水质稳定剂

第 2 卷第 1 期 南京师范大学学报(工程技术版) Vol. 2 No.l 2002 年 JOURNAL OF NAN]lNG NORMAL UNlVERSITY(ENGINEERING AND TECHNOLOGY) 2002 小规模循环水系统多功能水质稳定剂的研制 张显球，余跃进 (南京师范大学动力工程学院， 210042，南京) [摘要] 针对小规模循环水系统.研制了 1 例复合型多功能水质稳定剂，实验研究了该剂的阻垢、缓蚀、杀菌性能.结果表 明该剂具有良好的阻垢、缓蚀、杀菌效果，其中 CaC03 的阻垢率在 90% 以上，腐蚀速率低于 0.1 m叫a. 可广泛应用于小规模 循环水系统. [关键词] 多功能，水处理剂，阻垢，缓蚀，杀菌 [中图分类号]Tω85 + • 4; [文献标识码]B; [文章编号]1672 一 1292(2002)01 - 0060 - 03 随着我国节水行动的普及，许多小规模循环水系统相继建立.这类水系统，若不采用水质稳定处理 则会造成设备结垢和腐蚀，严重影响设备的运行效果，必须定期进行化学清洗.而化学清洗又带来设备 腐蚀，形成恶性循环.这不仅缩短了设备的使用寿命，而且洗涤废液还带来环境污染.另一方面，由于系 统规模小，不能像大型循环水系统那样设有较多的操作人员，可以现场分别投加阻垢剂、缓蚀剂、杀菌 剂.因此这类小型水系统就需要非常简单的水处理技术.目前市场尚无此类产品.本文针对小规模循环 水系统的特点，研制 1 例多功能水质稳定剂以求解决上述问叩· 1 实验部分 1. 1 多功能水稳剂基本配方的选择 为满足循环冷却水在高 pH、高浓缩倍数条件下运行的水处理要求，并考虑到产品特性、价格等因 素，本实验选择了使用效果好、应用广泛的氨基三甲叉磷酸(ATMP)、分散剂 T225、三元聚合物、苯并三 氮嗖(BTA) 、悴盐(ZnS04)及新型杀菌剂戊二醒作为多功能水稳剂的主要成分.ATMP 具有极稳定的 C -P 键，对抑制 CaC03 垢特别有效，同时也具有良好的缓蚀性能.分散剂 T225 系丙烯酸与丙烯酸楚丙 醋的共聚物，对多种水垢及腐蚀产物均有良好的抑制和分散效果.三元聚合物系丙烯酸(AA) 、 2丙烯眈 胶基-2-甲基丙基磺酸(AMPS)、丙烯酸瓷丙醋按 8:1:1 比例经有机合成得到，它可以解决磷系、挥系配 方处理的冷却水系统中所产生的磷酸钙垢、辞垢和氧化铁等沉积问题，能很好地稳定 Zn2+ 及有机瞬 酸[1]. 由于换热设备一般都含有铜质 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ，需要加入铜及铜合金专用缓蚀剂，选最常用的苯并三氮瞠 (BTA) ，它对抑制铜及铜合金的腐蚀特别有效.杀菌剂采用具有广谱杀菌性能的新型杀菌剂戊二醒，它 不但杀菌性能好，而且与所选的阻垢剂、缓蚀剂有良好的配伍性[Z]. 1.2 试剂及仪器 药品 :ATMP，纯度 50% ;T225 ， 纯度 30% ;三元聚合物，纯度 30% ;苯并三氮瞠(BTA) ，晶体，化学 纯;硫酸悴(ZnS04' 7H2 0) ，晶体，化学纯;戊二醒，纯度 50% ，均由南京化工大学纳科公司提供. 主要仪器:RCC- 1 型系列旋转挂片腐蚀测试仪;恒温水浴等. 1.3 试验 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 阻垢试验:按 CaC03 静态阻垢试验进行.将加过药剂的水样于 50'C浓缩 4.0 倍后，测定 ci+ 被度， 收稿日期 :2001-09-10. 南京师范大学紫金校区科技项目 (APP99 - 06). 作者简介:张显球， 1971- ，硕士，南京师范大学动力学院讲师，从事水与"废水"处理的教学与研究 - 60 一 张显球，等:小规模循环水系统多功能水质稳定剂的研制 按下式计算阻垢率: C:A, - CA, 阻垢率 r=CA; 一 CAι; × 1∞ CA o一一试液试验前实测的 Ca矿2+ 浓度乘以浓缩倍数而得的理论 Ca2 + 浓度， (0. 000 1 % ) j C孔 1一一加药剂的试液，试验后的 Ca2 + 浓度， (0 . 000 1 % ) j CA 2一一不加药剂的试液(空白)在相同试验条件下的 Ca2 + 浓度， (0. 000 1) % . 腐蚀性能测试:按文献[3]中的腐蚀性能测试方法进行，转速 80 r/min，由度 50'C ，采用标准儿碳钢 挂片， 28cm2，试验前经脱脂干燥处理，不预膜，试验后挂片用 10%HCl+0.5% 乌洛托品去除腐蚀产物， 再用 0.5%NaOH 钝化，冲洗干燥至恒重.平均腐蚀速率按下式计算: F=C × AW 二 A X t Xρ C一一计算常数， C = 8. 76 X 107 j .ð. W--试件的腐蚀失重， (g)jA一一试件的面积， (28cm2 ) j t一一腐蚀试验时间， hjp一一试件材料的密度， (kg/m3 ) • 杀菌性能试验:试验用水采用南京某化工厂循环水，停药一段时间后，待异氧菌的起始菌量达到 104 个，加入多功能水稳剂，测定不同时间的异氧菌数，按下式计算异氧菌的杀菌率: 杀菌率(%) =旦旦二旦 X 100% n no一一异氧菌起始菌量， (个) j n 不同时间的异氧菌数， (个) . 2 实验结果与讨论 Ca2 + 浓度/ (mmo!/L) 表 1 总硬/ (mmo!/L) l 体固 柑一脚水一来一由国-4Tm 一 吉仙一南- 2.1 实验水质 实验水样为南京市自来水，水质见表1. 根据 Langerlier 饱和指数(4)判断南京市自来水为腐蚀型水，经循环运行浓缩 3 倍以上时，循环水为 结垢型水.因此以南京市自来水为循环补充水时有必要使用水稳剂. 2.2 阻垢、缓蚀性能配方的确定 根据南京市自来水质、各种药剂的性能及常用投加量初定两种配方，然后将加过药剂的水样于 50'C浓缩 4.0 倍后测定阻垢率，并进行旋转挂片实验，测定腐蚀速率.配方及阻垢、缓蚀效果见表 2. 由表 2 可见，虽然 f配方的阻垢效果、缓蚀效果要好于 1# ，但对 2 种配方的阻垢、缓蚀数据作 F 显 著性分析后发现它们并无显著差别，因此可以认为在 f 配方与 f 配方范围内，都有良好的阻垢、缓蚀 性能. 在 f配方的基础上，分别配入 0.0015% 、 0.002%戊二醒组成俨、俨配方，从表 2 可知其阻垢、缓 蚀性能仍然良好. [Hco;l浓度/ (mmo!/L) (mmo!/L) pH 1. 7 2.3 1. 9 235.6 7.5 表 2 多功能水稳剂的阻垢、缓蚀性能 配方号 ATMP/ T225/ 二元l BTA/ ZnS04/ 戊二隆/ 阻垢率/ 平均腐蚀速率/(xOαXl1%) (x o. 仅泊1%) (x O.αlO1%) (xO 仅lO1%) (xO.OO01%) (XO.OOO1%) % (m叫a) 空臼 。 。 。 。 。 。 。 。 .387 1 4 4 4 1 5 。 90.8 0.085 1 4 4 4 1 5 。 91. 6 0.089 1 平均 4 4 4 1 5 。 91. 2 0.087 2 6 4 6 2 10 。 93.9 0.068 2 6 4 6 2 10 。 92.8 0.071 2 平均 6 4 6 2 10 。 93.35 0.0695 3 6 4 6 2 10 15 91. 5 0.073 4 6 4 6 2 10 20 91. 8 0.075 - 61 一 南京师范大学学报(工程技术版) 第 2 卷第 1 期(2002 年) I n …:0:.=→→.-一呵，时'事可h市略可W时回"""咽E町回丽'副阳帽四脚;"'...." ---'>', ----，~----.--.，-， --，-~ 2.3 多功能水稳剂的杀 表 3 的数据表明多功能水稳剂具有良好的杀菌 性能. 由于微生物存在抗药性，长期使用该剂可能存在 杀菌性能下降，可定期添加其它杀菌剂如 CI02 、异哇 哇腾酬、季锻盐类等. 2.4 多功能水稳剂的配方 由以上试验结果可确定多功能水稳 剂的配方，见表 4. 此配方成本较低，不 表 3 多功能水质保养~J杀菌性能 -n-田二斗可 -3482 UM-‘《叶， "A 斗呵， 用一作一 3符配方杀菌率/% 98.5 97.7 96.6 95.3 4搭配方杀菌率/% 99.8 99.2 98.6 98.2 • 表 4 多功能水稳剂的配方 药ì7tJ名称 ATMP T225 BTA ZnS04 戊二醒二兀 用量(XO.0001 %) 4-6 4-6 4-6 1-2 5-10 15-20 超过 9000 元/t. (1)本文研制的 1 例多功能水质稳定剂对于南京地区自来水在浓缩倍数为 4.0 的情况下具有良好 的阻垢、缓蚀、杀菌性能.阻垢率在 90% 以上，平均腐蚀速率在 0.1 mm/a. 优于 0.125 mm/a 的国家标准， 加药后 72h 的异氧菌杀菌率在 95% 以上. (2)该剂成本较低，适合于采用自动加药方式投加到小型循环小系统中，操作简单，方便. [参考文献] [1]路长青，汪鹰，马迎军.碗酸共聚物的合成及阻垢分散性能研究[]J. 工业水处理， 1995 ， 15(3): 14. [2J 卢琦.戊二酸杀生剂杀生性能实验评定和现场应用 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 []] .工业水处理， 1997 ， 17(2):20. [3] 中国石化总公司生产部发展部.冷却水分析与试验方法[M].北京:中国石化出版社， 1994 ， 297 - 303. [4] 龙荷云.循环冷却水处理[M] .南京:江苏科学技术出版社， 1991 , 81 - 91. The Preparation of Multifunctional Water Treatment Agents to be Applied to Small-scale Circulating Water System Zhang Xianqiu. Yu Yuejin (College of Power Engineering, Nanjing Normal Univers町， 210042 ， Nanj吨， PRC) Abstract: The multifunctional water treatment agent is developed. The experimental results show that the agent has excellent properties in scale and corrosion inhibition. The inhibition rate of CaC03 is up to 90 % , and corrosion rate is lower than O. 1 m叫 a. Furthermore, the agent also has excellent germicidal abi1ity. The agent can be applied to small-scale circulating water system Key words:sca!e inhibition, corrosion inhibition, germicide, multifunction , water treatment agent [责任编辑:刘健] - 62 一 0060 0061 0062