基于冷却水系统高含盐水阻垢缓蚀剂的制备及其性能研究

【摘要】：我国是世界上水资源匮乏的国家之一,很多地区出现水资源短缺的情况。随着经济迅速发展,用水需求日益增加,尤其是工业行业用水量明显增加,诸多生产领域产生了大量盐分含量较高的废水。这类废水特点是盐度高、排放量大。由于高含盐水盐度高、成分复杂,直接排放会对环境造成严重的污染和破坏,长期在系统管道中又会造成系统的结垢腐蚀情况,时间一长很容易引起设备的损坏,严重影响安全生产,甚至造成人员伤亡,威胁到人们生活和经济的发展。因此处理工业循环冷却水、提高其利用效率成为工业节水的关键,也是国家和社会严重关切的问题。本课题研究的是通过化学方法来降低循环冷却水系统中高含盐水的结垢和腐蚀的风险,这种方法操作简单、建设成本低,依然是目前处理循环冷却水最常使用的方法。针对某电厂循环冷却水系统中高含盐水的水质情况,研究制备适用于高含盐水阻垢缓蚀剂,并通过静态阻垢实验碳酸钙沉积法、极限碳酸盐实验、旋转挂片腐蚀实验研究其阻垢缓蚀剂性能,最终确定复合阻垢缓蚀剂的配方和最佳加药量。结果表明,6种水处理剂在单独使用时2-膦酸基-1,2,4-三羧基丁烷(PBTCA)的阻垢效果最好,在此基础上选取4种阻垢率较高的阻垢剂PBTCA、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)和聚马来酸酐(HPMA)进行复配实验探究,在复配比例均为1:1的情况下,PESA/PASP阻垢效果最好,阻垢率达到85.61%。本文通过静态阻垢实验研究复合阻垢缓蚀剂间投加比例时,结果显示PESA与PASP的比例为3:2时达到最大值93.66%。极限碳酸盐实验结果表明,PESA/PASP(3:2)在投加浓度为10mg/L时,在确保循环水系统不发生明显结垢的情况下,浓缩倍数可达到7以上。旋转挂片腐蚀实验结果表明水处理剂配方PESA/PASP在投加浓度为15mg/L时,对碳钢具有良好的缓蚀效果,缓蚀率最高达到90%以上。