公开(公告)日1992.12.23
IPC分类号C02F1/68; C02F9/00
摘要
本发明涉及一种氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，其特征是将氮肥厂无回收价值的废氨水直接作为循环冷却系统的补充水;使用不含磷的腐植酸系列HAS水质稳定剂作为含氨循环冷却水系统的水质稳定剂。本发明首次为氮肥厂的含氨废水和含氨循环水处理提供了一种可靠的方法，克服了长期存在的循环冷却水系统中不含氨或少含氨和使用水质稳定剂不适合处理pH值大于9.5的工业循环水的偏见。
権利要求書
1、一种氮肥厂含氮废水及含氨循环水处理工艺，包括清污、原水水质分析、加原水、加水稳药剂、加循环补充水、循环水水质分析、补充加水水稳药剂等工序;其特征是：
A、将氮肥厂含氨废水直接作为循环系统补充水;
B、使用不含磷的腐植酸系列HAS水质稳定剂作为含氨循环冷却水系统的水质稳定剂。
2、根据权利要求1所述的氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，其特征是其工艺过程为：A、清污;
B、原水水质分析;
C、加原水;
D、加水稳药剂HAS;
E、加补充水;
F、循环水水质分析;
G、补充水稳剂;
H、清渣;
然后再回到工序E，不断循环运行。
3、根据权利要求1或2所述的氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，其特征是其工艺过程的清污是在后续处理不需酸洗、预膜、旁滤、加氯、加酸、排污的情况下，对整个循环系统用原水进行清洗，除去浮泥，菌藻和杂物等。
4、根据权利要求1至3之一所述的氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，其特征是其工艺过程的加水稳剂HAS，是按计算好的剂量，将HAS直接加入循环水池〔1〕中。
5、根据权利要求1～4之一所述的氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，其特征是其工艺过程的具体内容为：
A、清污：
在由循环水池〔1〕、循环泵〔3〕、冷却塔〔4、循环管路〔29〕、压缩机冷排(包括压缩机汽缸、循环机汽缸)〔5〕、碳化水箱〔7〕、吸氨冷排〔10〕、变压器蛇管〔12〕、各分析岗位排污池〔13〕、冰机冷排〔14〕、合成冷排〔16〕、精炼冷排〔18〕、变换冷排〔20〕、汽轮机汽缸〔23〕、脱硫冷却清洗塔排污水〔25〕及以上各岗位的总排污水〔27〕、总回水沟〔28〕组成的循环水系统中，用原水〔26〕进行清洗，除去浮泥、菌藻和杂物，通过排污阀〔2〕排放;
B、原水水质分析：根据分析结果，掌握水质情况，并计算出首次加药量，计算公式如下：
首次加药量(kg)= ((5-A)80)/1000 M
A-原水总碱度(mmOl/L)
M-循环水总量(t)
5-控制总碱度(mmol/L)
80-HAS的当量值
1000-换算单位系数
C、加原水：将排污阀〔2〕关闭并上盲板，将原水加入循环水池〔1〕，并启动循环水泵〔3〕，开始循环运行;
D、加入水稳剂HAS：将计算好的首次加药量用一加药瓢〔32〕量度体积，直接抖散加入循环水池〔1〕中，如果冬天气温过低最好先用热水在桶中把HAS溶解后再加入循环水池〔1〕中;
E、加补充水：将各工段的排污水，主要是碳化清洗段(塔)碳化水箱漏氨时的排污水通过总排污沟〔27〕汇集于总回水沟〔28〕，然后作为补充水补入循环水池〔1〕中，如果水量不够再通过原水管路〔26〕补加一部份原水至循环水池〔1〕中;
F、循环水质分析：分析项目如下：PH值，总碱度、总硬度，Ca++、Mg++、Cl-、NH+4、浊度、总溶固、电导率;不定期对原水和作补充水的含氨废水中的Cl-进行分析，计算浓缩倍数，积累资料;
G、补充水稳剂：补加药量的经验计算公式如下：
补加药量(Kg)= (P·△T·α)/1000
P-每小时循环水量(t)
△T-加药间隔时间(h)
α-补药经验系数，一般取0.3～0.7
1000-单位换算系数
H、清渣：一年一度的大修仃车，拆掉排污阀〔2〕的盲板，将循环水池〔1〕的水排放，用人工清出池子底部沉渣坑〔33〕〔34〕的残渣;
6、根据权利要求1至5之一所述的氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，其特征是在循环水池〔1〕中设有1～2个沉渣坑〔33〕、〔34〕。
说明书
本发明涉及一种工业水处理技术，具体地说是一种含氨废水作循环系统补充水的工艺。主要适应于氮肥生产企业含氮废水及含氨循环水的处理。
氮肥生产在我国已有几十年的历史。但是，由于以前在氮肥生产中，忽视环境污染与水的充分利用，而一直存在着以下两个问题：其一是生产过程中的含氨废水直接排放，严重污染环境。二是生产过程中的含氨废水泄漏至冷却水中加剧设备管道结垢、腐蚀和长菌藻，轻则减产，重则停产检修处理。目前氮肥厂废氨水回收氨和废氨水的处理方法主要有以下四种：
1、用选择性离子交换法处理氨氮废水。
这种方法是采用ZC-1氨氮废水净化剂，根据其对NH+4-N具有良好的选择性离子交换作用进行处理，处理后的水能达到氨氮废水暂行排放标准。以食盐水作再生处理，可反复使用，含NH+4-N的食盐水。用吹脱法解吸氨，再用稀硫酸吸收氨，得到(NH4)2SO4可作肥料。其问题是投资大，处理麻烦，且不适应生产中流量变化大的废氨水处理。
2、AO法处理含氨氮废水新工艺。
在供氧条件下依靠硝化细菌的作用将水中的有机氮和氨氮氧化为NO-3，然后再在缺氧条件下利用反硝化细菌的作用将NO-3还原为N2，使其最终返回大气中，其存在的问题是投资多，技术高，难度大，不适合生产厂家用。
3、治理小氮肥厂的稀氨水新法
采用稀氨水逐级增浓回收方法回收氨。把全厂多点加入软水回收氨，洗涤氨的流程改为一点加入软水，即在碳化清洗段(塔)加入软水，稀氨水再送到精炼、等压回收逐级增浓，使稀氨水提高浓度后供制肥料用。此法为化工部推广方法，并于1989年12月在四川简阳举办了学习班，这是氨回收工艺中的优化工艺之一。但废氨水仍然不可避免地还有排放。
4、工艺废稀氨水制碳化母液。
此法是在蒸氨塔内采用蒸汽处理稀氨水，然后再制成碳化母液。其问题是投资大，蒸汽消耗高，一般的氮肥厂不可能把这么多的能源耗在回收废氨水方面，所以难以推广应用。
另外，还有气提法、稀氨水制冷等方法。但由于这些办法虽然能从理论上、试验室、小规模生产现场及极个别的厂基本解决了废氨水的处理问题，可由于在大规模的生产厂都存在能耗高、投资大等一系列问题，而没能普遍推广应用。
废氨水的危害主要有两个方面：
1、含氨废水的直接排放污染水体，使环境恶化。在小氮肥生产中，由于设备泄漏和工艺操作上的问题，冷却水中都不可避免地含有氨，尤其是碳化系统冷却水中含氨是经常的事。碳化工段清洗段(塔)的工艺稀氨水虽然专家们采用了各种方法回收氨，但仍然还有不同程度的稀氨水排放。氨在氧气存在下，易氧化成亚硝铵，亚硝酸盐是一种致癌物质，而且使水中的化学耗氧量COD增高，使水富营养化。所以按环境保护的排放标准：NH3-N排放为25～40mg/L，COD为150mg/L。所以含氨废水是不能直接排放的。而目前低浓度的含氨废水中的氨回收价值太小，因此，现在氮肥生产企业都为了保证生产，将含氨废水直接 排放污染水体而不得不交纳超标排污费。
2、冷却水中含氨加剧设备管道的结垢、腐蚀和长菌藻。
氨是一种极易溶于水，在水中的溶解度很大的物质，而二氧化碳很难溶于水，在水中的离解度很小。因此，使冷却水中下列方程式：
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2+H2O
的平衡向右移动，加剧水垢的形成。
氨溶于或氨水进入冷却水中很容易与水中的二氧化碳反应生成铵盐，如下列反应式：
2NH3+CO2+H2O (NH4)2CO3
由于铵盐的形成大量消耗了水中的CO2使
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2+H2O
平衡迅速向右移动，使水垢形成速度快，数量大，所以，氮肥厂的人们公认：氨水进入冷却水，设备管道结垢就特别历害。由于冷却水中含氨结垢加剧，而碳酸盐的溶解与结垢，加快了设备的电化学腐蚀，又由于为了维持生产，不得不用机械方法除垢，致使设备敲铲成凹凸不平的表面，更易腐蚀，有的甚至穿孔裂缝，管道由于结垢严重不得不分期分批更换，尤其是喷淋设备的堵塞常常引起事故而停车检修。
又由于水中的氨使水富营养化，促使微生物生产繁殖更加旺盛，更加剧了设备的生物腐蚀与生物结垢。氨在加药的循环冷却水系统中，使PH值难以控制，消耗大量的酸和氯有时甚至使冷却水循环处理技术失败。
由于上述原因，氨对冷却水系统尤其是循环冷却水系统危害甚大，人们千方百计避免氨漏入或排入冷却水系统。现在小氨肥生产企业绝大多数还是采用直流冷却水冷却，也有的采用了循环水而没有进行加药处理， 其结果是耗水量大，设备结垢、腐蚀、长菌藻导致传热效果差，使罗茨机压缩机打气量减少，尤其是碳化生产系统，热季因传热不好，造成恶性循环，轻则减量生产，重则停产;设备腐蚀快，检修频繁，浪费大量钢材、铝材，甚至因换热设备穿孔泄漏，威胁生产的安全运行。造成冷却设备结垢、腐蚀、长菌藻等主要原因如下：
1、水在冷却过程中蒸发，使循环水中钙镁酸式碳酸盐浓度不断增大，水与空气接触充分曝气，使循环水中CO2浓度大大低于平衡浓度，加上水在换热器上的受热升温，使水中CO2逸出，从而使：
Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O
↓ ↓ ↓
半化合CO2化合CO2游离CO2
Mg(HCO3)2 MgCO3↓+CO2+H2O
的平衡向右移动，CaCO3、MgCO3沉淀依附于设备、管道表面，形成垢层。
2、水的蒸发浓缩和不断的补充含钙镁盐的补水，使钙镁盐造成积累成为残渣结垢，使
Ca+2+CO-23=CaCO3↓
Mg+2+CO-23=MgCO3↓
平衡向右移动，沉淀析出，形成水垢。
3、循环水中营养物质丰富，温度适应微生物的生长繁殖，且有充足的溶解氧。使微生物的生命力很强，新陈代谢旺盛，微生物的粪便和尸体及藻类依附粘结于设备管道表面。形成生物垢层。
4、碳酸钙镁盐的溶解(侵蚀)和结垢，对金属有电化学腐蚀作用，还有水中的氧化物和H+离子使金属产生化学或电化学坑蚀和均匀腐蚀，生物瘤状凝结物和丝状铁细菌的累积，使金属产生垢蚀和穿孔等。
为了解决换热设备和管道的结垢、腐蚀、长菌藻的问题，在全国一 千多家小氮肥厂有一部份采用了循环冷却水技术。1990年4月，福建化工设计院和天津化工研究院研究的小氮肥两水(造气污水、冷却水)闭路循环技术获得了国家科委的科技成果奖。1990年8月，国家科委、国家环保局、化工部联合下文推广科技成果项目小氮肥两水闭路循环技术。天津化工研究院研究出的小氮肥冷却水闭路循环技术，特别是研制的该循环使用的水处理药剂TS系列，适应于小氮肥冷却水循环中的铝材设备和偏碱性的水质处理，为全国的工业水处理尤其是对氮肥行业的水处理作出了突出的贡献。
目前全国小氮肥厂冷却水闭路循环中使用的水稳剂基本上都是磷系配方和磷系复合配方。取得国家级科技成果奖的TS系列水稳剂也属改良的磷系复合配方和全有机配方一类。个别的企业也小规模地使用钼系等配方。现将现在普遍使用的几种水质稳定剂介绍如下：
1、传统的磷系配方：
聚磷酸盐早已成为冷却水处理药剂，它有很好的缓蚀、阻垢性能，价格较便宜，因此现在仍然广泛地用于工业冷却水处理中，1974年天津化工研究院开发的TS系列水稳剂就是这种配方。传统的磷系配方除使用聚磷酸盐外，还与锌盐配合使用，锌盐是公认的性能良好的缓蚀剂，水处理成本低，管理得当，也可以取得满意的效果。但是这类配方中没有膦酸盐和聚羧酸阻垢分散剂，在PH较高时，沉淀加剧，锌盐在PH大于8.3时容易析出Zn(OH)2沉淀，PH值较高时，聚磷酸盐水解后形成的磷酸钙易形成难于处理的垢，因此，PH值只能控制在6.0～7.5。鉴于循环水PH值较低，则缓蚀剂需要的浓度较高。控制循环水的PH值仍需通过加浓硫酸来调节。因此要求加酸操作必须严格准确，加酸操作造成失误将给生产运行带来麻烦。这类配方适应于设备较为简单，循环水浓缩倍数较低的生产装置。 50～60年代国外使用较多，至今仍在使用。
2、磷系复合配方
随着引进大氮肥装置，天津化工研究院1975年开发了以TS-1为代表的磷系复合配方(国内一般简称磷系配方，国外称扩大的磷酸盐处理配方)是以聚磷酸盐-膦酸盐-聚羧酸-杂环化合物组成的水处理配方。它已广泛用于国内大中小各类企业的水处理中，而且随着不断总结经验日趋完善，它不仅在氮肥系统，而且在炼油、石油化工、冶金、化纤等行业推广应用，这是当今我国采用的重要的水处理技术。与传统的磷系配方相比，这类配方设计考虑全面，以聚磷酸盐作为缓蚀剂，膦酸盐作为阻垢剂，聚羧酸作为分散剂，杂环化合物作为铜材缓蚀剂和点蚀控制剂。由于引入了膦酸盐和聚羧酸，碱性和非碱性水垢均可得到较好的控制，浓缩倍数可以提高到三倍以上，PH值也可控制在大于7.5条件下，PH值的提高还降低了缓蚀剂的用量。这类配方中各种药剂的正确匹配十分重要，配方中聚磷酸盐水解后的正磷酸盐是细菌和微生物的营养源，因此，加强杀菌灭藻处理是该配方使用成功的一个重要环节。另外加酸调节PH值的操作仍需严格控制和管理。
3、磷系碱性水处理技术
随着对磷酸钙一类非碱性水垢具有良好分散性能的新型分散剂TS-604，TS-609，TS-607，TS-608等的开发成功，在磷系复合配方的基础上不断研究开发，总结经验打破原来磷系复合配方的某些不适当的限制，1980年以来进行了磷系碱性水处理技术的研究开发，实现了循环水在自然平衡PH条件下(一般PH在8.5～9.0)的碱性运行。这类配方除具有磷系复合配方的优点外，还避免了加酸操作及其带来的失误。受到用户的极大欢迎。从八十年代以来，这类配方已成功地用于各个工业领域。配方中的聚磷酸盐作为缓蚀剂， 其水解后的正磷酸盐也是缓蚀剂，加之碱性运行，水的腐蚀性小，缓蚀剂用量少，当操作条件波动时，腐蚀控制仍然较好。对于硬度较低、腐蚀性较强的水质，循环比小，药剂停留时间不太长的体系，这类配方很好。近年来，随着多元共聚物分散剂的出现，象磷酸钙、硫酸钙、氢氧化锌、氧化铁等这一类非碱性水垢可以得到很好的控制，磷系碱性水处理技术在应用中可以容许在更高的浓缩倍数和较长停留时间(大于50小时)的体系中使用。
4、全有机配方
它是针对无机化合物如铬酸盐、锌盐、亚硝酸盐等的毒性问题，以及聚磷酸盐的水解而形成的水处理技术，这是国内外水处理技术的重要发展方向。全有机配方主要由膦酸盐(或膦羧酸)和聚羧酸组成。1982年以来，我国相继开发了全有机配方水处理技术，例如TS-205，TS-206，TS-207，以及为许多厂提供的类似配方，与国外S-112，S-113，N-8365相似都是这一类全有机配方。由于组成配方的药剂膦酸盐和聚羧酸化学稳定性好，因而可以容许药剂有很长的停留时间(100小时以上)，自然平衡PH值的碱性运行和高硬度以及较高浓缩倍数(3倍以上)运行。这类配方中的膦酸盐既作为阻垢剂又作为缓蚀剂，而且它通过与聚羧酸的协同作用和水中的Ca+2、Mg+2等二价离子配合提高配方的缓蚀效果。正因为这样，配方的缓蚀效果与水的硬度、碱度有关，并要注意药剂的选择和正确匹配问题。
5、钼系配方
国内一些单位近几年开展了钼酸盐(以及钨酸盐、钒酸盐)作为冷却水处理剂的研究，并且在小型水循环装置中应用，取得了较好的缓蚀阻垢效果。单独使用钼酸盐于冷却水中，要取得较好的缓蚀效果，药剂用量太大，日常操作费用太高。其复合配方与磷系配方相比，水处理费 用仍然很高。因此，如何降低钼系配方中的水处理成本，是钼系水处理技术取得成功的关键。
6、腐植酸系列水稳剂
腐植酸系列水稳剂，在国内水处理领域中曾有报导，但使用面很小，其主要成份是腐植酸加入其他成份适应于酸性或碱性处理，再加入调理剂。曾在北京燕化公司的引进设备中应用，也于江西向圹化肥厂试用过。其特点是水处理费用低，阻垢、除垢、防腐蚀的性能好，是一种很有前途的水处理剂。
目前广泛使用的水稳剂虽然都具有很好的阻垢、分散、缓蚀作用，有的还适应于在偏碱性条件下使用，有的还对铜材(非合成氨厂)、铝材有良好的缓蚀作用，也有的为低磷和非磷药剂。但都存在一些共同的问题：
一 是配方复杂，各种药剂必须合理匹配，水质分析控制严格，否则会产生各种副作用;
二 是加药前都必须停车对全循环系统酸洗除垢除污，酸耗大，操作麻烦且不安全，酸洗液排放污染水体;
三 是酸洗后必须继续停车预膜40小时以上，操作麻烦，且分析工作量大;
四 是加药操作复杂，药剂有固体、液体、粉状、块状都需要分别计量临时配用，因此，必须设置计量仪器和加药机等;
五 是水质分析要配专门人员倒班，设专门分析岗位和分析仪器，且分析频率控制严格，分析繁琐，工作量大;
六 是必须加浓硫酸调节PH值，当碳化水箱泄漏氨水或工艺操作事故循环水中氨含量高时需要消耗大量的酸，甚至不得不置换循环水。需要准确控制加酸量，以免腐蚀设备管道造成事故，因此分析操作需非 常慎重，且酸的贮运、投加不安全;
七是必须加入杀菌灭藻剂，为了防止产生抗药性，还必须交替使用多种杀生剂。液氯、优氯净毒性大，操作复杂且不安全，尤其是循环水中含有氨时，会降低氯的杀生能力，使耗氯量增大，因为氯溶于水后产生的次氯酸是强氧化剂，而氨是还原剂，它们发生化学反应，其产物的形式则由PH值决定，反应如下：
NH3+HOCl PH≥8时NH2Cl(一氯氨)+H2O
NH2Cl+HOCl PH3-5时NHCl2(二氯氨)+H2O
氯氨类化合物也是杀菌剂，但其杀菌速度较慢而维持药效的时间较长，而在循环冷却水中要求杀菌迅速，因为水在冷却塔中脱气时，氯氨类化合物将全部逸出而无杀菌能力。
八是浓缩倍数都不太高，一般在2-4倍，这类配方技术在高浓缩倍数下运行会产生结垢和腐蚀等现象，因此需要定期排污以控制浓缩倍数在指标范围内，排污的结果不但浪费了水资源和药剂，而且还污染了环境，操作强度也大;
九是必须设置投资较大，检修较麻烦的旁滤装置，旁滤器在反洗和顺洗时排污水污染环境。且有3%～5%的水旁滤循环。增加了消耗;
十是以上诸种水处理药剂费用与腐植酸系列水稳剂费用相比都比较贵，使水处理成本较高;
十一是以上诸种水处理配方一般只适宜于PH值6～8.3范围，即使是磷系碱性水处理配方也只适应于PH值8.5～9.0的水质条件，包括腐植酸系列水稳剂HAS说明使用书中也规定适应于PH值8.5～9.5的水质条件。都要求循环水系统中不含氨或少含氨，而冷却水中含氨在小氮肥生产中是难以避免的，就目前全国小氮肥的设计 技术和管理水平来看，绝大多数厂家的碳化清洗段(塔)不同程度的排放废氨水，尤其是碳化水箱的泄漏，有时还很严重，操作事故造成的排放废氨水也还是存在的，因此，致使循环水的PH值猛然增高，当氨含量为1000mg/L时PH值达到10用酸也难于调节，而又不得不在含氨循环水中加氯杀生。为了降低加酸加氯费用和保证水质控制标准，不得不将循环水置换排放而污染环境。
本发明的目的就是要提供一种含氨废水的处理和含氨循环水的处理工艺，用该工艺能经济地对氮肥厂的含氨废水进行处理，并寻找一种来源丰富，价格低廉，又无二次污染的水质稳定剂能适应于含氨循环冷却水系统。使用该水稳剂，能有效地解决循环水系统的结垢、缓蚀、杀菌灭藻、安全、无药剂本身的二次污染，操作简便，分析控制容易，管理方便，废氨水不排放而污染环境的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了下述技术方案：
1、将氮肥厂无回收价值的废氨水直接作为循环冷却系统的补充水。
2、使用不含磷的腐植酸系列HAS水质稳定剂作为含氨循环冷却水系统的水质稳定剂。
HAS是1984年江西省萍乡市腐植酸工业公司研究生产的，并通过了省级鉴定。
HAS中的基本成份是腐植酸钠和Na2CO3，再加各种调理剂和助剂。腐植酸钠是从泥炭、褐煤和风化煤中提取的，是一种天然的高分子芳香族羟基羧酸化合物。具有很大的分子表面积，可以结合钙镁。离子集凝沉淀，阻止和分散钙镁盐晶体的增长，腐植酸形成的钙镁盐，呈疏松的凝聚物，不粘附设备管道表面。更不至形成硬垢，实践证明，本品有极高的阻垢能力。腐植酸系列水稳剂可在高浓缩倍数下 运行。。一般为8以上，不需排污。由于腐植酸在碱性条件下作用，有利于金属的钝化，减缓了对设备管道的电化学腐蚀，具有良好的缓蚀效果。但根据生产厂的介绍与其他水稳剂一样，只适宜在PH值8.5～9.5范围内使用。所以本技术领域中的专业人员普遍认为现有的一切水稳剂均要求在循环冷却水系统中不含氨和少含氨。更不敢把含氨废水作为循环冷却水系统的补充水，在工业水处理技术领域中，包括HAS生产厂在江西向矿化肥厂的现场试验，至今尚未有用水质稳定剂处理PH值高于9.5的工业循环水的先例，更没有用工艺含氨废水和设备泄漏含氨废水作循环冷却系统补充水的工艺技术。
水质稳定剂HAS无毒、无磷、原料易取，价格低廉，制造容易，使用方便，操作简单，制造和使用中无二次污染。经我们在实践中反复研究、实验，证明在含氨循环水中使用具有以下作用：
1、阻垢除垢作用：腐植酸碱性处理水质稳定剂在循环水中的作用机理是腐植酸钠盐与循环水中的钙、镁、碳酸盐、硫酸盐和铵盐发生共聚、络合、吸附等化学反应和物理作用，生成疏松的腐植酸钙镁盐与碳酸钙镁盐、铵盐等的聚合物。由于腐植酸盐的络合作用，CaCO3、MgCO3以及CaSO4、MgSO4和氯化物盐不能自由沉淀粘结在设备管道上，又由于腐植酸盐的吸附电性作用，可浸蚀已沉淀粘结在设备管道上的碳酸盐、硫酸盐等，其化学反应示性如下：
Ca+2+R-(COONa)2→R-(COO)2Ca↓+2Na+
Mg+2+R-(COONa)2→R-(COO)2Mg↓+2Na+
Ca+2+Na2CO3→CaCO3↓+2Na+
Mg+2+Na2CO3→MgCO3↓+2Na+
Ca+2+2NH4OH→Ca(OH)2↓+2NH+4
Mg+2+2NH4OH→Mg(OH)2↓+2NH+4
腐植酸盐在碱性条件下呈胶体溶液，是一内表面积很大的长链状高分子化合物，对钙镁盐有吸附络合作用，使钙镁盐晶体不能正常增长，使晶格曲变，达到阻垢的目的。由于腐植酸有渗透和溶蚀作用。可使老垢溶蚀脱落，达到除垢的目的。
2、缓蚀作用：腐植酸在碱性条件下，能使金属钝化，而且腐植酸硅盐、铁盐等在金属表面形成一层极薄的缓蚀保护膜，可减缓金属的电化学腐蚀，对碳钢、铸铁、铝材都适用。
3、杀菌灭藻作用：由于循环水处于碱性条件，且药剂本身不含微生物的营养物质磷，而铵盐也被腐植酸盐络合共聚沉入缺氧的沉渣坑，所以，可有效地抑制菌藻生长繁殖，因此，使用腐植酸强碱性处理的循环水系统中，不需要加液氯、优氯净等杀菌灭藻剂。
本发明首次为氮肥厂的含氨废水处理和含氨循环水处理提供了一种可靠的方法，并克服了长期存在的循环冷却水系统中不含氨或少含氨和使用水质稳定剂不适合处理PH值大于9.5的工业循环水的技术偏见。在研究和试验了含氨废水与HAS水稳剂和循环水中的各种化学反应机理与条件的基础上，设计了以含氨废水作为循环冷却水系统的补充水，使用腐植酸系列HAS水稳剂作为循环冷却水系统的水稳药剂的工艺。