申請(qǐng)日2015.08.28

　　公開(kāi)(公告)日2017.03.08

　　IPC分類號(hào)C02F5/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及化工清洗領(lǐng)域，公開(kāi)了一種循環(huán)水處理用組合物，該組合物含有有機(jī)膦酸和親水性膠體，所述有機(jī)膦酸和親水性膠體的重量比為1：3-40。所述組合物優(yōu)選還含有無(wú)磷聚合物。本發(fā)明還公開(kāi)了一種循環(huán)水的處理方法，包括以下步驟：循環(huán)水運(yùn)行起始階段：投加3-9mg/L的有機(jī)膦酸和30-120mg/L的親水性膠體，進(jìn)行常溫預(yù)膜;循環(huán)水運(yùn)行濃縮階段：投加6-30mg/L的無(wú)磷聚合物，啟動(dòng)熱負(fù)荷并補(bǔ)水;循環(huán)水運(yùn)行穩(wěn)定階段：繼續(xù)補(bǔ)水并排污，投加藥劑使得循環(huán)水中有機(jī)膦酸的濃度為1-3mg/L，親水性膠體的濃度為10-40mg/L，無(wú)磷聚合物的濃度為2-10mg/L。此外，本發(fā)明還公開(kāi)了所述組合物作為預(yù)膜劑或緩蝕阻垢劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明的組合物含磷量低，能夠有效實(shí)現(xiàn)預(yù)膜和/或阻垢緩蝕。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種循環(huán)水處理用組合物，其特征在于，該組合物含有有機(jī)膦酸和親水性膠體，所述有機(jī)膦酸和親水性膠體的重量比為1：3-40，優(yōu)選為1：5.5-30。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述有機(jī)膦酸選自2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、羥基膦酸基乙酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、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和氨基乙磺酸二甲叉膦酸中的至少一種。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述親水性膠體選自黃原膠、瓜爾膠和阿拉伯膠中的至少一種。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的組合物，其中，所述組合物還含有無(wú)磷聚合物，所述有機(jī)膦酸和無(wú)磷聚合物的重量比為1：0.5-10，優(yōu)選為1：1-6.5。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其中，所述無(wú)磷聚合物的極限黏數(shù)為0.03-0.1dl/g。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的組合物，其中，所述無(wú)磷聚合物為C3-C10不飽和羧酸的無(wú)磷均聚物，優(yōu)選地，所述無(wú)磷聚合物選自聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酸和水解聚馬來(lái)酸酐中的至少一種。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合物，其中，所述無(wú)磷聚合物與所述有機(jī)膦酸和所述親水性膠體分開(kāi)保存。

　　8.一種使用權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的組合物進(jìn)行循環(huán)水處理的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

　　(1)循環(huán)水運(yùn)行起始階段：投加3-9mg/L循環(huán)水的有機(jī)膦酸和30-120mg/L循環(huán)水的親水性膠體，進(jìn)行常溫預(yù)膜;

　　(2)循環(huán)水運(yùn)行濃縮階段：投加6-30mg/L循環(huán)水的無(wú)磷聚合物，啟動(dòng)熱負(fù)荷并補(bǔ)水;

　　(3)循環(huán)水運(yùn)行穩(wěn)定階段：繼續(xù)補(bǔ)水并排污，當(dāng)親水性膠體在循環(huán)水中的濃度達(dá)10-40mg/L循環(huán)水時(shí)，投加有機(jī)膦酸、親水性膠體和無(wú)磷聚合物，使得循環(huán)水中有機(jī)膦酸的濃度為1-3mg/L循環(huán)水，親水性膠體的濃度為10-40mg/L循環(huán)水，無(wú)磷聚合物的濃度為2-10mg/L循環(huán)水。

　　9.權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的組合物作為預(yù)膜劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用，所述組合物的用量?jī)?yōu)選為30-130mg/L循環(huán)水。

　　10.權(quán)利要求4-7中任意一項(xiàng)所述的組合物作為緩蝕阻垢劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用，所述組合物的用量?jī)?yōu)選為10-60mg/L循環(huán)水。

　　說(shuō)明書(shū)

　　循環(huán)水處理用組合物及其應(yīng)用和循環(huán)水的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及清洗化工領(lǐng)域，具體地，涉及一種循環(huán)水處理用組合物及其應(yīng)用和循環(huán)水的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　循環(huán)冷卻水運(yùn)行過(guò)程中需要解決的主要是腐蝕、結(jié)垢和微生物滋生三大問(wèn)題。其中微生物主要通過(guò)殺菌劑來(lái)控制。腐蝕與結(jié)垢是相互間具有緊密聯(lián)系的兩個(gè)相反的趨勢(shì)，掌握這兩個(gè)趨勢(shì)之間的平衡，是解決這兩大問(wèn)題的關(guān)鍵。因此，腐蝕和結(jié)垢的控制一般選用復(fù)合藥劑，復(fù)合藥劑中的各個(gè)單劑之間往往存在一定協(xié)同性，能夠更好地起到阻垢緩蝕的作用。

　　目前循環(huán)水處理復(fù)合藥劑中多使用有機(jī)膦酸為主要緩蝕劑，在水質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，還需加入磷酸鹽以增強(qiáng)配方的緩蝕效果。即便使用能夠快速形成沉淀膜的鋅鹽，由于其膜質(zhì)松軟易被破壞，仍需與含磷藥劑配合使用。然而，由于磷的排放會(huì)導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化，高含磷藥劑配方的使用越來(lái)越受限。開(kāi)發(fā)低磷、無(wú)磷的緩蝕阻垢配方成為水處理藥劑開(kāi)發(fā)的方向。

　　循環(huán)冷卻水系統(tǒng)開(kāi)車(chē)前，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行清洗和預(yù)膜。所謂預(yù)膜是指向系統(tǒng)中加入預(yù)膜劑，通過(guò)物理化學(xué)作用在清洗干凈的金屬表面生成一層具有耐蝕作用的保護(hù)膜的過(guò)程。預(yù)膜方案可以分為兩大類：一類是專用配方的預(yù)膜方案，其組成與之后日常運(yùn)行時(shí)的配方組成之間并無(wú)直接聯(lián)系，預(yù)膜后需要加大排補(bǔ)水量，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行置換，在操作和管理上較為繁瑣。目前，國(guó)內(nèi)廣泛使用的專用配方的預(yù)膜方案主要為聚磷酸鹽和鋅鹽的復(fù)合配方。雖然預(yù)膜效果良好，但藥劑投加量大，預(yù)膜后廢水中的磷和鋅含量高，對(duì)環(huán)境水體存在潛在的污染風(fēng)險(xiǎn)。另一類是提高濃度的預(yù)膜方案，這類預(yù)膜方案的特點(diǎn)是預(yù)膜配方的組成與正常運(yùn)行配方的組成之間有密切的聯(lián)系，預(yù)膜完成后，預(yù)膜劑在運(yùn)行過(guò)程中自然置換，正常運(yùn)行時(shí)只需保持低濃度的緩蝕劑即可使保護(hù)膜得到維護(hù)和修復(fù)，在操作和管理上均較為簡(jiǎn)便。因此，開(kāi)發(fā)適用于提高濃度的預(yù)膜方案的低磷藥劑更具實(shí)用意義。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的可用于循環(huán)水處理中的低磷組合物及其應(yīng)用和循環(huán)水的處理方法。

　　黃原膠、瓜爾膠和阿拉伯膠等親水性膠體(天然多糖類親水性膠體)，由于具有大分子特殊結(jié)構(gòu)和膠體特性，而具有多種功能，可作為乳化劑、穩(wěn)定劑、凝膠增稠劑、浸潤(rùn)劑、膜成型劑等，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，對(duì)于其作為緩蝕劑這方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。然而本發(fā)明的發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)配合使用親水性膠體和有機(jī)膦酸能夠有效實(shí)現(xiàn)預(yù)膜和緩蝕阻垢。

　　因此，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種循環(huán)水處理用組合物，該組合物含有有機(jī)膦酸和親水性膠體，所述有機(jī)膦酸和親水性膠體的重量比為1：3-40。優(yōu)選地，所述組合物還含有無(wú)磷聚合物。

　　第二方面，本發(fā)明提供了一種使用第一方面所述的組合物進(jìn)行循環(huán)水處理的方法，該方法包括以下步驟：

　　(1)循環(huán)水運(yùn)行起始階段：投加3-9mg/L循環(huán)水的有機(jī)膦酸和30-120mg/L循環(huán)水的親水性膠體，進(jìn)行常溫預(yù)膜;

　　(2)循環(huán)水運(yùn)行濃縮階段：投加6-30mg/L循環(huán)水的無(wú)磷聚合物，啟動(dòng)熱負(fù)荷并補(bǔ)水;

　　(3)循環(huán)水運(yùn)行穩(wěn)定階段：繼續(xù)補(bǔ)水并排污，當(dāng)親水性膠體在循環(huán)水中的濃度達(dá)10-40mg/L循環(huán)水時(shí)，投加有機(jī)膦酸、親水性膠體和無(wú)磷聚合物，使得循環(huán)水中有機(jī)膦酸的濃度為1-3mg/L循環(huán)水，親水性膠體的濃度為10-40mg/L循環(huán)水，無(wú)磷聚合物的濃度為2-10mg/L循環(huán)水。

　　第三方面，本發(fā)明提供了所述組合物作為預(yù)膜劑或緩蝕阻垢劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用。

　　本發(fā)明的組合物中，磷元素的含量可被控制在2.5重量%以下，含磷量低。而且，將本發(fā)明的組合物用于循環(huán)水處理時(shí)，能夠有效實(shí)現(xiàn)預(yù)膜和/或阻垢緩蝕。