申请日2010.11.18
公开(公告)日2012.05.23
IPC分类号C02F5/14
摘要
本发明为一种低磷高浓缩倍数循环水处理工艺方法，其特征在于：1)低磷缓蚀阻垢剂的制备方法：加入聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-磷酰基乙酸四元共聚物、柠檬酸三钠、次氮基三乙酸、乙二胺四乙酸、硫酸锌，余量为水;搅拌条件下，控制反应温度的条件范围为40～70℃，控制压力为0.1MPa，得到淡黄色或无色的低磷(PO43-<1mg/L)缓蚀阻垢剂;2)低磷高浓缩倍数循环水处理工艺：将所述的低磷PO43-<1mg/L缓蚀阻垢剂应用于江河水或者湖泊、地下水超低硬度腐蚀性水质特点的水系;补水中加药浓度为20～30mg/L;使循环水在高浓缩倍数5～8倍下稳定运行。
权利要求书
1.一种低磷高浓缩倍数循环水处理工艺方法，其特征在于：
1)低磷缓蚀阻垢剂的制备方法：
所述的低磷缓蚀阻垢剂含有重量百分比的聚环氧琥珀酸10～40%、苯 并三氮唑0.2～3%、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐 /2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物15～30%、柠檬酸三钠2～14%、次氮基 三乙酸2～14%、乙二胺四乙酸2～14%、硫酸锌1～10%，余量为水;
具体制备步骤如下：将聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、丙烯酸/2-甲基 -2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物 置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温度的条件范围为40～ 70℃，控制压力为0.1Mpa，加入柠檬酸三钠、次氮基三乙酸、乙二胺四 乙酸，搅拌均匀，再加入硫酸锌、水，保持40～70℃，搅拌均匀至完全 溶解，得到淡黄色或无色的低磷缓蚀阻垢剂;
2)低磷高浓缩倍数循环水处理工艺：
将制备的低磷缓蚀阻垢剂应用于工业冷却水系统的循环冷却水系统 水处理工艺;所述的低磷缓蚀阻垢剂应用于江河水或者湖泊、地下水超低 硬度腐蚀性水质特点的水系;通过在补水中投加制备的低磷缓蚀阻垢剂， 补水中加药浓度为20～30mg/L;使循环水在高浓缩倍数5～8倍下稳定运 行;现场缓蚀阻垢剂投加量通过总磷控制;其有益效果在于：
循环水浓缩倍数控制在5～8倍;总磷以PO43-计控制在0.8～3.0mg/L; 循环水中碳钢挂片和试管的腐蚀率小于0.075mm/a、不锈钢的腐蚀率小于 0.005mm/a、铜合金的腐蚀率小于0.005mm/a、粘附速率小于15mg/cm2· 月、污垢热阻值小于3.44×10-4m2·K/W、异养菌数小于1×105个/mL。
2.按照权利要求1所述的处理工艺方法，其特征在于：
低磷缓蚀阻垢剂的制备方法：
所述的低磷缓蚀阻垢剂含有重量百分比的聚环氧琥珀酸15～30%、苯 并三氮唑0.3～1.5%、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸 酐/2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物20～30%、柠檬酸三钠2～6%、次氮 基三乙酸2～6%、乙二胺四乙酸2～6%、硫酸锌1～5%，余量为水;
具体制备步骤如下：将聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、丙烯酸/2-甲基 -2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物 置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温度的条件范围为50～ 60℃，控制压力为0.1Mpa，加入柠檬酸三钠、次氮基三乙酸、乙二胺四 乙酸，搅拌均匀，再加入硫酸锌、水，保持50～60℃，搅拌均匀至完全 溶解，得到淡黄色或无色的低磷缓蚀阻垢剂。
说明书
一种低磷高浓缩倍数循环水处理工艺方法
技术领域
本发明属于循环冷却水处理技术领域，具体涉及一种低磷(PO43-< 1mg/L)高浓缩倍数循环水处理工艺方法。其中包括一种低磷(PO43-< 1mg/L)缓蚀阻垢剂的制备方法并将其应用于工业冷却水系统的高浓缩倍 数循环冷却水系统水处理工艺。
背景技术
现阶段，国内外企业工业循环冷却水处理工艺方法大多采用含磷较高 的丙烯酸类共聚物、丙烯酸磺酸类共聚物、膦羧酸类共聚物等作为循环水 处理药剂，浓缩倍数大都在3～5倍左右，水资源利用率整体还有很大的 提升空间，并且水处理中磷含量偏高，造成了环境的污染。随着社会的进 步和人们环保意识的增强，低磷缓蚀阻垢剂的开发与应用越来越受到人们 的重视。以目前国内外常用的有机磷酸型缓蚀阻垢剂为例，磷排放将引起 周围水域的营养化而可能造成“赤潮”。在欧美、日本等一些国家，已提出 了禁磷措施，如德国要求磷(以PO43-计)排放≤3mg/L。
高浓缩倍数循环冷却水处理工艺方法是指循环冷却水的浓缩倍数达 到5倍及以上的水处理工艺方法。
国际有关高浓缩倍数循环冷却水处理工艺方法的研究较为先进，早在 二十世纪80年代初就提出了通过提高浓缩倍数达到冷却水“零排放”的 设想，但是均经过循环水旁路软化处理、加酸处理或者补充水软化等方法， 来提升浓缩倍数，达到循环水近“零排放”。例如：德国八个火电厂的循 环冷却水处理，全部来用石灰软化——阻垢剂的处理方式，其浓缩倍数达 3～6，大部分为4，效果良好;澳大利亚南威尔士州的4 X 660MW贝司 握德电厂的循环冷却水来用旁流处理，该厂水源取自含盐量很高的立德尔 湖的湖水，先经石灰处理再经旁流处理，循环水旁流处理设备——按循环 水量的3%作为旁流处理量，采用降碱装置和反渗透装置，使该厂达到废 水零排放水准;美国火电厂的循环冷却水处理主要采用软化或旁滤加药处 理，其浓缩倍数多在3～3.5，只有在美国西部火电厂采用石灰软化旁滤 脱盐的复合处理，其浓缩倍数可超过10。
中国国内近年来有关工业冷却水处理工艺方法的研究亦有较大的发 展，并用于工程实施，但冷却水的循环倍数较国外先进技术相关比较低。 鹤煤热电厂通过采用双流弱酸软化处理和循环水投加阻垢缓蚀剂处理将 循环水的浓缩倍数从2.5提高到5.5。内蒙古达拉特电厂通过对循环水加 酸处理和使用含磷较高的缓蚀阻垢剂应用于循环水处理中，将循环水系统 运行倍率由之前的3倍提高到目前的5左右。
因此开发在低磷(PO43-<1mg/L)药剂条件下稳定运行的高浓缩倍数 (8倍)水处理工艺方法成为工业循环水处理的发展趋势。
发明内容
本发明为一种低磷高浓缩倍数循环水处理工艺方法;其特征在于：
1)低磷缓蚀阻垢剂的制备方法：
所述的低磷缓蚀阻垢剂含有重量百分比的聚环氧琥珀酸10～40%、苯 并三氮唑0.2～3%、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐 /2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物15～30%、柠檬酸三钠2～14%、次氮基 三乙酸2～14%、乙二胺四乙酸2～14%、硫酸锌1～10%，余量为水;
具体制备步骤如下：将聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、丙烯酸/2-甲基 -2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物 置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温度的条件范围为40～ 70℃，控制压力为0.1Mpa，加入柠檬酸三钠、次氮基三乙酸、乙二胺四 乙酸，搅拌均匀，再加入硫酸锌、水，保持40～70℃，搅拌均匀至完全 溶解，得到淡黄色或无色的低磷(PO43-<1mg/L)缓蚀阻垢剂;
2)低磷高浓缩倍数循环水处理工艺：
将制备的低磷缓蚀阻垢剂应用于工业冷却水系统的循环冷却水系统 水处理工艺;所述的低磷PO43-<1mg/L缓蚀阻垢剂应用于江河水或者湖泊、 地下水超低硬度腐蚀性水质特点的水系;通过在补水中投加低磷缓蚀阻垢 剂，补水中加药浓度为20～30mg/L;使循环水在高浓缩倍数5～8倍下稳 定运行;现场缓蚀阻垢剂投加量通过总磷控制;其有益效果在于：
循环水浓缩倍数控制在5～8倍;总磷以PO43-计控制在0.8～3.0mg/L; 循环水中碳钢挂片和试管的腐蚀率小于0.075mm/a、不锈钢的腐蚀率小 于0.005mm/a、铜合金的腐蚀率小于0.005mm/a、粘附速率小于15mg/cm2· 月、污垢热阻值小于3.44×10-4m2·K/W、异养菌数小于1×105个/mL。
按照本发明所述的处理工艺方法，其进一步特征在于：
低磷缓蚀阻垢剂的制备方法：
所述的低磷PO43-<1mg/L缓蚀阻垢剂含有重量百分比的聚环氧琥珀酸 15～30%、苯并三氮唑0.3～1.5%、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/ 顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物20～30%、柠檬酸三钠 2～6%、次氮基三乙酸2～6%、乙二胺四乙酸2～6%、硫酸锌1～5%，余量 为水;
具体制备步骤如下：将聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、丙烯酸/2-甲基 -2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-膦酰基乙酸四元共聚物 置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温度的条件范围为50～ 60℃，控制压力为0.1Mpa，加入柠檬酸三钠、次氮基三乙酸、乙二胺四 乙酸，搅拌均匀，再加入硫酸锌、水，保持50～60℃，搅拌均匀至完全 溶解，得到淡黄色或无色的低磷PO43-<1mg/L缓蚀阻垢剂。