申请日2001.11.08
公开(公告)日2003.05.14
IPC分类号C02F5/14
摘要
本发明涉及一种适合含氨氮污水回用于循环水的复合阻垢缓蚀剂，本发明的复合阻垢缓蚀剂包括聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物和锌盐，及视具体情况而存在的铜材缓蚀剂。本发明的复合阻垢缓蚀剂可作为含氨氮的污水经生化处理后回用于工业循环冷却水的阻垢缓蚀剂。
权利要求书
1、一种适合于含氨氮污水回用于循环水处理的复合阻垢缓蚀剂，其 中包括聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物和锌盐。
2、根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的聚磷酸盐 为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠，所述的磷酸盐为含有磷酸根、磷酸氢根 或磷酸二氢根的钠盐或钾盐。
3、根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的有机膦酸 为至少一种选自羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2-膦酸基-1， 2，4-三羧酸丁烷、羟基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三 胺五甲叉膦酸、对二膦磺酸、甘氨酸二甲叉膦酸、谷氨酸二甲叉膦酸、 氨基磺酸二甲叉膦酸、氨基乙磺酸二甲叉膦酸。
4、根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的含磺酸基 共聚物选自马来酸(酐)/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚 物、丙烯酸酯/苯乙烯磺酸共聚物、马来酸(酐)/烯丙基磺酸共聚物、 丙烯酸/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/2-甲 基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-甲基- 2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/2-甲基-2′- 丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/马来酸/2-甲基-2′-丙烯酰 胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙膦酸/2- 甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物。
5、根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的锌盐选自 硫酸锌、氯化锌和碳酸锌。
6、根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于其中含有杂环化 合物作为铜材缓蚀剂。
7、根据权利要求6所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于所述的铜材缓蚀 剂选自巯基苯并噻唑和苯并三氮唑。
8、根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于相对于待处理水 溶液总量各组分的有效浓度为：聚磷酸盐或磷酸盐为2-15mg/L，有 机膦酸总浓度为2-15mg/L，含磺酸基共聚物浓度4-15mg/L，锌盐 以锌离子计为1.5-5mg/L。
9、根据权利要求6或7所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于相对于待处 理水溶液总量铜材缓蚀剂的有效浓度为0.5-1.5mg/L。
10、权利要求1-9任一项所述的阻垢缓蚀剂适合于含氨氮污水回用于 循环冷却水处理。
11、根据权利要求10所述的阻垢缓蚀剂的应用，其特征在于所述含 氨氮污水的氨氮浓度为2-20mg/L。
说明书
一种适合含氨氮污水回用于循环冷却水的复合阻垢缓蚀剂
技术领域
本发明涉及一种适合含氨氮污水回用于循环冷却水的阻垢缓蚀 剂，具体地说涉及用于对经二级生化处理的含氨氮污水作为循环冷却 水系统补水的复合阻垢缓蚀剂。
背景技术
通常炼油厂所用的原油含有含氮化合物，在原油精制的过程中会 产生含氨氮的物料流，该物料流虽经过氨精制工艺回收了大部分有用 的氨，但仍有一部分氨不可避免地进入了污水系统而形成了含氨氮的 污水。目前，这部分含氨氮的污水一般是送污水处理厂进行二级生化 处理后排放，还未能回收并回用于循环冷却水，这在水资源紧缺的当 今，是一种极大的浪费。如能进一步对含氨氮的污水进行处理并回用 于循环冷却水将是解决企业水资源短缺的一条有效途径。回用过程中 要解决缓蚀、阻垢和微生物及粘泥控制等问题。本发明解决含氨氮污 水回用于循环冷却水时的阻垢和缓蚀问题。
中国专利申请CN1258649A公开了一种多元复配阻垢缓蚀剂，该 阻垢缓蚀剂主要包括有机膦酸、含磺酸基共聚物及锌盐，可用于对经 过二级生化处理的石油化工废水的处理，其缺点是该多元复配阻垢缓 蚀剂只能用于氨氮含量极少(0.14-1.88mg/L)的石油化工废水作为补 水的循环水处理。
中国专利申请CN1067230A公开了氮肥厂含氨废水及含氨循环水 处理工艺，该工艺的阻垢缓蚀剂为不含磷的腐植酸系列HAS水质稳定 剂，与本发明的污水源及阻垢缓蚀剂均不同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合含氨氮污水回用于循环冷却水 的复合阻垢缓蚀剂。
为达到上述目的，本发明提供了一种复合阻垢缓蚀剂，其中包括 聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物和锌盐。
本发明所述的聚磷酸盐为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠，所述的磷酸 盐为含有磷酸根、磷酸氢根和磷酸二氢根的钠或钾盐。
本发明所述的有机膦酸为至少一种选自羟基乙叉二膦酸(HEDP)、 氨基三甲叉膦酸(ATMP)、2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、 羟基膦酸基乙酸(HPAA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五 甲叉膦酸、对二膦磺酸、甘氨酸二甲叉膦酸、谷氨酸二甲叉膦酸、氨 基磺酸二甲叉膦酸、氨基乙磺酸二甲叉膦酸。其中氨基酸二甲叉膦酸 通过将氨基酸(如甘氨酸、谷氨酸)和甲醛(HCHO)溶液同时溶于水中， 之后再加入三氯化磷(PCl3)反应得到;或者通过将氨基酸(如甘氨酸、 谷氨酸)、亚磷酸和甲醛溶液同时溶于水中，再加入浓盐酸反应得到。
本发明所述的含磺酸基共聚物选自马来酸(酐)/苯乙烯磺酸共聚 物、丙烯酸(AA)/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯/苯乙烯磺酸共聚物、 马来酸(酐)/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸 /乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸(AMPS) 共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚 物、丙烯酸/丙烯酸酯/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、 丙烯酸/马来酸/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸 /2-丙烯酰胺基-2-甲基丙膦酸/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺 酸共聚物。其中所述的丙烯酸酯优选自丙烯酸C1-8酯，更优选自丙烯 酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯(HPA)。
本发明所述的锌盐选自硫酸锌、氯化锌和碳酸锌，优选硫酸锌和 氯化锌。
如在循环水冷却水系统中使用铜材设备时，本发明的复合阻垢缓 蚀剂还含有杂环化合物作为铜材缓蚀剂，优选巯基苯并噻唑和苯并三 氮唑(BTA)作为铜材缓蚀剂。
本发明所述的聚磷酸盐或磷酸盐相对于待处理水溶液总量的有 效浓度为2-15mg/L。
本发明所述的有机膦酸相对于待处理水溶液总量的有效浓度为 为2-15mg/L。
本发明所述的含磺酸基共聚物相对于待处理水溶液总量的有效 浓度为4-15mg/L。
本发明所述的锌盐以锌离子计相对于待处理水溶液总量的有效 浓度为1.5-5mg/L。
本发明所述的铜材缓蚀剂相对于待处理水溶液总量的有效浓度 为0.5-1.5mg/L。
可用常规方法制备本发明的复合阻垢缓蚀剂，各组分的加料次序 并不重要，例如可以将聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚 物、锌盐和铜材缓蚀剂(如果有的话)以及水按预定的比例混合，即可 制得所需的复合阻垢缓蚀剂。在复合阻垢缓蚀剂的制备过程中，还可 加入少量的酸(如稀硫酸、浓或稀盐酸等)，以促进锌盐、聚磷酸盐等 的溶解，以尽快得到需要浓度的复合阻垢缓蚀剂的均一溶液。
含氨氮污水用作循环冷却水系统的补充水时，通过用本发明的复 合阻垢缓蚀剂处理即可。
本发明的含氨氮污水是来自炼油厂的含氨氮污水，其氨氮浓度为 2-20mg/L。
通常聚磷酸盐或磷酸盐加锌盐水处理方案在处理高碱度的污水 时需采用将PH值调低的方法，而用本发明的复合阻垢缓蚀剂可在自 然运行条件(高碱度)下处理含氨氮污水，浓缩时PH值可高达9.2， 增加了本复合阻垢缓蚀剂的使用范围。