緩蝕阻垢劑的篩選及工業(yè)應用
摘要：針對現(xiàn)場循環(huán)冷卻水的水質情況，研究了一種適用于循環(huán)冷卻水的緩蝕阻垢劑配方，通過正交試驗篩選出了一組最佳的濃度，使用該配方的緩蝕率達到82．56 。經(jīng)靜態(tài)阻垢試驗和緩蝕評定試驗分析，結果表明該配方有良好的緩蝕阻垢性能。當藥劑配方濃度達50mg/L時，其緩蝕率和阻垢率均達到9O 以上。在現(xiàn)場循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的應用中，對改善循環(huán)水水質也有很好的效果。
關鍵詞：水處理劑；循環(huán)冷卻水；緩蝕；阻垢
1 引言
現(xiàn)在的許多企業(yè)中，大部分將鍋爐用水、冷凝水及生產(chǎn)、生活用水等污水稍經(jīng)處理后即排放掉，基本不再回收利用，造成水資源極大的浪費。另一方面，石化、冶金、發(fā)電等行業(yè)需要大量的循環(huán)冷卻水。石化行業(yè)冷卻水占用水量的60 ～80 [1]，如果這部分水均由新鮮水補給，將加大水資源的緊張形勢。如能將經(jīng)過處理后的污水回用于循環(huán)水系統(tǒng)，則既可以減少排污費用，又可節(jié)省大量新鮮水。顯然，污水具有比工業(yè)用水更強的腐蝕因素和成垢因素，因此對緩蝕阻垢劑提出了更高的要求。我們針對撫順洗滌劑化工廠循環(huán)水的水質進行了這方面的進一步研究。
2 試驗部分
2．1 側重于緩蝕的正交復配試驗復合配方中選用了緩蝕阻垢性能優(yōu)良的PC-604(多元醇磷酸酯)、ZnC12、HEDP(羥基乙叉二膦酸)、AA/AMPS(丙烯酸/丙烯酸酯)三元共聚物、六偏磷酸鈉，確定為A、B、C、D、E五種組分，各組分試驗的質量濃度分別為l5~25mg/I ，5～10mg/L，10～ 18mg/I ，5～10mg/L，1～5mg/L，且將五種因素在對應的濃度范圍內分為四水平，選用L s(4 )正交試驗表，進行復配試驗。
2．1．1 實驗藥品
實驗用水為標準配制水[2]：稱取 7．35g CaC1 ·2H2O，4．93g MgS04·7H20，6．58g NaC1溶于約7L水中，完全溶解后，混勻；另稱取1．68g NaCH0。
溶于約l L 水中，完全溶解后，混勻，轉移到上述溶液中，用水稀釋到10 L，混勻。該配制水中含Ca2+ 2000mg/L ，Mg2+ 480mg/L 、HCO3- 4778mg/L 。
2．1．2 實驗材料與設備
① 試片：AS碳鋼；② 旋轉掛片腐蝕儀；③ 大燒杯。
2．1．3 實驗方法
采用旋轉掛片失重法。試驗條件：① 試液溫度40℃；② 試片線速度(O．35±0．02)m/s；③ 試液體積與試片面積比：30ml/cm。；④ 試驗時間72h。
2．2 篩選出的緩蝕阻垢劑的靜態(tài)阻垢評定試驗
試驗用水為現(xiàn)場水，取自撫順洗化廠供給空分循環(huán)水系統(tǒng)的補充水。該水具有較強的腐蝕因素和成垢因素，其水質分析數(shù)據(jù)見表1。試驗采用碳酸鈣沉積法。
2．3 篩選出的緩蝕阻垢劑的緩蝕評定試驗實驗用水仍為實驗2．2采用的現(xiàn)場水。實驗方法為旋轉掛片法，試驗條件與試驗2．1．3相同。
3 結果與討論
3．1 篩選緩蝕阻垢劑配方的研究
L 15(4 5)正交試驗表明：最佳復配方案為A2 B2 C2 D4E2，由表2可以看出：當PC一604 18mg/L，ZnC1，8mg/L ，HEDP 17rng/L，AA/AMPS三元共聚物6mg/L，六偏磷酸鈉3mg/L時，藥劑的緩蝕性能最佳，緩蝕率達到85．26 。實驗用水為強腐蝕性水，該復配方案對其處理效果較好，可用于針對現(xiàn)場水的進一步研究。
3．2 靜態(tài)阻垢評定試驗研究
靜態(tài)阻垢試驗結果見圖1。
從圖2可看出，在復配藥劑質量濃度為50mg/L時，藥劑對預膜的旋轉掛片的緩蝕率為84．5 ，達到中石化評價標準“好”的指標。
3．4 實際生產(chǎn)中的應用效果
將該復配藥劑投放于空分循環(huán)水中，運行后發(fā)現(xiàn)水質有明顯的好轉。水質分析數(shù)據(jù)見表3。
從表3中可以看出，將該復配藥劑加入循環(huán)水中后，緩蝕阻垢效果十分明顯，在新的濃縮條件下運行，試片無明顯的腐蝕和結垢現(xiàn)象。
4 總 結
通過正交復配試驗篩選出的新型緩蝕阻垢劑配方，緩蝕阻垢效果好，可有效防止碳酸鈣沉積，而且含磷量低，減少水體富營養(yǎng)化因素，能夠安全用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
參考文獻：
[1]嚴瑞碹．水處理劑應用手冊[M]_北京：化學工業(yè)出版社，2000．21．
[2]鄭淳之．水處理劑和工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分析方法[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2000．217．
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