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《昆明理工大学》 2008年
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攀钢轨梁厂净环水系统低磷水质稳定剂研究

郝明  
【摘要】:工业用水是水资源利用的主要方面,而循环冷却水又在工业用水总量中占较大份额。随着水资源的日益短缺,提高循环水的浓缩倍数以减少工业循环水用量,具有重大意义。但随浓缩倍数的提高,循环水系统结垢、腐蚀等问题也更为突出。使用磷系水质稳定剂进行处理是目前最为常用及有效的方法。由于磷是导致水体富营养化的主要因素,国家对于磷的排放有着严格的限定。因此,开发性能优良的低磷、无磷水质稳定剂已成为当今水质稳定剂发展的主要方向。 本研究以攀钢轨梁厂净环水系统水质作为处理对象。在查阅相关文献以及对水质类型分析预测的基础上,通过单因素筛选试验,正交优化试验,研制出一种由聚环氧琥珀酸(PESA)、2-羟基膦基乙酸(HPAA)、马来酸—丙烯酸共聚物(MA/AA)、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物(AA/AMPS)、锌盐组成的低磷、环保、高效的复合配方——ZH-341。同时,考察了药剂浓度、水体中钙离子浓度、pH值和温度对复合配方缓蚀性能的影响。并分别考察了ZH-341和铜缓蚀剂BTA、非氧化杀生剂PS-901,氧化杀生剂PS-902之间的配伍性。此外、结合现场状况,对使用ZH-341的前景进行了预测分析。 研究结果表明:复合配方ZH-341具有良好的缓蚀、阻垢性能,在试验条件下,50mg/L药剂可使碳钢的腐蚀速率降至0.1064mm/a,对碳酸钙的阻垢率达96.57%;水体中钙离子浓度是影响复合配方缓蚀性能的主要因素,当钙离子浓度不足100mg/L时,药剂缓蚀性能较差;药剂缓蚀性能在一定范围内随药剂浓度的增大而增强;水温在60℃以下时,升高水温有助于药剂对碳钢的缓蚀;pH值在7-9范围内变化对药剂缓蚀性能基本无影响;ZH-341和铜缓蚀剂BTA有较好的配伍性,向ZH-341中添加少量的BTA,不仅能有效控制铜的腐蚀速率,而且对碳钢的缓蚀有一定帮助;ZH-341可以和杀菌剂PS-901,PS-902配合使用,但高浓度PS-902对ZH-341的缓蚀性能有一定影响;ZH-341应该是一种混合吸附沉积膜型缓蚀剂。它对碳酸钙的阻垢作用经电子扫描电镜证明存在有晶格畸变作用,此外还可能有螯合作用和分散作用。 对ZH-341现场使用前景的预测分析结果表明:尽管ZH-341的生产成本高于现场用药PS-206,但使用ZH-341每年所产生的药剂费用低于使用PS-206时所产生的费用。同时,ZH-341含磷量不足3%,且使用量少于PS-206,使用ZH-341能减少系统内因使用药剂而增加的磷浓度,使出水基本满足国家二级排放标准,对环境影响较小。因此,ZH-341比PS-206更加经济,也更为环保。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TF085

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