專利名稱：中水回用阻垢緩蝕劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及阻垢分散劑領(lǐng)域，特別是涉及一種中水回用阻垢緩蝕劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
冶煉廢水水質(zhì)復(fù)雜，水質(zhì)多呈酸性，含重金屬等有毒物質(zhì)濃度較高，對環(huán)境污染嚴重。目前，國內(nèi)現(xiàn)有冶煉企業(yè)的水回用效率普遍相對較低，并且遠遠低于發(fā)達國家工業(yè)用水的平均重復(fù)利用水平。限制水回用的主要原因是冶煉廢水在前端處理過程中，采用的傳統(tǒng)處理方法主要為中和法，多通過投加大量石灰實現(xiàn)中和酸性廢水和沉淀去除重金屬的目的，使得處理后出水的PH值、鈣離子和硫酸根離子含量較高，回用時容易引起嚴重結(jié)垢，嚴 重限制了該類廢水的回用。而目前部分企業(yè)在廢水回用過程中，通過添加阻垢緩蝕劑被動地阻止結(jié)垢，并未考慮阻垢緩蝕劑對廢水中鈣離子的穩(wěn)定作用存在適用范圍和極限值，因而隨著廢水循環(huán)次數(shù)的增加，阻垢劑容易失效，而且也易于影響生產(chǎn)工藝。我國的循環(huán)冷卻水處理始于上世紀70年代后期，起初是從國外引進以“聚磷酸鹽/膦酸鹽/聚丙烯酸”為代表的磷系配方，80年代又相繼開發(fā)了硅酸鹽、鑰酸鹽等配方。自上世紀90年代以來，隨著新型膦酸鹽阻垢緩蝕劑的不斷開發(fā)成功，國內(nèi)水質(zhì)穩(wěn)定藥劑的前沿研究與國外水平基本接近，“全有機水穩(wěn)劑配方”應(yīng)用比重不斷提高，與此同時，低磷、無磷、無金屬水穩(wěn)劑配方不斷推向市場。目前循環(huán)冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)已經(jīng)在我國各個行業(yè)的循環(huán)水系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，但針對冶煉行業(yè)存在的高硬度、高堿度特征的廢水回用問題，還需進一步研究新型的高效阻垢緩蝕劑。本發(fā)明是針對以冶煉行業(yè)為代表的工業(yè)高硬度、高堿度中水回用至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)所產(chǎn)生的問題開發(fā)的新一代阻垢緩蝕劑，能夠有效減緩腐蝕、結(jié)垢和菌藻繁殖對生產(chǎn)裝置的影響，減少污水排放，提高水的重復(fù)利用率，為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)約水資源，減少污水排放，保護環(huán)境創(chuàng)造了有利條件。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的一些問題，本發(fā)明的目的在于制備一種能夠有效減緩高硬度、高堿度中水會用過程中的結(jié)垢現(xiàn)象，延長生產(chǎn)周期，降低污水排放量的中水回用阻垢緩蝕劑。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)
中水回用阻垢緩蝕劑，按重量百分比計，由如下組分制得
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物25-30% ；
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物30-35% ； 葡萄糖酸鹽7-10% ；
唑類 1-1. 5% ；
鎢酸鹽1-1. 5% ；鋅鹽4-8% ；
水 15-30%。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯馬來酸為3 : I : 5;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸在反應(yīng)溫度為90-110°C的條件下聚合；所述的丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯；聚合反應(yīng)所用聚合引發(fā)劑體系為過硫酸鹽-次亞磷酸鹽。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯AMPS為5 : I. 2 : 3 ;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、AMPS在反應(yīng)溫度為90-95°C的條件下聚合；所述的丙烯酸酯為丙烯酸乙酯；聚合反應(yīng)所用聚合引發(fā)劑體系為過硫酸鹽-次亞磷酸鹽。
上述共聚反應(yīng)的引發(fā)劑采用次亞磷酸鹽，其目的是引入膦酸基[-P(O)OH],使共聚物除了具有高分子的分散作用外，還兼具有機膦酸的強螫合作用，使阻垢性能更好。當引發(fā)劑用量在8%-12%時，合成聚合物對垢物有良好的阻垢效果。引發(fā)劑用量為10%時，合成聚合物的阻垢效果最好。 所述葡萄糖酸鹽為葡萄糖酸鈉。所述的唑類為苯并三氮唑。所述的鎢酸鹽為鎢酸鈉。所述的鋅鹽為硫酸鋅。如上述的中水回用阻垢緩蝕劑的應(yīng)用，適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。上述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物必須滿足以下質(zhì)量指標:
指標項目I內(nèi)控值^
固含量％^ 40
游離單體(以丙烯酸計)含量％
pH (1% 水溶液)_6-9
密度(2(TC) g/cm3I彡 I. I
上述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物必須
滿足以下質(zhì)量指標_
指標項目I內(nèi)控值-
固含量％^ 40~
游離單體(以丙烯酸計)含量％^oTF
pH (1% 水溶液)_4-5
密度(2(TC) g/cm3I彡 I. I
本發(fā)明的有益效果在于
1、充分利用各組份之間的協(xié)同效應(yīng)，提高藥劑的阻垢和緩蝕性能；
2、本發(fā)明由于能夠有效減緩結(jié)垢、腐蝕、菌藻繁殖對生產(chǎn)裝置的影響，可有效延長生產(chǎn)設(shè)備的運行周期；
3、本發(fā)明能夠減少污水排放，提高水的重復(fù)利用率，為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)約水資源，減少污水排放，保護環(huán)境創(chuàng)造了有利條件。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
，對本發(fā)明做詳細的描述
實施例I中水回用阻垢緩蝕劑，按重量百分比計，由如下組分制得
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物30% ；
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物35% ；
葡萄糖酸鈉7% ；
苯并三氮唑1% ；
鎢酸鈉1% ；硫酸鋅4% ；
水 22%。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯馬來酸為3:1:5 ;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸在反應(yīng)溫度為105°C的條件下聚合。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯AMPS為5 : 1.2 : 3 ;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、AMPS在反應(yīng)溫度為85°C的條件下聚合。如上述的中水回用阻垢緩蝕劑的應(yīng)用，適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。
實施例2
中水回用阻垢緩蝕劑，按重量百分比計，由如下組分制得
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物28% ；
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物32% ；
葡萄糖酸鈉7% ；
苯并三氮唑I. 5% ；
鎢酸鈉I. 5% ；
硫酸鋅8% ；
水 22%。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯馬來酸為3:1:5 ;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸在反應(yīng)溫度為100°C的條件下聚合。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯AMPS為5 : 1.2 : 3 ;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、AMPS在反應(yīng)溫度為88°C的條件下聚合。如上述的中水回用阻垢緩蝕劑的應(yīng)用，適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。實施例3
中水回用阻垢緩蝕劑，按重量百分比計，由如下組分制得
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物25% ；
含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物30% ；
葡萄糖酸鈉10% ；
苯并三氮唑I. 5% ；
鎢酸鈉I. 5% ；硫酸鋅4% ；
水 28%。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯馬來酸為3: I: 5;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸在反應(yīng)溫度為110°C的條件下聚合。所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物以質(zhì)量比計丙烯酸丙烯酸酯AMPS為5 : 1.2 : 3 ;采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、 AMPS在反應(yīng)溫度為90°C的條件下聚合。如上述的中水回用阻垢緩蝕劑的應(yīng)用，適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 按重量百分比計，由如下組分制得 含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物25-30% ； 含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物30-35% ； 葡萄糖酸鹽7-10% ；唑類 1-1. 5% ； 鎢酸鹽1-1. 5% ； 鋅鹽4-8% ； 水 15-30%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物以質(zhì)量比計 丙烯酸丙烯酸酯馬來酸為3:1:5; 采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、馬來酸在反應(yīng)溫度為90-110°C的條件下聚合； 上述聚合反應(yīng)所用聚合引發(fā)劑體系為過硫酸鹽-次亞磷酸鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS (2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物以質(zhì)量比計 丙烯酸丙烯酸酯AMPS為5 : I. 2 : 3 ; 采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、AMPS在反應(yīng)溫度為90-95°C的條件下聚合； 上述聚合反應(yīng)所用聚合引發(fā)劑體系為過硫酸鹽-次亞磷酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 所述的丙烯酸酯為丙烯酸羥乙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 所述的葡萄糖酸鹽為葡萄糖酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 所述的鎢酸鹽為鎢酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑，其特征在于 所述的鋅鹽為硫酸鋅。
8.如權(quán)利要求I所述的中水回用阻垢緩蝕劑的應(yīng)用，其特征在于 適用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，特別是冶煉行業(yè)綜合廢水處理后的高硬度、高堿度中水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中水回用阻垢緩蝕劑其制備方法，按重量百分比計，由25-30%的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-馬來酸多元共聚物，30-35%的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS(2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸)多元共聚物，7-10%的葡萄糖酸鹽，1-1.5%的唑類，1-1.5%的鎢酸鹽，4-8%的鋅鹽，15-30%的水制得。該中水回用阻垢緩蝕劑適用于以冶煉行業(yè)為代表的高硬度、高堿度中水回用至工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，具有良好的阻垢和緩蝕性能，可有效延長生產(chǎn)設(shè)備的運行周期，為企業(yè)實現(xiàn)節(jié)約水資源，減少污水排放，保護環(huán)境創(chuàng)造了有利條件。
文檔編號C08F222/02GK102730846SQ201210269499
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者于亮, 付東康, 吳廣安, 吳紹祖 申請人:北京蓋雅技術(shù)中心有限公司