再生水回用循環(huán)冷卻系統(tǒng)藥劑HJ-01阻垢機(jī)理
摘要：針對(duì)再生水回用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)中引起的結(jié)垢問題，進(jìn)行了碳酸鈣沉積實(shí)驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕實(shí)驗(yàn)，對(duì)所得的結(jié)垢產(chǎn)物的微觀形態(tài)、元素組成以及化合物構(gòu)成，分別采用掃描電子顯微鏡、X射線能譜儀和X射線衍射儀進(jìn)行分析，探究復(fù)配藥劑HJ-01在阻垢過程中的機(jī)理，并深入分析該藥劑結(jié)構(gòu)中官能團(tuán)的阻垢特性。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，藥劑HJ-01可以通過在掛片表面形成具有保護(hù)作用的薄膜而阻垢，其阻垢機(jī)理包括晶格畸變、螯合增溶和分散作用；其中膦酸基（—PO3H2）和羥基（—OH）官能團(tuán)引起晶格畸變作用；羧基（—COOH）官能團(tuán)引起螯合增溶作用；而阻垢劑中的鏈狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致分散作用的產(chǎn)生。
循環(huán)冷卻系統(tǒng)用水量占工業(yè)用水總量的７０％左右，是工業(yè)用水的主要方面。為實(shí)現(xiàn)水資源綜合利用、解決缺水國(guó)家水資源供需矛盾，將城市再生水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)已逐漸成為污水再生利用的趨勢(shì)。但是再生水水質(zhì)復(fù)雜，回用后是否會(huì)引起結(jié)垢加重、并間接引起腐蝕和微生物繁殖等問題尚需深入研究。
目前，常采用投加阻垢劑的化學(xué)方法抑制結(jié)垢，阻垢劑分為阻垢分散劑和阻垢緩蝕劑，其阻垢機(jī)理包括晶格畸變、螯合增溶、凝聚分散、再生自脫膜假說以及雙電層作用等。目前關(guān)于再生水回用循環(huán)冷卻系統(tǒng)時(shí)阻垢機(jī)理的研究并不多見，本文對(duì)研發(fā)的緩蝕阻垢藥劑ＨＪ-01在系統(tǒng)中使用前后結(jié)垢產(chǎn)物形貌變化以及成分進(jìn)行分析，研究該藥劑的阻垢機(jī)理。
1材料與方法
1.1再生水水質(zhì)及穩(wěn)定性分析
天津某再生水廠出水為循環(huán)水補(bǔ)充水，水質(zhì)情況：濁度為２.８１ＮＴＵ、ｐＨ為６.８３、氯化物１８５mg/L、硫酸鹽２７２.７mg/L、ＴＤＳ（total，dissolvedsol-ids）為７９８mg/L、總硬度（以ＣａＣＯ３計(jì)）為２８４.２mg/L，其中鈣硬度１２４.６mg/L，總堿度（以ＣａＣＯ３計(jì)）為８５.３mg/L，實(shí)驗(yàn)用水是濃縮倍數(shù)為４的再生水，利用常規(guī)穩(wěn)定性指數(shù)對(duì)補(bǔ)充水和４倍水穩(wěn)定性做初步判定，結(jié)果見表１。
再生水原水有腐蝕性，濃縮后會(huì)結(jié)垢。循環(huán)冷卻系統(tǒng)中多為濃縮水，故向濃縮水投藥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過初期藥劑篩選實(shí)驗(yàn)，選擇阻垢率高達(dá)９８.2％、碳鋼緩蝕率達(dá)９６.９％，兼具緩蝕阻垢作用且藥劑成分協(xié)同性好的藥劑ＨＪ-０１，其成分中的鉬酸鈉綠色無污染，在成品藥劑中應(yīng)用較少；成分中的ＰＢＴＣＡ為低磷配方、ＨＰＭＡ為無磷配方，水體中投加不會(huì)引起環(huán)境問題，故選用該高效環(huán)境友好型藥劑進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)。循環(huán)冷卻系統(tǒng)的凝汽器管材多為黃銅和不銹鋼，其中也存在易腐蝕的碳鋼材質(zhì)零件，其腐蝕結(jié)垢產(chǎn)物隨水流動(dòng)會(huì)對(duì)凝汽器材質(zhì)產(chǎn)生影響，故實(shí)驗(yàn)?zāi)M了３種材質(zhì)同時(shí)存在時(shí)，碳鋼材質(zhì)對(duì)凝汽器材質(zhì)的影響。
詳情請(qǐng)點(diǎn)擊下載附件：再生水回用循環(huán)冷卻系統(tǒng)藥劑HJ-01阻垢機(jī)理
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
如果需要了解更加詳細(xì)的內(nèi)容，請(qǐng)點(diǎn)擊下載 
201406271123454715.rar
下載該附件請(qǐng)登錄，如果還不是本網(wǎng)會(huì)員，請(qǐng)先注冊(cè)
