一种用于反渗透系统的杀菌剂及其制备方法与流程

本发明水处理反渗透系统技术领域，具体涉及一种用于反渗透系统的杀菌剂。

背景技术：

由于我国工业发展速度加快，城乡用水量加大，导致水资源严重短缺，我国水处理技术还待提高，主要有微生物污染，导致膜系统污染严重，一般采用次氯酸钠杀菌剂对进水进行杀菌处理，但是采用还原剂将水中的余氯还原，会破坏反渗透膜材质的性能，使膜被氧化，造成反渗透膜的不可逆的损坏，使出水脱盐率严重下降，失去脱除水中各离子的能力，影响了产水率和压差，进而影响了正常的生产运行。另一方面还会造成反渗透系统膜元件的微生物污堵，造成清洗频次增加，虽清洗之后能够改善系统运行状况，但由于清洗除污不彻底，所以维持时间不长，在运行较短时间后，系统运行参数又不理想了，需要再次清洗，清洗周期过短，严重影响反渗透膜元件的使用寿命。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种用于反渗透系统的杀菌剂，该杀菌剂由2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、含硫杀菌成分、含溴基化合物、醇类、非质子溶剂和水制得，通过该原料制得的杀菌剂在反渗透运行的时候投加，不仅增强了杀菌效果，还抑制了微生物的繁殖，并且具有较宽的ph应用范围，能够自然生物降解，与反渗透膜元件兼容性好，可以避免和减少反渗透膜故障，膜运行压力稳定，上涨趋势不明显，大大减少膜元件化学清洗次数。

本发明的第二目的在于提供一种上述杀菌剂的制备方法，该制备方法操作简便、便于使用，化工原料易得，成本低。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种用于反渗透系统的杀菌剂，主要由以下原料制得：以质量份数计，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺5-10份、含硫杀菌成分5-15份、含溴基化合物4-8份、醇类8-18份、非质子溶剂5-10份、水50-65份。

优选地，以质量份数计，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺6-8份、含硫杀菌成分8-11份、含溴基化合物5-7份、醇类11-15份、非质子溶剂6-8份、水55-60份。

优选地，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺7份、含硫杀菌成分9份、含溴基化合物6份、醇类13份、非质子溶剂7份、水58份。

在上述原料配方中，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺和含硫杀菌成分均具有极强的杀菌效果，特别是2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺的分子能迅速穿透微生物的细胞膜，溴化或氧化微生物体内的特殊的酶代谢物，最终杀灭微生物，而且还具有很强的剥离功能。通过大量的实验发现，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺和含硫杀菌成分进行复配后使用不仅能杀灭已形成的藻类，还能预防新的藻类的生成，并且复配后的溶液和含溴基化合物的配伍性更好，添加了含溴基化合物后，不仅提高了杀菌效果，而且能够自然生物降解，与反渗透膜元件兼容性好，且对膜没有损害，在上述溶液中继续添加醇类和非质子溶剂后可以提高杀菌性和稳定性。在用量上，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、含硫杀菌成分和含溴基化合物的含量比较均衡，相对整个配方的总量来说，三种组分的总数占比也较小，说明上述三种组分依照本发明的配比后提高了杀菌性能，即使在添加少量份数的情况下也能起到极强的杀菌效果。

优选地，所述含硫杀菌成分为二硫代二丙酸二甲酯、二硫代氨基甲酸盐、三氯甲硫基类化合物的一种或几种；优选地，所述含硫杀菌成分为二硫代二丙酸二甲酯。二硫代二丙酸二甲酯同样作为一种高效杀菌剂，与2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺配伍使用后杀菌效果更好。

优选地，所述非质子溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜的一种或几种；优选地，所述非质子溶剂为二甲基甲酰胺。二甲基甲酰胺除了是一种极好的非质子溶剂外，还具有很好的稳定性。

优选地，所述含溴基化合物为2，2-二溴-2-硝基乙醇、溴硝醇中的任意一种或两种。2，2-二溴-2-硝基乙醇或溴硝醇的配伍性好，还可有效防止植物如藻类细菌。

优选地，所述醇类为乙醇、丙三醇、二甘醇、1，3-丁二醇的一种或几种。这几种醇类安全性能好，价格低廉。

除此之外，本发明还提供了一种上述杀菌剂的制备方法，包括如下步骤：

将2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺和醇类混合溶解后，再依次加入非质子溶剂、含溴基化合物、含硫杀菌成分和水，搅拌0.5-2h。

优选地，2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺和醇类混合的温度为30-35℃；

优选地，再依次加入非质子溶剂、含溴基化合物、含硫杀菌成分和水搅拌的温度保持在30-35℃。

通过上述制备方法制得的杀菌剂，杀菌效果好，与反渗透膜元件兼容性好，可以避免和减少反渗透膜故障。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过本发明的配方制得的用于反渗透系统的杀菌剂，在反渗透运行的时候投加，不仅增强了杀菌效果，还抑制了微生物的繁殖，并且具有较宽的ph应用范围，能够自然生物降解，与反渗透膜元件兼容性好，可以避免和减少反渗透膜故障，膜运行压力稳定，上涨趋势不明显，大大减少膜元件化学清洗次数。而且制作方法简单、成本低。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

将2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺5份和丙三醇18份加入反应釜中，待2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺完全溶解后，再依次加入二甲基甲酰胺5份、2,2-二溴-2-硝基乙醇4份、二硫代二丙酸二甲酯15份和水53份，在溶液保持30-35℃下搅拌0.5-2h。

实施例2

将2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺6份和丙三醇11份加入反应釜中，待2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺完全溶解后，再依次加入二甲基甲酰胺6份、2,2-二溴-2-硝基乙醇5份、二硫代二丙酸二甲酯8份和水64份，在溶液保持30-35℃下搅拌0.5-2h。

实施例3

将2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺7份和丙三醇13份加入反应釜中，待2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺完全溶解后，再依次加入二甲基甲酰胺7份、2,2-二溴-2-硝基乙醇6份、二硫代二丙酸二甲酯9份和水58份，在溶液保持30-35℃下搅拌0.5-2h。

实施例4

将2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺8份和丙三醇15份加入反应釜中，待2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺完全溶解后，再依次加入二甲基甲酰胺8份、溴硝醇7份、二硫代二丙酸二甲酯11份和水51份，在溶液保持30-35℃下搅拌0.5-2h。

实施例5

将2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺10份和丙三醇8份加入反应釜中，待2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺完全溶解后，再依次加入二甲基甲酰胺10份、溴硝醇8份、二硫代二丙酸二甲酯5份和水61份，在溶液保持30-35℃下搅拌0.5-2h。

实施例6

与实施例3的区别仅在于含硫杀菌成分选择为：二硫代二丙酸二甲酯和二硫代氨基甲酸盐。

实施例7

与实施例3的区别仅在于2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺6份。

实施例8

与实施例3的区别仅在于二硫代二丙酸二甲酯10份。

实施例9

与实施例3的区别仅在于2,2-二溴-2-硝基乙醇7份。

比较例1

具体操作步骤与实施例3一致，只是不添加2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺。

比较例2

具体操作步骤与实施例3一致，只是不添加二硫代二丙酸二甲酯。

比较例3

具体操作步骤与实施例3一致，只是不添加2,2-二溴-2-硝基乙醇。

比较例4

具体操作步骤与实施例3一致，只是2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺3份、2,2-二溴-2-硝基乙醇2份、二硫代二丙酸二甲酯3份。

比较例5

具体操作步骤与实施例3一致，只是2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺12份、2,2-二溴-2-硝基乙醇10份、二硫代二丙酸二甲酯18份。

比较例6

市售产品1：廊坊麦尔环保科技有限公司的反渗透杀菌剂。

比较例7

市售产品2：山东华特水处理科技有限公司的反渗透杀菌剂。

实验例1

将实施例1-5以及比较例1-7的杀菌剂进行杀菌性能比较，实验方法参照行业标准sy/t5890-1993《杀菌剂性能评价方法》进行性能实验，具体方法采取反渗透进水微生物较高的水质，针对异养菌进行培养，在菌数达到10⁶-10⁷cfu/ml后，投加本发明的杀菌剂，置于室温条件下，分别在15min、1h、8h、24h、48h后测定锥形瓶中残留异氧菌总数。在相同条件下进行对比实验，实验结果如表1所示：

表1实验结果

从上表1可以看出，本发明的反渗透系统的杀菌剂之所以具有超强的杀菌效果，是因为2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、含硫杀菌成分和含溴基化合物互相配伍后共同发挥作用，并且每个成分都需要在适宜的用量范围之内。通过实施例6可看出，含硫杀菌成分选择两种成分进行复配后，杀菌效果比选择单一的含硫杀菌成分效果好。通过实施例7-9可看出，实施例3中的组分含量配比为最佳配比，达到了最好的杀菌效果。通过将比较例1-3与实施例1-9的数据进行比较，结果表明三种组分中缺任意一种组分都会降低杀菌的效率。将比较例4-5与实施例1-9的数据进行比较，结果表明如果2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、含硫杀菌成分和含溴基化合物的添加量过小或者过大的情况下，杀菌剂的杀菌效率会降低，因为如果不控制在本发明适宜的配比内，过量的组分反而会降低三种组分配伍后的杀菌效果。通过将比较例6-7与实施例1-9可以看出，本发明的反渗透系统的杀菌剂效果明显高于市售产品1和2。由此可见，本发明的杀菌剂配方原料无论在成分选择上，还是在各个组分的用量上都是具有特定性的，不能进行随意更改，只有在本发明的制备反渗透系统的杀菌剂的杀菌率最高，能达到99.9％。

总之，通过本发明的配方制得的用于反渗透系统的杀菌剂，在反渗透运行的时候投加，不仅增强了杀菌效果，还抑制了微生物的繁殖，并且具有较宽的ph应用范围，能够自然生物降解，与反渗透膜元件兼容性好，可以避免和减少反渗透膜故障，膜运行压力稳定，上涨趋势不明显，大大减少膜元件化学清洗次数。而且制作方法简单、成本低。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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