一種循環(huán)水的處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種循環(huán)水的處理方法，該方法包括將含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液、含磺酸基共聚物和鋅鹽添加至循環(huán)水中，相對(duì)于1L的循環(huán)水，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑的用量為2-10mg，含磺酸基共聚物的用量為4-10mg，鋅鹽的用量為1-3mg，其中鋅鹽的重量按鋅離子計(jì)。本發(fā)明的緩蝕阻垢組分不含磷或總磷濃度較低，環(huán)境友好，特別是對(duì)于總堿度和總硬度較低的循環(huán)水，能夠使用不含磷的緩蝕阻垢組分而實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的處理，因此推動(dòng)了低磷、無(wú)磷的緩蝕阻垢劑配方的發(fā)展。將8-羥基喹啉型緩蝕劑與鋅鹽復(fù)配有良好的協(xié)同緩蝕效果，而且本發(fā)明使用的緩蝕阻垢組分還具有良好的穩(wěn)定水中Zn2+濃度的性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種循環(huán)水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)水的處理方法，具體地，涉及一種使用不含磷或總磷濃度較低的緩蝕阻垢組分的循環(huán)水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]緩蝕、阻垢和微生物控制是循環(huán)水處理所要解決的三大問(wèn)題，微生物控制通過(guò)投加殺菌劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，緩蝕和阻垢則通過(guò)添加復(fù)合阻垢緩蝕劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0003]對(duì)于低硬、低堿水質(zhì)，使用自然pH值運(yùn)行工藝，且水處理配方重點(diǎn)解決的是緩蝕問(wèn)題，一般采用磷酸鹽+有機(jī)膦酸+磺酸鹽共聚物+鋅鹽的配方。
[0004]對(duì)于高硬、高堿水質(zhì)，一種處理方法是調(diào)pH值工藝，重點(diǎn)解決系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題，即通過(guò)加AH2SO4的來(lái)控制循環(huán)水的pH值，降低循環(huán)水中的堿度，同時(shí)增加配方中的緩蝕劑和分散劑的用量，進(jìn)而防止系統(tǒng)結(jié)垢，一般采用的是有機(jī)膦酸+磺酸鹽共聚物+鋅鹽的配方；另外一種是不調(diào)PH值工藝，主要解決的是阻垢問(wèn)題，一般采用有機(jī)膦酸+共聚物+視具體情況而加入鋅鹽的配方。
[0005]對(duì)于中等硬度、中等堿度的水質(zhì)，通常采用pH值自然運(yùn)行配方，系統(tǒng)pH值可達(dá)
9.0，一般采用有機(jī)膦酸鹽+含羧酸基聚合物的配方，重點(diǎn)解決阻垢的問(wèn)題，并要求在一定的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行。
[0006]上述配方中，可以針對(duì)不同的水質(zhì)解決不同的問(wèn)題，但是都存在總磷濃度偏高的問(wèn)題(特別是在處理低硬、低堿水質(zhì)時(shí)使用的配方中)，隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格，磷排放也日益受到限制，低磷或無(wú)磷配方越來(lái)越受到重視。因此，開(kāi)發(fā)總磷濃度較低甚至不含磷的緩蝕阻垢劑具有重大的意義。`

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用不含磷或總磷濃度較低的緩蝕阻垢組分的循環(huán)水處理方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種循環(huán)水的處理方法，其特征在于，該方法包括將含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液、含磺酸基共聚物和鋅鹽添加至循環(huán)水中，相對(duì)于IL的循環(huán)水，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑的用量為2-10mg，含磺酸基共聚物的用量為4-10mg，鋅鹽的用量為l_3mg，其中鋅鹽的重量按鋅離子計(jì)。
[0009]通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明中使用的緩蝕阻垢組分不含磷或總磷濃度較低，對(duì)環(huán)境較友好，特別是對(duì)于總堿度和總硬度之和在100mg/L以下的循環(huán)水，能夠使用不含磷的緩蝕阻垢組分而實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的處理，因此本發(fā)明推動(dòng)了低磷、無(wú)磷的緩蝕阻垢劑配方的發(fā)展。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將8-羥基喹啉型緩蝕劑與鋅鹽復(fù)配有良好的協(xié)同緩蝕效果，而且本發(fā)明使用的緩蝕阻垢組分還具有良好的阻垢性能及穩(wěn)定水中Zn2+濃度的性能。
[0010]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明?！揪唧w實(shí)施方式】
[0011]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明提供了一種循環(huán)水的處理方法，其特征在于，該方法包括將含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液、含磺酸基共聚物和鋅鹽添加至循環(huán)水中，相對(duì)于IL的循環(huán)水，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑的用量為2-10mg，優(yōu)選為3-7mg，含磺酸基共聚物的用量為4-lOmg，優(yōu)選為5-9mg，鋅鹽的用量為l_3mg，優(yōu)選為1.5-2.5mg，其中鋅鹽的重量按鋅離子計(jì)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑可以為各種具有8-羥基喹啉結(jié)構(gòu)骨架的物質(zhì)，例如，8-羥基喹啉、烴基取代的8-羥基喹啉、含氧基取代的8-羥基喹啉和鹵素取代的8-羥基喹啉，所述烴基可以為CV2烴基(包括烷基、烯基和炔基)，所述含氧基可以為羥基、羧基、醛基和羰基等。優(yōu)選情況下，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑為8-羥基喹啉、4-甲基-8-羥基喹啉、8-羥基喹啉-7-甲酸、5，7- 二甲基-8-羥基喹啉、2，4- 二甲基-8-羥基喹啉、5-氯-8-羥基喹啉和5-溴-8-羥基喹啉中的一種或多種。
[0014]本發(fā)明中，含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液可以通過(guò)商購(gòu)獲得，也可以通過(guò)將8-羥基喹啉型緩蝕劑溶于有機(jī)溶劑中而制得。所述有機(jī)溶劑可以為各種能夠溶解8-羥基喹啉型緩蝕劑的有機(jī)溶劑，例如乙醇、丙酮和稀硫酸。對(duì)含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液中8-羥基喹啉型緩蝕劑的濃度沒(méi)有特別限定，只要能夠使8-羥基喹啉型緩蝕劑充分地溶解即可，例如，含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液中8-羥基喹啉型緩蝕劑的濃度可以為
0.5-8 重量 ％。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，所述含磺酸基共聚物可以為主要起分散作用的各種本領(lǐng)域常規(guī)使用的共聚物，且可以為含磺酸基`的二元共聚物和/或含磺酸基的三元共聚物。優(yōu)選情況下，所述含磺酸基共聚物為馬來(lái)酸與苯乙烯磺酸共聚物、馬來(lái)酸酐與苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸與苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯與苯乙烯磺酸共聚物、馬來(lái)酸與烯丙基磺酸共聚物、馬來(lái)酸酐與烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸與烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸與乙烯磺酸共聚物、丙烯酸與
2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸與丙烯酰胺和2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸與丙烯酸酯和2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸與馬來(lái)酸和2-甲基-2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的一種或多種。
[0016]更優(yōu)選地，所述丙烯酸酯為丙烯酸C^8酯，例如丙烯酸CV8烷基酯和/或丙烯酸CV8輕烷基酷。
[0017]最優(yōu)選地，所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸羥丙酯中的一種或多種。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述鋅鹽可以為任何可溶性的鋅鹽，只要添加至循環(huán)水中后能夠產(chǎn)生Zn2+即可。優(yōu)選情況下，所述鋅鹽為硫酸鋅和/或氯化鋅。
[0019]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的方法特別適用于總堿度和總硬度之和在100mg/L以下的循環(huán)水處理，因此本發(fā)明可以在不增加循環(huán)水中的總磷含量的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)水的處理。而在處理總堿度和總硬度之和大于100mg/L的循環(huán)水時(shí)，由于有機(jī)膦酸和/或無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐的存在能夠促使本發(fā)明的緩蝕阻垢組分的阻垢緩蝕效果更佳，因此優(yōu)選在處理總堿度和總硬度之和大于100mg/L的循環(huán)水時(shí)，本發(fā)明的方法還包括將有機(jī)膦酸和/或無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐(即有機(jī)膦酸、無(wú)磷聚羧酸和無(wú)磷聚酸酐中的一種或多種)添加至循環(huán)水中。
[0020]而考慮到有機(jī)膦酸對(duì)環(huán)境的有害影響，更優(yōu)選在處理總堿度和總硬度之和大于100mg/L的循環(huán)水時(shí)，本發(fā)明的方法還包括將無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐添加至循環(huán)水中。
[0021]其中，所述有機(jī)膦酸、無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐的用量均可以在較寬范圍內(nèi)選擇。
[0022]優(yōu)選地，相對(duì)于IL的循環(huán)水，所述有機(jī)膦酸的用量為2-10mg，優(yōu)選為4_8mg。
[0023]優(yōu)選地，相對(duì)于IL的循環(huán)水，所述無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐的用量為5_15mg，優(yōu)選為6-12mg。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，所述有機(jī)膦酸是指磷酸基團(tuán)直接與碳原子相連的化合物，可以為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種有利于阻垢和緩蝕的有機(jī)膦酸型物質(zhì)，但優(yōu)選為羥基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、羥基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、對(duì)二膦磺酸、甘氨酸二甲叉膦酸、谷氨酸二甲叉膦酸、氨基磺酸二甲叉膦酸、氨基乙磺酸二甲叉膦酸和聚醚基多氨基亞甲基膦酸中的一種或多種。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，所述無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐即為具有-COOH結(jié)構(gòu)或能水解生成-COOH的聚合物，且可以為本領(lǐng)域常規(guī)選擇的用于制備緩蝕阻垢劑的無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐，但優(yōu)選為聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酸和水解聚馬來(lái)酸酐中的一種或多種。
[0026]本發(fā)明中，對(duì)所述溶液(含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液)、含磺酸基共聚物、鋅鹽、選擇性含有的有機(jī)膦酸和選擇性含有的無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐的添加到循環(huán)水中的順序和方式?jīng)]有特別限定，只要按照前述用量添加至循環(huán)水中即可，因此可以同時(shí)加入，也可以依次加入。優(yōu)選情況下，將含有含磺酸基共聚物、鋅鹽、選擇性含有的有機(jī)膦酸和選擇性含有的無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐的水溶液與所述溶液一起添加至循環(huán)水中。其中，可以將含磺酸基共聚物、鋅鹽、選擇性含有的有機(jī)膦酸和選擇性含有的無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐混合溶于水中獲得混合水溶液、也可以將其分別溶于水中獲得各自的水溶液后再添加至循環(huán)水中。含磺酸基共聚物、鋅鹽、選擇性含有的有機(jī)膦酸和選擇性含有的無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐在水溶液中的濃度均可以在較寬范圍內(nèi)選擇，在此不再贅述。
[0027]本發(fā)明中，所述循環(huán)水的處理方法優(yōu)選處理總堿度和總硬度之和在100mg/L以下的循環(huán)水。如前所述，本發(fā)明中使用的緩蝕阻垢組分對(duì)總堿度和總硬度之和在100mg/L以下的循環(huán)水(即低硬度低堿度水質(zhì)的循環(huán)水)的阻垢緩蝕效果優(yōu)異。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的是，根據(jù)原水(補(bǔ)水)水質(zhì)不同，所采用的循環(huán)冷卻水處理方法也會(huì)有差異，而在本發(fā)明中，除非特別說(shuō)明，所涉及的總堿度和總硬度之和都指的是原水(補(bǔ)水)的總堿度和總硬度之和。
[0028]為了控制循環(huán)水中微生物的生長(zhǎng)，本發(fā)明的方法還可以包括將殺菌劑添加至循環(huán)水中的步驟，所述殺菌劑可以與上述組分同時(shí)或不同時(shí)添加，且使用的殺菌劑的種類(lèi)和量均可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員的各種常規(guī)選擇，故在此不再贅述。
[0029]以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，以下實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，并不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0030]以下實(shí)施例中，試驗(yàn)原水的水質(zhì)如表1所示，分別將試驗(yàn)原水I和2濃縮5倍作為試驗(yàn)用水I和2,將試驗(yàn)原水3濃縮3倍作為試驗(yàn)用水3,其中Ca2+、總堿度和總硬度均以CaCO3計(jì)，Ca2+代表鈣硬度，各參數(shù)的測(cè)定方法如下:
[0031]Ca2+:參照標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6910-2006 ；
[0032]總堿度:參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15451-2006 ；
[0033]總硬度:參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6909-2008 ；
[0034]Cl、參照標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15453-2008 ；
[0035]SO42'參照標(biāo)準(zhǔn) GB/T 14642-2009;
[0036]pH 值:參照標(biāo)準(zhǔn) GB/T 6920-1986;
[0037]電導(dǎo)率:參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6908-2008 ；
[0038]總?cè)芄?參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14415-2007 ；
[0039]Zn2+:GB/T10656-2008
[0040]表1
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)水的處理方法，其特征在于，該方法包括將含有8-羥基喹啉型緩蝕劑的溶液、含磺酸基共聚物和鋅鹽添加至循環(huán)水中，相對(duì)于IL的循環(huán)水，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑的用量為2-10mg，含磺酸基共聚物的用量為4-10mg，鋅鹽的用量為l_3mg，其中鋅鹽的重量按鋅離子計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述8-羥基喹啉型緩蝕劑為8-羥基喹啉、4-甲基-8-羥基喹啉、8-羥基喹啉-7-甲酸、5，7- 二甲基-8-羥基喹啉、2，4- 二甲基-8-羥基喹啉、5-氯-8-羥基喹啉和5-溴-8-羥基喹啉中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述含磺酸基共聚物為馬來(lái)酸與苯乙烯磺酸共聚物、馬來(lái)酸酐與苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸與苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯與苯乙烯磺酸共聚物、馬來(lái)酸與烯丙基磺酸共聚物、馬來(lái)酸酐與烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸與烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸與乙烯磺酸共聚物、丙烯酸與2-甲基_2’_丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸與丙烯酰胺和2-甲基-2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸與丙烯酸酯和2-甲基-2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸與馬來(lái)酸和2-甲基-2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸羥丙酯中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鋅鹽為硫酸鋅和/或氯化鋅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，該方法還包括將有機(jī)膦酸和/或無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐添加至循環(huán)水中，相對(duì)于IL的循環(huán)水，所述有機(jī)膦酸的用量為2-10mg,所述無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐的用量為5-15mg。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述有機(jī)膦酸為羥基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、羥基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、對(duì)二膦磺酸、甘氨酸二甲叉膦酸、谷氨酸二甲叉膦酸、氨基磺酸二甲叉膦酸、氨基乙磺酸二甲叉膦酸和聚醚基多氨基`亞甲基膦酸中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述無(wú)磷聚羧酸和/或無(wú)磷聚酸酐為聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、聚丙烯酸和水解聚馬來(lái)酸酐中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法特別適用于總堿度和總硬度之和在100mg/L以下的循環(huán)水的處理。
【文檔編號(hào)】C02F5/14GK103787517SQ201210430101
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月1日
【發(fā)明者】酈和生, 樓瓊慧, 秦會(huì)敏, 李博偉 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院