本發(fā)明屬于水處理劑，具體地，涉及一種含二溴氰基乙酰胺的循環(huán)水處理劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)循環(huán)水處理過程中，經(jīng)常會遇到腐蝕、結(jié)垢、微生物問題。隨著水處理技術(shù)的提高，大部分的腐蝕結(jié)垢問題得到了較好的解決，但系統(tǒng)的生物黏泥問題仍較突出。生物黏泥黏附在系統(tǒng)的管道與設(shè)備上，降低了設(shè)備的換熱效果，造成能耗升高同時還容易形成垢下腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命時間。生物黏泥由微生物菌體與粘結(jié)在一起的多糖類、蛋白質(zhì)類粘性物質(zhì)為主體組成，具有很強的附著力和粘連性，因此生物黏泥的控制與清理是工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在的較為復雜又難以處理的問題。

2、目前，殺菌劑成了解決上述問題的首選。目前常用的殺菌劑分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑。氧化性殺菌劑具有強氧化性，利用其氧化性殺滅微生物，但其穿透能力弱，對成群的藻群和生物黏泥沒有明顯效果。非氧化性殺菌劑可以致毒于微生物某部位進而殺死微生物，受ph以及水中還原物質(zhì)的影響小。但是，單一非氧化性殺菌劑，長時間使用會產(chǎn)生耐藥性，導致殺菌率下降。同時，非氧化性殺菌劑對生物黏泥剝離分散效果不佳，不能有效殺滅生物黏泥中的微生物，導致殺菌率下降。因此，需要提供一種可以解決上述問題的循環(huán)水處理劑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種含二溴氰基乙酰胺的循環(huán)水處理劑及其制備方法，利用羧甲基纖維素接枝共聚物、聚天冬氨酸和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物的協(xié)同作用，使得循環(huán)水處理劑具有優(yōu)異的阻垢性能，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物可以浸潤、滲透至生物黏泥內(nèi)部，將管道表面沉積的生物黏泥剝離并分散在循環(huán)水中，避免二次聚集，同時還可以吸附抗菌劑殺滅的菌藻，避免殺滅的菌藻發(fā)生聚集形成大量的生物黏泥沉積在管道表面，并利用二溴氰基乙酰胺和異噻唑啉酮兩種抗菌劑的協(xié)同作用，顯著提高了殺菌效率。

2、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：氧化性殺菌劑具有強氧化性，利用其氧化性殺滅微生物，但其穿透能力弱，對成群的藻群和生物黏泥沒有明顯效果。非氧化性殺菌劑可以致毒于微生物某部位進而殺死微生物，受ph以及水中還原物質(zhì)的影響小。但是，單一非氧化性殺菌劑，長時間使用會產(chǎn)生耐藥性，導致殺菌率下降。同時，非氧化性殺菌劑對生物黏泥剝離分散效果不佳，不能有效殺滅生物黏泥中的微生物，導致殺菌率下降。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種含二溴氰基乙酰胺的循環(huán)水處理劑，按質(zhì)量百分數(shù)計，包括15-30%羧甲基纖維素接枝共聚物、15-25%聚天冬氨酸、20-30%丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物、5-15%二溴氰基乙酰胺、2-10%異噻唑啉酮、水余量。

5、進一步地，異噻唑啉酮包括5-氯-2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮、2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮中的至少一種；

6、進一步地，羧甲基纖維素接枝共聚物的制備方法，包括以下步驟：

7、將羧甲基纖維素溶于去離子水中，通入惰性氣體，在40-70℃下攪拌1.5-3h，加入過硫酸鹽水溶液，反應(yīng)15-20min，加入丙烯酸和烯丙基β-環(huán)糊精，在60-75℃下反應(yīng)3-5h，過濾、洗滌、干燥、研磨，得羧甲基纖維素接枝共聚物。

8、上述制備過程中，以羧甲基纖維素、丙烯酸和烯丙基β-環(huán)糊精為反應(yīng)原料制備得到羧甲基纖維素接枝共聚物，該羧甲基纖維素接枝共聚物含有大量羧基官能團并具有良好的水溶性，羧基官能團可以與成垢金屬離子ca2+、mg2+等結(jié)合，達到阻垢作用。另外，β-環(huán)糊精能夠捕捉ca2+、mg2+進入其空腔，使得無機鹽垢晶格發(fā)生畸變，進一步阻止了無機鹽垢的形成。

9、進一步地，過硫酸鹽為過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉中的至少一種。

10、進一步地，過硫酸鹽為羧甲基纖維素、丙烯酸和烯丙基β-環(huán)糊精總質(zhì)量的0.5-2%。

11、進一步地，羧甲基纖維素、去離子水、丙烯酸和烯丙基β-環(huán)糊精的質(zhì)量比為1：(20-30)：(5-10)：(1-2.5)。

12、進一步地，聚天冬氨酸為聚天冬氨酸衍生物，制備方法包括以下步驟：

13、將聚琥珀酰亞胺溶于去離子水中，加入含4-氨基鄰苯二甲酸的氫氧化鈉溶液在40-60℃下反應(yīng)7-10h，反應(yīng)結(jié)束后調(diào)節(jié)至中性，然后用無水乙醇沉淀，再固液分離、干燥，得到聚天冬氨酸衍生物。

14、上述制得的聚天冬氨酸衍生物中引入了4-氨基鄰苯二甲酸，4-氨基鄰苯二甲酸含有羧基官能團和苯環(huán)結(jié)構(gòu)，提高了聚天冬氨酸衍生物的阻垢效率和耐溫性。

15、進一步地，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度為10-15%。

16、進一步地，聚琥珀酰亞胺和4-氨基鄰苯二甲酸的摩爾比為1：(0.8-1.2)。

17、進一步地，聚琥珀酰亞胺加和去離子水的用量比為(1.1-1.3)g：(80-120)ml。

18、進一步地，含4-氨基鄰苯二甲酸的氫氧化鈉溶液中，4-氨基鄰苯二甲酸和氫氧化鈉溶液的用量比為(1.1-1.3)g：(15-20)ml。

19、進一步地，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物的制備方法，包括以下步驟：

20、將丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、烯丙基環(huán)糊精和十二烷基磺酸鈉加入去離子水中，攪拌溶解后加入丙烯酸長鏈烷基酯，通入惰性氣體，加入引發(fā)劑，在40-60℃下反應(yīng)4-7h，過濾、洗滌、干燥、粉碎，得丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物。

21、上述制得的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物中的丙烯酸長鏈烷基酯的長烷基鏈可以浸潤、滲透至生物黏泥內(nèi)部，將管道表面沉積的生物黏泥剝離，環(huán)糊精具有外親水內(nèi)疏水的結(jié)構(gòu)，可以吸附抗菌劑殺滅的菌藻，避免殺滅的菌藻發(fā)生聚集形成大量的生物黏泥沉積在管道表面。因此，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物可以浸潤、滲透至生物黏泥內(nèi)部，將管道表面沉積的生物黏泥剝離并分散在循環(huán)水中，避免二次聚集，同時還可以吸附抗菌劑殺滅的菌藻，避免殺滅的菌藻發(fā)生聚集形成大量的生物黏泥沉積在管道表面。另外，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物側(cè)鏈引入的長烷基鏈可以提高共聚物的分散性，避免了吸附菌藻的共聚物再次聚集沉淀的問題發(fā)生。丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物具有大量的羧酸基團、酰胺基團和磺酸基團，同時還具有可以吸附ca2+、mg2+進入空腔的環(huán)糊精，使得共聚物對無機鹽垢的形成能夠起到良好的抑制作用。

22、進一步地，丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸長鏈烷基酯、烯丙基環(huán)糊精、十二烷基磺酸鈉和引發(fā)劑的質(zhì)量比為(15-30)：(5-10)：(0.5-2)：(3-7)：(0.8-2.5)：(0.02-0.1)。

23、進一步地，丙烯酸長鏈烷基酯包括丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯中的至少一種。

24、進一步地，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物的分子量為2000-8000。

25、進一步地，引發(fā)劑為過硫酸銨和亞硫酸氫鈉，過硫酸銨和亞硫酸氫鈉的摩爾比為1：(1-1.5)。

26、一種含二溴氰基乙酰胺的循環(huán)水處理劑的制備方法，包括以下步驟：

27、將羧甲基纖維素接枝共聚物、聚天冬氨酸和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物依次加入水中，在50-60℃下攪拌溶解，再依次加入二溴氰基乙酰胺和異噻唑啉酮混合攪拌，即得含二溴氰基乙酰胺的循環(huán)水處理劑。

28、本發(fā)明的有益效果：

29、（1）本發(fā)明技術(shù)方案中，利用羧甲基纖維素接枝共聚物、聚天冬氨酸和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物的協(xié)同作用，具有優(yōu)異的阻垢性能。

30、（2）本發(fā)明技術(shù)方案中，制得的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物可以浸潤、滲透至生物黏泥內(nèi)部，將管道表面沉積的生物黏泥剝離并分散在循環(huán)水中，避免二次聚集，同時還可以吸附抗菌劑殺滅的菌藻，避免殺滅的菌藻發(fā)生聚集形成大量的生物黏泥沉積在管道表面。

31、（3）本發(fā)明技術(shù)方案中，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-丙烯酸長鏈烷基酯-烯丙基環(huán)糊精共聚物側(cè)鏈引入的長烷基鏈可以提高共聚物的分散性，避免了吸附菌藻的共聚物再次聚集沉淀的問題發(fā)生。

32、（4）本發(fā)明技術(shù)方案中，二溴氰基乙酰胺是一種廣譜殺菌劑，殺菌快速，即使在較低濃度下，仍能發(fā)揮優(yōu)異的廣譜殺菌性能，異噻唑啉酮能斷開細菌和藻類蛋白質(zhì)的鍵而起到殺生作用，并具有良好的生物黏泥剝離效果，兩種抗菌劑協(xié)同作用，顯著提高了殺菌效率。