專利名稱：用于處理循環(huán)冷卻水的復(fù)配阻垢劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種綠色水處理劑，尤其涉及一種用于處理循環(huán)冷卻水的復(fù)配阻垢劑 及其制備方法，屬于工業(yè)水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的要求出發(fā)，"綠色化"無疑也是21世紀(jì)水處理劑發(fā)展 的重要趨勢(shì)。在工業(yè)中，工業(yè)循環(huán)冷卻水是用水大戶，無論是化工，冶金，火力發(fā)電 還是大型中央空調(diào)都采用循環(huán)水進(jìn)行熱交換，所以，提高工業(yè)或民用循環(huán)水的使用效 率，對(duì)于節(jié)約水資源，降低生產(chǎn)成本和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
工業(yè)上常見的水處理劑包括(1)聚磷酸鹽類。比如STP，SHMP。它們是使用較
早的阻垢防垢磷酸鹽。其缺點(diǎn)是會(huì)水解。聚磷酸鹽水解后生成正磷酸根離子會(huì)與鈣離
子結(jié)合生成溶解度很小的磷酸鈣，而且在傳熱面形成結(jié)晶致密的垢層。(2)磷酸鹽。 磷酸鹽是指磷原子直接與碳原子相連，構(gòu)成有機(jī)磷酸鹽的化合物。常用的有HEDP, ATMP, EDTMP等。(3)高分子阻垢劑。按來源分有天然高分子阻垢劑、合成高分子阻 垢劑;按分子的結(jié)構(gòu)來分有均聚物阻垢劑、共聚物阻垢劑。(4)低磷、可生物降解的 綠色水處理劑，如聚天冬氨酸(PASP)、 PESA。聚天冬氨酸無毒，進(jìn)入環(huán)境中能完全生 物降解，是一種無毒、不破壞生態(tài)環(huán)境的"綠色阻始劑"。
由于工業(yè)生產(chǎn)中排出的含磷廢水進(jìn)入江河湖海會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，所以限制 磷的排出是環(huán)保的主要趨勢(shì)。然而工業(yè)中常用的水處理劑中大部分都含有磷，為了避 免水處理劑對(duì)環(huán)境造成二次污染，研究新型綠色水處理劑成為了一種趨勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于處理循環(huán)冷卻水的復(fù)配型阻垢劑及其制備方法，以 減少現(xiàn)有含磷阻垢劑給環(huán)境帶來的二次污染，同時(shí)克服僅以聚天冬氨酸(PASP)為阻 垢劑所配制的阻垢劑在性能上的不足，如不適于高硬高堿的水質(zhì)、成本高等。
本發(fā)明尤其適合處理鈣硬在》800mg/1，堿硬在》1200mg/1，特別是鈣硬為 1000mg/l和堿硬為1600mg/l的高堿高硬循環(huán)冷卻水的處理。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案。
一種用于處理循環(huán)冷卻水的復(fù)配阻垢劑，它是由多種常用工業(yè)阻街劑的復(fù)配構(gòu)成，即由聚天冬氨酸(簡(jiǎn)稱PASP)，與HEDP (羥基亞乙基二磷酸)、ATMP (氨基三亞甲 基磷酸)、SHMP (六偏磷酸鈉)、PESA (聚環(huán)氧琥珀酸鈉)、多元醇磷酸酯中的三種或 三種以上所組成。其中PASP的濃度為10 25 mg/l， HEDP的濃度為1 5 mg/l， ATMP 的濃度為l 5mg/1， PESA的濃度為1 10 mg/l， SHMP的濃度為1 5 mg/l，多元醇磷 酸酯的濃度為l 5mg/1。
本發(fā)明所用原料均為市售工業(yè)產(chǎn)品，制備復(fù)配阻垢劑時(shí)需按一定的要求進(jìn)行。(1) 由于原料的加入順序會(huì)影響復(fù)配產(chǎn)物的性質(zhì)，故在制備阻垢劑時(shí)， 一般先加入PASP， 以PASP作為阻塘劑的基礎(chǔ)液。(2)進(jìn)行復(fù)配時(shí)各組分的加入量會(huì)直接影響復(fù)配物的內(nèi) 部結(jié)構(gòu)，故各組分的加入量均要嚴(yán)格控制。(3)溫度、攪拌速度，PH值、靜置時(shí)間等 因素也是影響阻垢劑阻垢性能的因素，故在制備時(shí)必須嚴(yán)格按照下列技術(shù)指標(biāo)來進(jìn) 行加熱溫度為6(TC-8CTC;攪拌速度保持在300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在8.1-10.2;靜置時(shí) 間為l-6小時(shí)。
本發(fā)明的復(fù)配阻垢劑適用于高硬高堿水質(zhì)的循環(huán)冷卻水處理。使用時(shí)，冷卻水水 質(zhì)無須做任何預(yù)處理，只需將制備好的阻垢劑按所需濃度加入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的管網(wǎng) 中即可。
本發(fā)明的復(fù)配阻垢劑與現(xiàn)有的阻垢劑相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(l)本阻垢劑通過復(fù)配， 減少了水處理劑中磷的含量，使用過程中減小了磷酸鈣垢的生成率。(2)采用本配方
所排廢水不會(huì)對(duì)環(huán)境造成的二次污染。(3)本配方所用的原料大部分為生物可降解物， 屬于環(huán)境友好產(chǎn)品。(4)本發(fā)明既適用于低鈣低堿的循環(huán)水系統(tǒng)，也適用于高鈣高堿 的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，有利于提高循環(huán)水的利用率，節(jié)約水資源。(5)本配方使用方便， 使用量少，成本低，有利于降低循環(huán)水運(yùn)行成本。(6)本配方中不含有有毒物質(zhì)，對(duì) 人體無不良影響。(7)本配方的性能穩(wěn)定，阻垢效果浮動(dòng)較小。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，阻垢實(shí)驗(yàn)方法主要參照《中華人民共和 國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16632-1996，水處理劑阻垢性能的測(cè)定-一碳酸鈣沉積法》。 實(shí)施例l
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至7(TC后，將10mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將3mgHEDP， 3mgATMP， 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速度保持在 300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在9附近；靜置2小時(shí)。配制Ca2+二800mg/1 、 HC03—=1200mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸鈣垢 阻坭率為89%。 實(shí)施例2
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至70T后，將15mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將4mg服DP， 2mgATMP， 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速度保持在 300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在9附近；靜置4小時(shí)。
配制Ca2+二800mg/1 、 HC(V=1200mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為4倍時(shí)，碳酸鈣垢 阻垢率為92%。 實(shí)施例3
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至70。C后，將15mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將5mg服DP， 3mgATMP， 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速度保持在
300轉(zhuǎn)/分；ra值控制在9附近；靜置3小時(shí)。
配制Ca2+^000mg/1、 HC03—^1400mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸鈣街 阻垢率為％%。 實(shí)施例4
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至70。C后，將10mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將5mg冊(cè)DP， lmgSHMP， 3rag多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速度保持在 300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在9附近；靜置2小時(shí)。
配制Ca2+^000mg/1 、 HCO一1400mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸轉(zhuǎn)提 阻垢率為85%。 實(shí)施例5
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至7(TC后，將15mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將4mgHEDP， 5ragPESA, 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速度保持在 300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在9附近；靜置3小時(shí)。
配制Ca2+4 OOOmg/1 、 HC(V=16Q0mg/1的水質(zhì)。采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸鈣垢 阻垢率為92%。 實(shí)施例6
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至70。C后，將10mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將3mgHEDP， lmgATMP、 4mgPESA， 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速 度保持在300轉(zhuǎn)/分；ra值控制在9附近；靜置2小時(shí)。
配制Ca2+:800mg/1、 HC(V-1500mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸鈣街 阻垢率為91%。 實(shí)施例7
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至70T后，將15mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將lmgHEDP， lmgATMP、 4mgPESA， 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均勻，攪拌速 度保持在300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在9附近；靜置3小時(shí)。
配制Ca2+^000mg/1、 HC03:1600mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸l丐始 阻垢率為97. 5%。 實(shí)施例8
復(fù)配阻垢劑的制備1L水加熱至7(TC后，將10mgPASP加入其中溶解，配成基礎(chǔ)液。 然后將lmgHEDP， lmgATMP、 lmgS麗P、 5mgPESA， 3mg多元醇磷酸酯，加入其中攪拌均 勻，攪拌速度保持在300轉(zhuǎn)/分；PH值控制在9附近；靜置2小時(shí)。
配制Ca2+:1000mg/1 、 HC03—=1600mg/l的水質(zhì)。
采用本實(shí)例的阻垢劑和水質(zhì)進(jìn)行靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)，在濃縮倍數(shù)為3倍時(shí)，碳酸鈣始 阻垢率為99. 2°/0。
由上述實(shí)例可以看出本配方的阻垢劑在高硬高堿環(huán)境中的阻塘效果比較好。減 少ATMP、 SHMP的量可提高阻垢率，這也減少了阻標(biāo)劑中磷含量，滿足環(huán)保的要求。由 于HEDP的價(jià)格比較高，減少HEDP的用量，可達(dá)到降低成本的目的。提高PESA的用量， 可使阻垢率有較大幅度的提高。
權(quán)利要求
1. 一種用于處理循環(huán)冷卻水的復(fù)配阻垢劑，其特征在于該復(fù)配阻垢劑是由聚天冬氨酸，與羥基亞乙基二磷酸、氨基三亞甲基磷酸、六偏磷酸鈉、聚環(huán)氧琥珀酸鈉、多元醇磷酸酯中的三種或三種以上所組成；各組分的用量如下聚天冬氨酸的濃度為10～25mg/l，羥基亞乙基二磷酸的濃度為1～5mg/l，氨基三亞甲基磷酸的濃度為1～5mg/l，六偏磷酸鈉的濃度為1～5mg/l，聚環(huán)氧琥珀酸鈉的濃度為1～10mg/l，多元醇磷酸酯的濃度為1～5mg/l。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的復(fù)配阻垢劑的制備方法，其特征在于該方法的工藝過程中先 加入聚天冬氨酸，以聚天冬氨酸作為阻垢劑的基礎(chǔ)液，然后加入其他物料；加熱 溫度為60 8(TC，攪拌速度保持在300轉(zhuǎn)/分，PH值控制在8.1 10.2，靜置時(shí)間為1 6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于處理循環(huán)冷卻水的復(fù)配阻垢劑及其制備方法，該阻垢劑是由聚天冬氨酸與與HEDP、ATMP、SHMP、PESA、多元醇磷酸酯中的三種或三種以上構(gòu)成。其中PASP為10～25mg/L，HEDP為1～10mg/L，ATMP為1～5mg/L，PESA為1～10mg/L，SHMP為1～5mg/L，多元醇磷酸酯為1～5mg/L。該復(fù)配阻垢劑的制備中應(yīng)先加入聚天冬氨酸，然后加入其他物料；加熱溫度為60～80℃，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分，pH值為8.1～10.2，靜置1～6小時(shí)。本發(fā)明的復(fù)配阻垢劑具有優(yōu)異的阻垢性能，屬于低磷配方，使用過程中磷酸鈣垢的生成率極低，用本配方所排廢水不會(huì)對(duì)環(huán)境造成富營(yíng)養(yǎng)化污染，屬于環(huán)境友好產(chǎn)品，尤其適合高鈣硬和高堿硬的循環(huán)水處理。
文檔編號(hào)C02F5/08GK101519244SQ20091004831
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者周瓊宇, 海 林, 超 王, 盛敏奇, 鐘慶東, 陳大洋 申請(qǐng)人:上海大學(xué)