冷却水缓蚀阻垢剂的绿色化研究进展

简要介绍了工业循环冷却水缓蚀阻垢剂的发展概况 ,阐述了低磷聚合物及新型无磷缓蚀阻垢剂的研究现状 ,并指出了今后的发展方向。     

绿色水处理剂的研究及发展方向

绿色水处理剂是水资源保护的重要环境材料，在水环境治理中发挥着重要作用，是环境工程的重要研究领域。因此，介绍了绿色水处理剂的概念，回顾了绿色絮凝剂、缓蚀阻垢剂、杀生剂及多功能水处理剂的发展与应用，最后展望了绿色水处理剂的发展趋势。     

再生水回用循环冷却系统药剂HJ-01阻垢机理

针对再生水回用于循环冷却系统中引起的结垢问题,进行了碳酸钙沉积实验和旋转挂片腐蚀实验,对所得的结垢产物的微观形态、元素组成以及化合物构成,分别采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪进行分析,探究复配药剂HJ-01在阻垢过程中的机理,并深入分析该药剂结构中官能团的阻垢特性。实验结果表明,药剂HJ-01可以通过在挂片表面形成具有保护作用的薄膜而阻垢,其阻垢机理包括晶格畸变、螯合增溶和分散作用;其中膦酸基(—PO3H2)和羟基(—OH)官能团引起晶格畸变作用;羧基(—COOH)官能团引起螯合增溶作用;而阻垢剂中的链状结构导致分散作用的产生。     

丙烯酸/烯丙基壬基酚聚醚硫酸铵无磷阻垢剂制备及性能

以过硫酸铵为引发剂,丙烯酸(AA)和烯丙基壬基酚聚醚硫酸铵(TS-10,10为乙烯基重复单元数)为单体合成了TS-10/AA聚合物阻垢剂。利用红外光谱对共聚物结构进行了表征。采用静态阻垢方法探讨了单体配比、阻垢剂用量以及溶液中Fe2+、Ca2+、PO43-、杀生剂和溶液pH值对共聚物阻磷酸钙垢性能的影响,结果表明单体TS-10与AA质量比为3∶1合成的TS-10/AA阻垢剂阻磷酸钙效果最佳。阻垢剂TS-10/AA在高Fe2+、高Ca2+、高pH值条件下具有优异的阻磷酸钙垢性能,与异噻唑啉酮杀生剂有很好的配伍性。阻垢剂TS-10/AA用量存在临界值效应,在8 mg/L时,阻磷酸钙垢为99.3%。扫描电镜表明,阻垢剂TS-10/AA改变磷酸钙的晶型和松散度。TS-10/AA的高效阻磷酸钙垢性能是源于其侧链上含有强亲水性的聚醚结构以及大量的—COO-离子且易与循环水系统中存在的钙离子发生作用。实验结果表明,TS-10/AA是一种性能优异的循环冷却水用阻垢剂。     

中国水处理剂的研究现状和方向

介绍了中国水处理阻垢剂、缓蚀剂、絮凝剂的研究进展及现状,对市场前景进行了展望,并对水处理剂的发展方向“绿色水处理剂”作了展望,对其开发的热点将是开发多功能、高效、环保的绿色水处理剂,是环保领域研究的热点之一。     

异喹啉季铵盐在盐酸中对A3钢的吸附及其缓蚀作用

采用失重,电化学法研究了异啉季铵盐在1mol/L盐酸溶液中对A3钢的缓蚀行为及吸附规律,实验表明,异喹啉铵盐是一种阴,阳极混合型缓蚀剂,其缓蚀性能优良,在A3钢表面产生化学吸附,吸附过程为放热反应.     

异喹啉季铵盐在盐酸中对A3钢的吸附及其缓蚀作用

采用失重、电化学法研究了异喹啉季铵盐在 1mol/L盐酸溶液中对A3钢的缓蚀行为及吸附规律。实验表明 ,异喹啉季铵盐是一种阴、阳极混合型缓蚀剂 ,其缓蚀性能优良 ,在A3钢表面产生化学吸附 ,吸附过程为放热反应。     

季铵化改性对风化煤腐殖酸水处理性能的影响

对风化煤腐殖酸(HA)进行季铵化改性得到季铵化腐殖酸(QHA),将HA与QHA用作水处理剂,对比两者的阻垢缓蚀性能。结果表明,QHA的阻垢率和缓蚀率均优于HA。QHA、HA投加量分别在20、30 mg/L时阻垢率达到最大值,分别为85.77%、73.50%。HA与QHA的缓蚀率均随投加量的增大而提高,投加量为40mg/L时,QHA的缓蚀率达82.10%,比HA高出22.51百分点。QHA热稳定性能更好,阻垢缓蚀的最佳pH为8～9。QHA具有良好的分散能力和灭藻能力,可在8h内实现高效灭藻。CaCO3垢样的扫描电镜、X射线衍射分析表明,加入QHA使垢体松散,呈碎状分布,晶格结构发生畸变,CaCO3晶面生长的有序度和完整度下降,从而表现出良好的阻垢性能。     

工业循环冷却水处理技术研究动态

目前工业循环水处理技术主要有药剂处理、磁化处理和臭氧处理,其中药剂处理最为常用。近年来,药剂作用机理研究日趋深化,药剂合成、检验与复配技术也得到较大发展;同时,水处理技术的发展为循环水水质稳定技术注入了新的活力,磁化处理、臭氧处理技术也相继运用到工业循环水处理技术中来,并取得了较好效果。     

AA/MA/HEMA三元共聚物的阻垢与生物降解性能

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,通过水溶液自由基聚合的方法合成可生物降解的新型三元共聚物阻垢剂。对共聚物进行红外光谱和扫描电子显微镜分析可知,共聚物中含有阻垢所需的羧基、磺酸基和酰胺基等官能团,晶格畸变和络合増溶是共聚物抑制沉淀的主要作用机理。共聚物的生物降解性能评价主要采取基质去除率法及生物摇床培养法,实验研究表明,共聚物的BOD5/COD的均值为0.55,属易生物降解,而生物摇床法表明,在28 d的培养周期内,其生物降解率是呈上升趋势的,在第28天时其降解率最高达到了75%,属于易生物降解材料。通过与4种常用环境友好型阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)、聚丙烯酸(PAA)、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚天冬氨酸(PASP)阻垢性能的对比实验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度和水样温度等对共聚物阻垢性能的影响。结果表明,共聚物投加量为3 mg·L~(-1),水温80℃,钙离子质量浓度480 mg·L~(-1)时,阻垢率达到91.35%。共聚物对碳酸钙的整体阻垢性能优于常规阻垢剂,适用于高温、中高硬的工业循环冷却水。     

常用有机膦酸盐静态阻垢性能对比实验研究

工业冷却水循环利用过程中,随浓缩倍数提高,循环水水质向高碱度、高硬度、高pH值和高温方向发展,结垢倾向严重.聚磷酸盐和有机膦酸盐是性能优良的钙垢抑制剂,但在高温、高浓缩倍数条件下时,有机膦酸盐类不见得均可达良好的水垢抑制效果.分别计算了氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酰(HEDP)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)和六偏磷酸钠(NaPO3)6在循环水浓缩倍数为1～5倍,温度为80℃时在不同投加浓度下的阻垢率.结果表明,有机膦酸盐和聚磷均有临界值效应;有机膦酸盐的阻垢性能优于聚磷酸盐;ATMP和HEDP在低浓缩倍数下有较高的阻垢率,随着硬度、碱度、pH值的提高,阻垢率下降明显;PBTC的水垢抑制剂功效明显优于其他有机膦酸盐,PBTC可应用在较宽广的水质操作范围,增加系统的操作安全性.     

原位电化学杀菌技术处理循环冷却水

分别以金属氧化电极和不锈钢为阳极和阴极,在恒电流模式下,考察了电流密度、停留时间、放置时间、极间距和稀释比等因素对电厂循环冷却水杀菌效果的影响。实际现场结果表明,针对电厂循环冷却水,电化学杀菌处理是行之有效的,电流密度、停留时间、极间距、稀释比对杀菌效果影响较大;在电流密度120 A/m2、停留时间10 s、极间距1.8 cm的条件下,杀菌效果可以达到97%;在一定实验条件下及一定放置时间内,经处理后的循环冷却水异氧菌总数能得到有效抑制。     

城市生活污水处理后回用作热电厂循环冷却水的可行性研究

选用适合热电厂特点的水处理剂,利用静态试验,动态模拟试验手段,对城市生活污水回用于热电厂循环冷却水系统中的复配药剂的阻垢缓蚀性能进行了研究.通过试验表明,污水回用是可行的,为城市生活污水回用于热电厂循环冷却水系统工程提供了可靠的参数.     

城市生活污水处理后回用作热电厂循环冷却水的可行性研究

选用适合热电厂特点的水处理剂，利用静态试验。动态模拟试验手段，对城市生活污水回用于热电厂循环冷却水系统中的复配药剂的阻垢缓蚀性能进行了研究。通过试验表明。污水回用是可行的，为城市生活污水回用于热电厂循环冷却水系统工程提供了可靠的参数。     

聚环氧琥珀酸在静电水中的阻垢性能研究

为了提高绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的阻垢性能，将静电水处理引入到水处理过程中，采用静态阻垢和动态阻垢实验研究了聚环氧琥珀酸在静电水中的阻垢性能。实验结果表明，在2种实验方法中，聚环氧琥珀酸和静电水处理之间都具有协同阻垢作用。静态实验时，聚环氧琥珀酸的阻垢率可提高19．3％；动态实验时，阻垢率提高12．8％。静电水处理能显著提高聚环氧琥珀酸的阻垢性能。     

高压静电场对火电厂循环冷却水阻垢效果及机理

利用双通道工业循环冷却水分析测试台和高压静电水处理器，对火电厂的冷却水进行阻垢效果和机理研究。结果表明，施加工作电压2．0～4．0kV时，平均阻垢率随电压的升高而增大，达到61．7％，以后随着电压的升高平均阻垢率呈下降趋势，在7．5kV电压作用下平均阻垢率43．4％。对垢样晶体的SEM扫描图片表明，经高压静电场处理前的水垢晶体以方解石型硬垢为主，处理后发生了晶型转化，转化为文石型软垢，有利于垢的去除。     

南京梅山铁矿选矿厂环水软化技术研究

采用添加软化药剂、诱导剂和絮凝剂的方法对梅山铁矿选矿厂环水进行了软化处理研究.结果表明:初始总硬度为2 300 mg/L的环水在碳酸钠、水玻璃质量浓度分别为2.0、1.8 g/L时,接触反应2 min总硬度可以降到170 mg/L;以1 000 mL烧杯为沉淀容器,聚丙烯酰胺质量浓度为25 mg/L时,环永沉降2 min,悬浮物可以减少到10 mg/L左右.试验结果可以达到冷却水的使用要求,从而可以有效利用环水,并在运行过程中能有效降低冷却水的结垢和对冷却设备的腐蚀,节省运行费用.     

炼油厂含油冷却水处理回用技术研究

开展了O3 氧化和强碱性阴离子交换组合工艺用于炼油厂含油冷却水回用处理的实验研究。结果表明 ,O3 氧化过程中的最佳pH值约为 10 .5 ,O3 氧化的除油效率为 86 .7% (紫外法测定 ) ,去除 1mg石油类约需消耗 5 .7mgO3 ,O3 氧化后产物以乙酸和丙酸等挥发性脂肪酸为主。离子交换处理后油的含量达到未检出的水平。研究结果表明 ,O3 氧化和离子交换组合处理技术能使炼油厂含油冷却水达到回用水水质标准。     

脉冲磁场对电厂循环冷却水中异养菌的灭活

为了控制微生物繁殖对电厂循环冷却水系统造成的危害，研究了脉冲电源发生器与线圈绕组相连产生的脉冲磁场对循环水中异养菌的灭活影响，并对灭活关键因素进行了分析。实验结果表明，脉冲磁场对电厂循环冷却水中的异养菌有灭活作用；灭活率对频率和输出电压有选择性，并且随着作用时间和温度的升高而升高；在扫频范围100～1000 Hz、输出电压3 V、单次作用时间为15 s，温度45℃时，异养菌灭活率达到78.8%。     

电厂冲灰水回用于冷却循环水系统的试验研究

火电厂冲灰水经絮凝沉降和反渗透处理后用作电厂循环冷却水 ,经多项试验证明 ,此工艺方法技术可行 ,灰水处理回用后不会增加冷却水系统结垢和腐蚀 ,且回用灰水代替部分地下水增加了明显的经济效益。