂及制备、使用方法。
背景技术
国内高炉闭路循环冷却水系统使用的缓蚀剂多以亚硝酸盐及其复合物为主，亚硝酸盐拥有低廉的价格且具有一定的缓蚀效果，得到了广泛的使用，但在长期使用中由于有大量的硝酸盐容易滋生硝化菌，硝化菌过量繁殖会造成循环水PH下降，腐蚀速率上升，形成电化学造成设备腐蚀，工业上为了抑制硝化菌通常在水中投加碱提高PH值到10以上，能够有效的抑制硝化菌。采用这种方法虽然抑制了硝化菌，但是还有部分微生物能够在高碱度下存在，危害高炉闭路循环冷却水系统，这时还需要再投加少量的杀菌剂进行处理。
目前高炉闭路循环冷却水系统杀菌剂多采用非氧化性杀菌剂，一般的非氧化性杀菌剂如季铵盐类和戊二醛适用PH一般＜9，杀菌效果较为理想，对于PH在10以上的高炉密闭循环水系统使用一般的非氧化性杀菌剂会加速水解，杀菌效率大大降低，处理效果不够理想，只有采用加大投加量的方式，来提高杀菌效率，但这种方式不仅造成了药剂的浪费，也不经济实用。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂及制备、使用方法，该复合杀菌剂投加量少、杀菌效率高、适用于PH在10以上的高炉闭路循环冷却水系统，该药剂本身低毒、易降解、杀菌效率高、抑菌时间长，在168h后杀菌效率仍有99.4％，适用于高炉闭路循环冷却水系统使用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂，所述复合杀菌剂包括复合剂A、混合剂B；
所述复合剂A的组成成分及重量份数为：高铁酸钾10-35份、碳酸钠25-45份、去离子水30-60份；
所述混合剂B的组成成分及重量份数为：棉隆5-18份、福美钠10-30份、二乙基羟胺8-28份、去离子水20-45份。
适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂的制备方法，包括如下方法：
1)制备复合剂A：在常温下先将碳酸钠和去离子混合搅拌10-20分钟，再将高铁酸钾缓慢加入，调低转速至5-20r/min，继续搅拌30-40分钟，混匀后既得复合剂A；
2)制备混合剂B：先将去离子水加热至70-90℃，再按先后顺序将二乙基羟胺、棉隆、福美钠依次加入去离子水中，其中二乙基羟胺溶解后呈碱性，对于后续加入的棉隆能起到促进溶解的作用，之后再将福美钠加入能将药剂彻底融合，每加一种组分间隔20-30分钟，加入过程中保持加热温度在70-90℃，持续搅拌，所有组分加入后再混合搅拌20-30分钟后，既得复合剂B。
适用于高炉密闭循环水的复合杀菌剂的使用方法，在高炉密闭循环水系统进水管处投加复合剂A10-30mg/L，运行2-4小时后，在高炉密闭循环水系统回水管处投加混合剂B20-50mg/L，连续运行24h、72h、120h、168h，取水测定水中菌落总数，用以评定复合杀菌剂的杀菌效果。
复合剂A由高铁酸钾、碳酸钠、水复配后相当稳定，无任何毒副作用，在PH≥10的碱性条件下，溶于水生成的Fe(OH)3能吸附各种阴阳离子，同时它的强氧化性能将水中微生物去除，杀菌作用明显，碳酸钠具有调节PH的作用，使药剂效果更加稳定，在复合剂A中的含量为高铁酸钾10份-35份、碳酸钠25份-45份、去离子水30份-60份。
高铁酸钾具有极好的杀菌、脱色、除臭、净化效果，在强碱溶液中稳定不易分解，本身无毒，适用于高PH下杀菌使用。
混合剂B由棉隆、福美钠、二乙基羟胺、去离子水复配，其中棉隆和福美钠具有在高PH下稳定的特性，对抑制水中粘泥类微生物效果显著，具有协调增效作用，二乙基羟胺能够脱出水中的氧抑制硝化细菌生长，并在金属表面形成钝化膜，具有除氧和防护双重作用，在混合剂B中的含量为棉隆5份-18份、福美钠10份-30份、二乙基羟胺8份-28份、去离子水20份-45份。
棉隆溶解度受温度影响较大，在30℃水中为0.12％，在制备混合剂B时保持温度在70-90℃，能保证棉隆全部溶解，与其他组分混合使用能达到最佳使用效果。
福美钠极易溶于水，与棉隆复配使用能提高杀菌效果，二者之间具有协调增效作用，性能稳定。
本发明的复合杀菌剂由复合剂A、混合剂B组成，在使用方法上采取先投加复合剂A，再投加混合剂B的加药方式，这主要是由于高炉各个部位温度不一致，导致各部位PH时高时低，分布不均，这时先加复合剂A就能将高炉各部位PH值稳定在10以上，并进行一次微生物去除，再投加混合剂B就能达到更优的使用效果，特别是复合剂A、混合剂B各组分均表现出在PH≥10时具有优异的杀菌效果和抑菌作用，采用本发明的复合杀菌剂使用方法能有效减少杀菌剂的使用量，同时保证杀菌效果得到很大提升，在高炉闭路循环冷却水系统使用效果显著。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明的杀菌剂适用于PH≥10的高炉密闭循环水系统中使用，比传统杀菌剂杀菌效率高，抑菌时间长。
2)本发明的杀菌剂本身低毒、易降解、杀菌效率高、实验证明在168h后仍有很好的杀菌效果，杀菌效率为99.4％。
3)本发明的杀菌剂棉隆和福美钠具有在高PH下稳定的特性，具有协调增效作用，抑菌效果优于单独使用棉隆和福美钠。
4)本发明的杀菌剂制备便捷，使用方法能够发挥最大杀菌效率，而且使用量少，成本低，长期存储稳定性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例1：
一种适用于高炉密闭循环水的的复合杀菌剂包含复合剂A、混合剂B，其中复合剂A如下组分，其组成成分及重量份数为：高铁酸钾15份、碳酸钠40份、去离子水45份。混合剂B如下组分，其组成成分及重量份数为：棉隆15份、福美钠12份、二乙基羟胺26份、去离子水25份。
本实例复合杀菌剂的制备方法，具体操作如下：
1)复合剂A：在常温下先将碳酸钠和去离子混合搅拌10分钟，再将高铁酸钾缓慢加入，调低转速至20r/min，继续搅拌30分钟，混匀后既得复合剂A；
2)混合剂B：先将去离子水加热至80℃，再按先后顺序将二乙基羟胺、棉隆、福美钠依次加入去离子水中，考虑药剂融合彻底，每加一种组分间隔25分钟，加入过程中保持加热温度在80℃，持续搅拌，所有组分加入后在混合搅拌25分钟后，既得复合剂B。
一种适用于高炉密闭循环水的的复合杀菌剂的使用方法，具体操作如下：
在高炉密闭循环水系统进水管处投加复合剂A 20mg/L，运行3小时后，在高炉密闭循环水系统回水管处投加混合剂B 35mg/L，连续运行24h、72h、120h、168h。
取水测定水中菌落总数，用以评定复合杀菌剂的杀菌效果，实验水质条件为PH10.22，电导率1385μs/cm，总硬度154mg/L(以碳酸钙计)，钙硬度92mg/L(以碳酸钙计)，Cl-143mg/L，菌落总数3.4×104CFU·ml-1，杀菌效果如下表1。
表1：实施例1杀菌效果
从表1可以看出使用本发明复合杀菌剂效果优异，杀菌作用维持时间长，使用168h后杀菌效率仍能达到99.7％，抑制微生物效果显著，能够应用在PH≥10高炉密闭循环水系统中。
实施例2：
一种适用于高炉密闭循环水的的复合杀菌剂包含复合剂A、混合剂B，其中复合剂A如下组分，其组成成分及重量份数为：高铁酸钾25份、碳酸钠30份、去离子水30份。混合剂B如下组分，其组成成分及重量份数为：棉隆7份、福美钠28份、二乙基羟胺18份、去离子水30份。
本实例复合杀菌剂的制备方法，具体操作如下：
1)复合剂A：在常温下先将碳酸钠和去离子混合搅拌20分钟，再将高铁酸钾缓慢加入，调低转速至5r/min，继续搅拌40分钟，混匀后既得复合剂A；
2)混合剂B：先将去离子水加热至70℃，再按先后顺序将二乙基羟胺、棉隆、福美钠依次加入去离子水中，考虑药剂融合彻底，每加一种组分间隔20分钟，加入过程中保持加热温度在70℃，持续搅拌，所有组分加入后在混合搅拌20分钟后，既得复合剂B。
一种适用于高炉密闭循环水的的复合杀菌剂的使用方法，具体操作如下：
在高炉密闭循环水系统进水管处投加复合剂A 30mg/L，运行2小时后，在高炉密闭循环水系统回水管处投加混合剂B 20mg/L，连续运行24h、72h、120h、168h。
取水测定水中菌落总数，用以评定复合杀菌剂的杀菌效果，实验水质条件为PH10.78，电导率1621μs/cm，总硬度124mg/L(以碳酸钙计)，钙硬度75mg/L(以碳酸钙计)，Cl-120mg/L，菌落总数2.8×104CFU·ml-1，杀菌效果如下表2。
表2：实施例杀菌效果
从表2可以看出使用本发明复合杀菌剂效果优异，杀菌作用维持时间长，使用168h后杀菌效率仍能达到99.6％，抑制微生物效果显著，能够应用在PH≥10高炉密闭循环水系统中。
实施例3：
一种适用于高炉密闭循环水的的复合杀菌剂包含复合剂A、混合剂B，其中复合剂A如下组分，其组成成分及重量份数为：高铁酸钾30份、碳酸钠30份、去离子水60份。混合剂B如下组分，其组成成分及重量份数为：棉隆10份、福美钠20份、二乙基羟胺8份、去离子水45份。
本实例复合杀菌剂的制备方法，具体操作如下：
1)复合剂A：在常温下先将碳酸钠和去离子混合搅拌15分钟，再将高铁酸钾缓慢加入，调低转速至10r/min，继续搅拌35分钟，混匀后既得复合剂A；
2)混合剂B：先将去离子水加热至90℃，再按先后顺序将二乙基羟胺、棉隆、福美钠依次加入去离子水中，考虑药剂融合彻底，每加一种组分间隔30分钟，加入过程中保持加热温度在90℃，持续搅拌，所有组分加入后在混合搅拌30分钟后，既得复合剂B。
一种适用于高炉密闭循环水的的复合杀菌剂的使用方法，具体操作如下：
在高炉密闭循环水系统进水管处投加复合剂A10mg/L，运行4小时后，在高炉密闭循环水系统回水管处投加混合剂B 50mg/L，连续运行24h、72h、120h、168h。
取水测定水中菌落总数，用以评定复合杀菌剂的杀菌效果，实验水质条件为PH10.55，电导率1328μs/cm，总硬度155mg/L(以碳酸钙计)，钙硬度86mg/L(以碳酸钙计)，Cl-117mg/L，菌落总数3.2×104CFU·ml-1，杀菌效果如下表3。
表3：实施例3杀菌效果
从表3可以看出使用本发明复合杀菌剂效果优异，杀菌作用维持时间长，使用168h后杀菌效率仍能达到99.5％，抑制微生物效果显著，能够应用在PH≥10高炉密闭循环水系统中。
实施例4：
本发明的复合杀菌剂与异噻唑啉酮、二硫氰基甲烷、戊二醛杀菌效果对比：
在高炉闭路循环冷却水系统PH≥10时进行杀菌实验，实验水质条件为PH 10.43，电导率1762μs/cm，总硬度146mg/L(以碳酸钙计)，钙硬度90mg/L(以碳酸钙计)，Cl-134mg/L，菌落总数2.6×104CFU·ml-1，将实施例1、实施例2、实施例3与异噻唑啉酮、二硫氰基甲烷、戊二醛在使用浓度70mg/L时，168h后杀菌性能对比，实验结果见表4。
表4：实施例4对比结果
从表4可以看出实施例1、实施例2、实施例3的药剂配方实施效果优于现有的杀菌剂异噻唑啉酮、二硫氰基甲烷、戊二醛，其中实施例1杀菌效果能够达到99.7％，杀菌抑菌作用显著。
实施例5：
杀菌协调增效作用实验：
在高炉闭路循环冷却水系统PH≥10时进行杀菌实验，实验水质条件为PH 10.05，电导率1352μs/cm，总硬度135mg/L(以碳酸钙计)，钙硬度75mg/L(以碳酸钙计)，Cl-110mg/L，菌落总数3.8×104CFU·ml-1，将棉隆、福美钠、混合剂B在使用浓度30mg/L时，168h后杀菌性能对比，实验结果见表5。
从表5可以看出混合剂B杀菌效果优于单独使用棉隆、福美钠最佳的杀菌效果，说明棉隆、福美钠二者之间复配使用，具有协调增效作用。
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