CN101746903B - 一种无磷复合水处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种新型环保型的水处理剂，具体涉及一种无磷复合水处理剂，该水处理剂包括以下组分：聚天冬氨酸 1-7重量份；钼酸盐 0.5-5重量份；聚丙烯酸 1-10重量份；三元共聚物 1-10重量份；杀菌剂 2-100重量份。本发明的水处理剂不含磷等对生态环境有害物质，不易产生富营养化，可防止产生周围水域的“赤潮”公害；具有优良的缓蚀和阻垢效果，以常见地表水为补充水，当浓缩倍数为2-6时，碳钢的年缓蚀率达0.02mm/a以下，水中碳酸钙的阻垢率可达90％以上。用于工业循环冷却水***和锅炉水***水质处理。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术，是一种无磷的、同时具有防止结垢和防腐蚀功能的复合水处理剂，用于工业循环冷却水和锅炉水***的缓蚀阻垢和杀菌处理。
背景技术
目前，国内冷却水处理剂大部分属于有机膦配方，部分企业还采用无机磷配方。尽管磷无毒，但作为营养源，它使水体富营养化，促使微生物特别是藻类过度繁殖，造成湖水水华、海水赤潮等危害，破坏生态平衡。欧美发达国家已开始禁磷限磷，我国一些城市和地区已对磷的排放进行了限制。从长远发展趋势看，磷系水处理剂的生产和应用必将受到限制，而被无磷水处理剂所取代，因此，作为磷的来源之一的磷系配方将逐步向低磷和无磷化发展。为了节约用水，企业大幅提高浓缩倍数，***杀菌问题就更加突出，目前还没有好的办法来解决夏天藻类的繁殖，这也是促进低磷、无磷产品发展的重要因素之一。
目前用于冷却水设备的水处理剂主要包括缓蚀剂、阻垢分散剂和杀菌剂等，其中缓蚀剂种类包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机膦酸盐、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三氮唑(BTA)等，阻垢分散剂的种类有聚磷酸盐、有机磷酸、膦羧酸、有机磷酸酯、聚羧酸等。但是上述的这些水处理剂大多以磷系配方和铬系配方为主，而铬酸盐水处理剂有剧毒，投加量达几百mg/L，而Cr(VI)允许的排放限值小于0.05mg/L。磷系水处理剂有富营养化特性，易促进菌藻繁殖而形成“赤潮”等公害。因此必须尽快研究开发一种具有使用优良的缓蚀阻垢效果、成本较低、无磷的、易生物降解的、有利于环境保护的绿色复合水处理剂，以满足生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于配制一种以聚天冬氨酸(简称PASA)为主剂的复合水处理剂，以克服现有循环水处理技术存在的***排放水污染环境的缺点，用于工业循环冷却水***和锅炉水***水质的处理。
本发明以无毒、无刺激性的聚天冬氨酸为主要阻垢成分，以不产生公害的钼酸盐为缓蚀剂，再加入其他辅助组分，充分利用各组分相互之间的协同效应，形成一种具有缓蚀和阻垢作用的多功能无磷复合水处理剂，该水处理剂的组分和含量包括：
聚天冬氨酸 1-7重量份，
钼酸盐 0.5-5重量份，
聚丙烯酸 1-10重量份，
三元共聚物 1-10重量份，
杀菌剂 2-100重量份。
该水处理剂的组分和含量优选如下配方：
聚天冬氨酸 1-3重量份
钼酸盐 0.5-3重量份
聚丙烯酸 1-3重量份
三元共聚物 1-3重量份
杀菌剂 2-10重量份。
本配方最优选聚天冬氨酸2.5重量份，钼酸盐1重量份，聚丙烯酸1.5重量份，三元共聚物1.5重量份，杀菌剂5重量份。
上述无磷复合水处理剂还可含有锌盐，锌盐的用量不大于3重量份。
所述锌盐优选硫酸锌或氯化锌，所述钼酸盐优选钼酸钠或钼酸铵，所述杀菌剂优选二氧化氯或二氯异氰尿酸或异噻唑邻酮；所述的三元共聚物优选丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐。上述配方的水处理剂可用于工业循环冷却水***和锅炉水***的水质处理。
上述各种原料均为市售产品。
上述无磷复合水处理剂的制备方法为一种常规的物理混合方法，将各种物料按照比例置于水中，搅拌混合均匀即可。该水处理剂的pH值优选在4.0-6.0之间。
本发明的缓蚀阻垢剂的使用方法：在工业循环冷却水***或锅炉水***中直接加入本发明的产品，添加量为2-100mg/L(重量)。
本发明以无毒、无刺激性的聚天冬氨酸为主要阻垢分散成分，以不产生公害的钼酸盐为缓蚀剂，再加入其它辅助组分，形成一种具有缓蚀和阻垢作用的多功能复合水处理药剂。
本发明的水处理剂具有以下十分显著的优点：
1)不含磷，不易产生富营养化，可防止在周围水域产生“赤潮”公害。
2)具有优良的缓蚀和阻垢效能，以一般工厂的工业用水为补充水，当浓缩倍数为2-6倍时，碳钢的年腐蚀率可达0.02mm/a以下，水中碳酸钙的z阻垢率可达90％以上。
3)原料来源方便易得，生产成本较低。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1
将200mg聚天冬氨酸、120mg聚丙烯酸、120mg三元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、80mg钼酸钠、49.6mg硫酸锌、400mg二氯异氰尿酸和1升水置于搅拌容器中混合均匀，即获得本发明的复合水处理剂。PH值为5.38。
将所得的复合水处理剂用于下列水质进行试验：Ca2+90.17mg/L、Cl-9.54mg/L、SO42-41.62mg/L、总碱度143.745mg/L、电导率290μs/cm、PH 7.75。
阻碳酸钙垢试验：取试验水质2L，加入实施例1所得的水处理剂，投加浓度为35mg/L，于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩，至浓缩倍数至5倍时，阻垢率达98％。
旋转挂片实验：将20#优质染缸挂片固定在挂片仪，放入加有实施例1的水处理剂的试验水质(浓缩至5倍)中，恒定温度60±1℃，保持转速90r/min旋转72小时，20#碳钢腐蚀速率0.0193mm/a。
实施例2
将300mg聚天冬氨酸、200mg聚丙烯酸、150mg三元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、70mg铝酸铵、60mg氯化锌、400mg二氧化氯和1升水置于搅拌容器中混合均匀，即获得本发明的复合水处理剂。PH值是5.89。
将所得的复合水处理剂用于下列水质进行试验：Ca2+90.17mg/L、Cl-9.54mg/L、SO42-41.62mg/L、总碱度143.745mg/L、电导率290μs/cm、PH 7.75。
阻碳酸钙垢试验：取试验水质，加入实施例2所得的水处理剂，于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩，至浓缩倍数至5倍时，阻垢率达96％。
旋转挂片实验：将20#优质染缸挂片固定在挂片仪，放入加有实施例2的水处理剂的试验水质(浓缩至5倍)中，恒定温度60±1℃，保持转速90r/min旋转72小时，20#碳钢腐蚀速率0.0189mm/a。
实施例3
将100mg聚天冬氨酸、500mg聚丙烯酸、500mg三元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、80mg钼酸钠、100mg硫酸锌、400mg异噻唑啉酮和1升水置于搅拌容器中混合均匀，即获得本发明的复合水处理剂。PH值为5.01。
将所得的复合水处理剂用于下列水质进行试验：Ca2+90.17mg/L、Cl-9.54mg/L、SO42-41.62mg/L、总碱度143.745mg/L、电导率290μs/cm、PH 7.75。
阻碳酸钙垢试验：取试验水质，加入实施例3所得的水处理剂，于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩，至浓缩倍数至5倍时，阻垢率达99％。
旋转挂片实验：将20#优质染缸挂片固定在挂片仪，放入加有实施例3的水处理剂的试验水质(浓缩至5倍)中，恒定温度60±1℃，保持转速90r/min旋转72小时，20#碳钢腐蚀速率0.0164mm/a。
实施例4
将300mg聚天冬氨酸、200mg聚丙烯酸、700mg三元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、100mg钼酸钠、7000mg二氯异氰尿酸和1升水置于搅拌容器中混合均匀，即获得本发明的复合水处理剂。PH值为5.67。
将所得的复合水处理剂用于下列水质进行试验：Ca2+90.17mg/L、Cl-9.54mg/L、SO42-41.62mg/L、总碱度143.745mg/L、电导率290μs/cm、PH 7.75。
阻碳酸钙垢试验：取试验水质，加入实施例4所得的水处理剂，于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩，至浓缩倍数至5倍时，阻垢率达98％。
旋转挂片实验：将20#优质染缸挂片固定在挂片仪，放入加有实施例4的水处理剂的试验水质(浓缩至5倍)中，恒定温度60±1℃，保持转速90r/min旋转72小时，20#碳钢腐蚀速率0.0129mm/a。
实施例5
将100mg聚天冬氨酸、300mg聚丙烯酸、300mg三元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、50mg钼酸钠、500mg二氯异氰尿酸和1升水置于搅拌容器中混合均匀，即获得本发明的复合水处理剂。PH值为5.24。
将所得的复合水处理剂用于下列水质进行试验：Ca2+90.17mg/L、Cl-9.54mg/L、SO42-41.62mg/L、总碱度143.745mg/L、电导率290μs/cm、PH 7.75。
阻碳酸钙垢试验：取试验水质，加入实施例4所得的水处理剂，于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩，至浓缩倍数至5倍时，阻垢率达98％。
旋转挂片实验：将20#优质染缸挂片固定在挂片仪，放入加有实施例4的水处理剂的试验水质(浓缩至5倍)中，恒定温度60±1℃，保持转速90r/min旋转72小时，20#碳钢腐蚀速率0.0127mm/a。
实施例6
将350mg聚天冬氨酸、500mg聚丙烯酸、50mg三元共聚物丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐、250mg钼酸钠、5000mg二氯异氰尿酸和1升水置于搅拌容器中混合均匀，即获得本发明的复合水处理剂。PH值为5.51。
将所得的复合水处理剂用于下列水质进行试验：Ca2+90.17mg/L、Cl-9.54mg/L、SO42-41.62mg/L、总碱度143.745mg/L、电导率290μs/cm、PH 7.75。
阻碳酸钙垢试验：取试验水质，加入实施例4所得的水处理剂，于80±1℃恒温水浴内蒸发浓缩，至浓缩倍数至5倍时，阻垢率达97％。
旋转挂片实验：将20#优质染缸挂片固定在挂片仪，放入加有实施例4的水处理剂的试验水质(浓缩至5倍)中，恒定温度60±1℃，保持转速90r/min旋转72小时，20#碳钢腐蚀速率0.0134mm/a。
Claims (6)
1.一种无磷复合水处理剂，其特征在于该水处理剂由以下组分组成：
将各种物料按照比例置于水中，搅拌混合均匀即可得到无磷复合水处理剂；所述杀菌剂为二氧化氯或二氯异氰尿酸或异噻唑啉酮，所述的三元共聚物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐。
2.根据权利要求1所述的无磷复合水处理剂，其特征在于该水处理剂由以下组分组成：
聚天冬氨酸2.5重量份，钼酸盐1重量份，聚丙烯酸1.5重量份，三元共聚物1.5重量份，杀菌剂5重量份。
3.根据权利要求1或2所述的无磷复合水处理剂，其特征在于所述钼酸盐为钼酸钠或钼酸铵。
4.根据权利要求1或2所述的无磷复合水处理剂，其特征点在于该水处理剂的pH值在4.0-6.0之间。
5.一种无磷复合水处理剂，其特征在于该水处理剂由以下组分组成：
该水处理剂还含有锌盐，锌盐的用量不大于3重量份；将各种物料按照比例置于水中，搅拌混合均匀即可得到无磷复合水处理剂；其中，所述杀菌剂为二氧化氯或二氯异氰尿酸或异噻唑啉酮，所述的三元共聚物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐。
6.根据权利要求5所述的无磷复合水处理剂，其特征在于所述锌盐为硫酸盐或氯化锌。
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