申請(qǐng)日2015.06.17
公開(kāi)(公告)日2017.01.11
IPC分類號(hào)C02F9/04
摘要
一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，屬于循環(huán)冷卻水水處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于，具體實(shí)施步驟為：向硫酸調(diào)節(jié)pH值至7.6~9.1循環(huán)冷卻水中分別加入第一部分阻垢緩蝕劑和第二部分阻垢緩蝕劑;相對(duì)于待處理循環(huán)冷卻水的總量，第一部分阻垢緩蝕劑各組份的有效濃度為：有機(jī)磷2mg/L~20mg/L、膦羧酸為1mg/L~10mg/L、含羧基和磺酸基的共聚物6mg/L~18mg/L，第二部分阻垢緩蝕劑各組份的有效濃度為：鋅鹽0.2~2.5mg/L、磺酸鹽共聚物6~18mg/L、銅緩蝕劑0.4~10mg/L。本發(fā)明可以提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)，減少補(bǔ)水量和外排污水量，降低耗水率，降低污水處理費(fèi)用。
權(quán)利要求書
1.一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于，具體實(shí)施步驟為：
1)首先向原本呈堿性的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加硫酸以控制水的pH值至7.6~9.1;
2)向循環(huán)冷卻水中按質(zhì)量比18~39：10.5~18.6分別加入第一部分阻垢緩蝕劑和第二部分阻垢緩蝕劑;第一部分阻垢緩蝕劑的各組份相對(duì)于待處理循環(huán)冷卻水總量的有效濃度為：有機(jī)磷2 mg/L ~20mg/L、膦羧酸1 mg/L ~10mg/L、含羧基和磺酸基的共聚物6mg/L ~18mg/L，第二部分阻垢緩蝕劑的各組份相對(duì)于待處理循環(huán)冷卻水總量的有效濃度為：鋅鹽0.2 mg/L ~2.5mg/L、磺酸鹽共聚物6 mg/L ~18mg/L、銅緩蝕劑0.4 mg/L ~10mg/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于：所述的第一部分阻垢緩蝕劑與第二部分阻垢緩蝕劑的總添加質(zhì)量之比為24:10.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于：所述的有機(jī)磷為羥基亞乙基二膦酸或乙二胺四亞甲基膦酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于：所述的膦羧酸為2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于：所述的含羧基和磺酸基的共聚物為2-膦酸基羧基磺酸鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于：所述的鋅鹽為氯化鋅或硫酸鋅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，其特征在于：所述的磺酸鹽共聚物為丙烯酸-2-甲基丙烯酰胺基丙磺酸共聚物。
說(shuō)明書
一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
一種敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，屬于循環(huán)冷卻水水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水長(zhǎng)期循環(huán)使用，帶來(lái)沉積物附著、金屬腐蝕和微生物滋生這三個(gè)問(wèn)題。循環(huán)水中常常因金屬腐蝕使鐵離子濃度增加，不同類型水處理劑的阻垢分散效果的影響由很多因素決定。敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水處理主要采用加藥的方法，即向循環(huán)冷卻水中加入分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等以達(dá)到防止結(jié)垢、金屬腐蝕以及微生物滋生的目的。這種方法具有一定的效果，但長(zhǎng)期加藥量較大，造成環(huán)境污染且浪費(fèi)較大，而且，殺菌滅藻后的微生物的尸體以及粘泥的堵塞還會(huì)加重。單純加藥必然導(dǎo)致循環(huán)冷卻水的濃縮倍率的提高，勢(shì)必增加系統(tǒng)的排污量以及新鮮水的補(bǔ)充量。加藥只是暫時(shí)屏蔽循環(huán)水的危害，而沒(méi)有徹底的處理解決。
阻垢劑和復(fù)合緩蝕阻垢劑在使用中對(duì)阻碳酸鈣和磷酸鈣的阻垢分散性能影響因素尚缺少系統(tǒng)的研究，表現(xiàn)出同一種藥劑在不同的循環(huán)水系統(tǒng)或在同一個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)不同的時(shí)期處理效果相差甚遠(yuǎn)。藥劑自身濃度是顯著影響阻垢分散效果的因素之一。隨鈣硬和堿度的增加，阻垢分散效果下降。鈣硬和堿度對(duì)藥劑阻碳酸鈣和阻磷酸鈣作用影響巨大。目前敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在處理高硬度循環(huán)冷卻水時(shí)，一般鈣硬加堿度控制在1200~1300 mg/L以下，若超過(guò)此指標(biāo)，極易發(fā)生結(jié)垢問(wèn)題;而且，即使采用投加硫酸處理方案，鈣硬加堿度亦難以超過(guò)1400 mg/L。這就導(dǎo)致敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水的重復(fù)利用率低，需要經(jīng)常補(bǔ)充新鮮水，造成水資源浪費(fèi)同時(shí)污水排放量增大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種循環(huán)冷卻水的重復(fù)利用率高，節(jié)約新鮮水，降低耗水率，減少排污量的敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法，具體實(shí)施步驟為：
1)首先向原本呈堿性的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加硫酸以控制水的pH值至7.6~9.1;
2)向循環(huán)冷卻水中按質(zhì)量比18~39：10.5~18.6分別加入第一部分阻垢緩蝕劑和第二部分阻垢緩蝕劑;第一部分阻垢緩蝕劑的各組份相對(duì)于待處理循環(huán)冷卻水總量的有效濃度為：有機(jī)磷2 mg/L ~20mg/L、膦羧酸1 mg/L ~10mg/L、含羧基和磺酸基的共聚物6mg/L ~18mg/L，第二部分阻垢緩蝕劑的各組份相對(duì)于待處理循環(huán)冷卻水總量的有效濃度為：鋅鹽0.2 mg/L ~2.5mg/L、磺酸鹽共聚物6 mg/L ~18mg/L、銅緩蝕劑0.4 mg/L ~10mg/L。
本方法的主要特征為在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加一定量的硫酸控制水的pH值在特定范圍，以提高濃縮倍數(shù)，從而降低補(bǔ)充水用量，節(jié)約水資源;降低排污水量，從而減少對(duì)環(huán)境的污染和廢水的處理量;同時(shí)節(jié)約水處理劑的消耗量，從而降低冷卻水處理的成本;循環(huán)冷卻水可以在高濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行，水質(zhì)鈣硬加堿度達(dá)到1400~1600 mg/L。其次，本發(fā)明投加特定的復(fù)合阻垢緩蝕劑，以達(dá)到控制循環(huán)冷卻水在高鈣硬加堿度的情況下仍能避免腐蝕結(jié)垢效果。
所述的第一部分阻垢緩蝕劑與第二部分阻垢緩蝕劑的總添加質(zhì)量之比為24:10.5。第一部分阻垢緩蝕劑與第二部分阻垢緩蝕劑的添加比例對(duì)循環(huán)水的阻垢緩蝕效果影響較大，當(dāng)總添加質(zhì)量之比在此比例時(shí)能夠取得最好的阻垢緩蝕效果。
優(yōu)選的，所述的有機(jī)磷為羥基亞乙基二膦酸或乙二胺四亞甲基膦酸鈉。
優(yōu)選的，所述的膦羧酸為2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷。
優(yōu)選的，所述的含羧基和磺酸基的共聚物為2-膦酸基羧基磺酸鹽。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)當(dāng)有機(jī)磷選用羥基亞乙基二膦酸或乙二胺四亞甲基膦酸鈉、膦羧酸選用2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、含羧基和磺酸基的共聚物選用2-膦酸基羧基磺酸鹽時(shí)，第一部分阻垢緩蝕劑的自身組份促進(jìn)作用能達(dá)到更佳的效果，在pH值在7.6~9.1的情況下，能在更高的鈣硬加堿度下不結(jié)垢，金屬腐蝕性更小。
優(yōu)選的，所述的鋅鹽為氯化鋅或硫酸鋅。
優(yōu)選的，所述的磺酸鹽共聚物為丙烯酸-2-甲基丙烯酰胺基丙磺酸共聚物。
當(dāng)鋅鹽選用氯化鋅或硫酸鋅、磺酸鹽共聚物選擇丙烯酸-2-甲基丙烯酰胺基丙磺酸共聚物。第二部分阻垢緩蝕劑的自身組份促進(jìn)作用能達(dá)到更佳的效果，在pH值在7.6~9.1的情況下，能在更高的鈣硬加堿度下保持循環(huán)水不結(jié)垢。
本發(fā)明在調(diào)節(jié)pH時(shí)選用硫酸調(diào)節(jié)，因?yàn)榱蛩岣谒袑?duì)金屬的腐蝕性較小。傳統(tǒng)的阻垢緩蝕劑雖然同樣具有阻垢緩蝕能力，但是當(dāng)循環(huán)冷卻水高鈣硬加堿度達(dá)到1200~1300 mg/L后，極易發(fā)生結(jié)垢問(wèn)題;即使采用投加硫酸處理方案，鈣硬加堿度亦難以達(dá)到1400 mg/L而不結(jié)垢。本發(fā)明選用特定組份配制出的分裝兩部分的阻垢緩蝕劑。分裝的阻垢緩蝕劑在各自的體系時(shí)相互反應(yīng)促進(jìn)，在加入到循環(huán)冷卻水中后，能實(shí)現(xiàn)最大的阻垢緩蝕能力。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水水處理方法所具有的有益效果是：本發(fā)明方法投加硫酸控制水的pH值來(lái)提高濃縮倍數(shù)，可將循環(huán)冷卻水水質(zhì)鈣硬加堿度達(dá)到1400~1600 mg/L，減少了新鮮水補(bǔ)水量，減緩了循環(huán)冷卻水的結(jié)垢和腐蝕，提高了冷卻水控制指標(biāo)及濃縮倍數(shù)，降低了新鮮水耗水率。本發(fā)明通過(guò)分裝的兩部分阻垢緩蝕劑相配合，可以極大提高循環(huán)冷卻水的硬度控制上限，從而在提高濃縮倍數(shù)達(dá)到更高的鈣硬加堿度下仍不結(jié)垢、保持極小的腐蝕性，是高濃縮倍數(shù)的敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水正常使用得以實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用前景廣闊。
