專利名稱：無磷阻垢緩蝕劑及制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于水處理技術領域，涉及一種循環(huán)水處理水質穩(wěn)定劑及制備工藝。
背景技術：
目前，工業(yè)循環(huán)水處理藥劑都還是以含磷藥劑為主。這類藥劑經過幾十年的發(fā) 展，在技術上已經基本成熟，處理效果能達到國家或相關行業(yè)的標準。但是它們也有諸 多重大弊端1、對環(huán)境造成了巨大的破壞。眾所周知，磷是各種藻類和浮游生物的重 要營養(yǎng)源，循環(huán)水廢水的大量排放，導致了水體中磷營養(yǎng)源的驟增，進而導致水體的富 營養(yǎng)化，水體中溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡。2、增加了廢水治 理的成本。3、循環(huán)排放水難以回收利用。4、阻垢緩蝕劑和殺菌劑用量大，水處理成本 尚o

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于處理敞開式循環(huán)冷卻水的無磷阻垢緩蝕劑，以解 決現(xiàn)有技術磷對環(huán)境的污染，惡化水質，阻垢緩蝕劑和殺菌劑用量大，水處理成本高。 循環(huán)排放水難以回收利用，排放水的回用過程中由于藥劑不兼容而對回用系統(tǒng)的污堵等 問題。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是該無磷阻垢緩蝕劑由阻垢成分3 種、緩蝕成分4種、熒光指示劑、氫氧化鈉和去離子水配制而成。3種阻垢成分為聚環(huán)氧 琥珀酸鈉、水解聚馬來酸酐、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物； 4種緩蝕成分為甲基苯并三唑、葡萄糖酸鈉、鎢酸鈉、緩蝕劑咪唑啉季銨鹽。上述原料的質量百分比為聚環(huán)氧琥珀酸鈉40% 50%、水解聚馬來酸酐為5% 10%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5% 10%;甲基苯并三唑 1% 3%、葡萄糖酸鈉8% 10%、鎢酸鈉1% 3%、咪唑啉季銨鹽10% 15% ；熒光指示 劑8% 10% ；氫氧化鈉8% 10%。阻垢緩蝕劑中阻垢成分和緩蝕成分最大值為85%。其制備工藝如下
1、溶劑堿化將反應釜沖洗干凈后，注入一定比例去離子水，加入相應比例的氫氧 化鈉，打開攪拌機，攪拌溶解；
2、攪拌混合按配比依次加入阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉、水解聚馬來酸酐、丙烯酸 /丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，開啟加熱或冷凝裝置，溫度保持在 25°C 30°C，攪拌混合；
3、升溫溶解按配比依次加入固體緩蝕成分加入甲基苯并三唑、鎢酸鈉、葡萄糖酸 鈉，升溫40°C 45°C，反應保持40 60分鐘；
4、降溫混合打開冷凝循環(huán)水，把溫度降至25°C 30°C，按配比加入咪唑啉，攪拌 10 20分鐘；
5、熒光劑復配按配比加入熒光指示劑，攪拌10 20分鐘；6、過濾包裝打開排放閥，將上述藥液過濾裝入包裝桶中即可得到成品無磷阻垢緩 蝕劑。本發(fā)明無磷阻垢緩蝕劑適用于敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，適用水質為未經處理的 地表水或地下水，使用時通過配有在線監(jiān)測儀器的自動加藥裝置加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。本發(fā)明無磷阻垢緩蝕劑與現(xiàn)有阻垢緩蝕劑對比具有以下優(yōu)點
1、本發(fā)明涉及的各種原料組分不含磷元素等對人體和環(huán)境有害的物質，屬于無毒無 公害產品；
2、本發(fā)明阻垢緩蝕效果好，對碳鋼、不銹鋼和銅等材質均起到很好的保護左右，保 證了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行；
3、本發(fā)明有利于循環(huán)水排放水的回收利用，在循環(huán)水排放水中殘留的藥劑不與絮凝 劑發(fā)生反應，不對回收系統(tǒng)產生藥劑污堵。實驗表明，在回用水中投加相同濃度的絮凝 劑，不投加本發(fā)明和投加本發(fā)明的兩組試樣對比，在形成礬花大小、沉降速度快慢上沒 有區(qū)別，本發(fā)明不對絮凝劑效果產生負面影響；
4、本發(fā)明易生物降解，不對環(huán)境造成二次污染，無須進一步治理；
5、本發(fā)明具有抑制細菌生長的作用，減少殺菌劑的使用量，降低循環(huán)水處理成
本；
6、本發(fā)明由于咪唑啉季銨鹽的復配使用，從陰陽兩極對金屬材質進行保護，與同類 產品相比大大降低了藥劑的使用量，同類產品一般投加50 500ppm，本發(fā)明投加量根據 不同水質在8 12ppm之間，極大的降低了循環(huán)水運行成本，使無磷阻垢緩蝕劑的應用從 理論變?yōu)閷嶋H；
7、本發(fā)明中熒光指示劑的復配使用，實現(xiàn)了藥劑的在線監(jiān)測和自動投加，使藥劑在 循環(huán)水中的檢測和控制精確準時。
具體實施例方式本發(fā)明所需阻垢成分、緩蝕成分、氫氧化鈉均為市售工業(yè)化產品，熒光指示劑 為英國原裝進口產品，下列結合實施例對本發(fā)明做進一步說明
下列實施例均按照《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范GB 50050-2007》、《冷卻水 動態(tài)模擬試驗方法HG/T 2160-91》、《水處理劑緩蝕性能的測定旋轉掛片法GB/T 18175-2000》、《水處理劑阻垢性能的測定碳酸鈣沉積法GB/T 16632-1996》，進行 了動態(tài)模擬、旋轉掛片和靜態(tài)阻垢試驗，針對不同水質條件，主要是水質堿度、硬度、 C1-和S042-的不同，分別針對低堿低硬、中堿中硬、高堿低硬、高堿高硬四種水質提供 四種實施方式，調整阻垢成分和緩蝕成分中各組分的比例，檢驗本發(fā)明的阻垢和緩蝕效果。實施例1
以處理低堿低硬水質為例，將反應釜沖洗干凈后，注入8%去離子水，加入氫氧化鈉 10%,打開攪拌機，攪拌溶解，依次加入阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉40%、水解聚馬來酸 酐5%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5%，開啟加熱或冷凝裝 置，溫度保持在28°C，再依次加入固體緩蝕成分加入甲基苯并三唑1%、鎢酸鈉1%、葡萄糖酸鈉10%，升溫40°C反應保持40分鐘，打開冷凝循環(huán)水，把溫度降至25°C，加入咪 唑啉10%，攪拌10分鐘，配入熒光指示劑10%，攪拌10分鐘，打開排放閥，將上述藥液 過濾裝入包裝桶中即得本發(fā)明無磷阻垢緩蝕劑。在下列低堿低硬水水質情況下進行實驗PH6.9、電導率160|_is/cm、Ca2+ 13.8 mg/L、Mg2+2.8mg/L、全堿度 0.62mmol/L、Q-6.9 mg/L、S042-3.3 mg/L。將上述無磷阻垢緩蝕劑8ppm投入到上述水質中，進行靜態(tài)阻垢試驗和旋轉掛片 試驗，濃縮到5.2倍，得到阻垢率為100%，A3碳鋼緩蝕率0.011mm/a、OCrl8Ni9不銹 鋼緩蝕率 0.00006mm/a、H68 銅緩蝕率 0.00078mm/a。實施例2
以處理中堿中硬水質為例，將反應釜沖洗干凈后，注入2%去離子水，加入氫氧化鈉 10%,打開攪拌機，攪拌溶解，依次加入阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉45%、水解聚馬來酸 酐7%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物7%，開啟加熱或冷凝裝 置，溫度保持在28°C，再依次加入固體緩蝕成分加入甲基苯并三唑2%、鎢酸鈉1%、葡 萄糖酸鈉8%，升溫40°C反應保持40分鐘，打開冷凝循環(huán)水，把溫度降至25°C，加入咪 唑啉10%，攪拌10分鐘，配入熒光指示劑8%，攪拌10分鐘，打開排放閥，將上述藥液 過濾裝入包裝桶中即得本發(fā)明無磷阻垢緩蝕劑。在下列中堿中硬水水質情況下進行實驗PH8.2、電導率820|_is/cm、Ca2+ 42.8 mg/L、Mg2+32.3mg/L、全堿度 2.61mmol/L、Q-117.6 mg/L、S042_106.5mg/L。將上述無磷阻垢緩蝕劑lOppm投入到上述水質中，進行靜態(tài)阻垢試驗和旋轉掛 片試驗，濃縮到3.2倍，得到阻垢率為100%，A3碳鋼緩蝕率0.0131mm/a、OCrl8Ni9不 銹鋼緩蝕率0.00008mm/a、H68銅緩蝕率0.00088mm/a。實施例3
以處理高堿低硬水質為例，將反應釜沖洗干凈后，注入4%去離子水，加入氫氧化鈉 10%,打開攪拌機，攪拌溶解，依次加入阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉40%、水解聚馬來酸 酐5%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物5%，開啟加熱或冷凝裝 置，溫度保持在28°C，再依次加入固體緩蝕成分加入甲基苯并三唑3%、鎢酸鈉3%、葡 萄糖酸鈉10%，升溫40°C反應保持40分鐘，打開冷凝循環(huán)水，把溫度降至25°C，加入咪 唑啉12%，攪拌10分鐘，配入熒光指示劑8%，攪拌10分鐘，打開排放閥，將上述藥液 過濾裝入包裝桶中即得本發(fā)明無磷阻垢緩蝕劑。在下列高堿低硬水水質情況下進行實驗PH7.7、電導率1900|_is/cm、Ca2+ 10.8 mg/L、Mg2+12.3 mg/L、全堿度 18.74mmol/L、Q-104.4 mg/L、S042_112.7mg/L。將上述無磷阻垢緩蝕劑lOppm投入到上述水質中，進行靜態(tài)阻垢試驗和旋轉掛 片試驗，濃縮到2.6倍，得到阻垢率為100%，A3碳鋼緩蝕率0.0156mm/a、OCrl8Ni9不 銹鋼緩蝕率0.00010mm/a、H68銅緩蝕率0.00062mm/a。實施例4
以處理高堿高硬水質為例，將反應釜沖洗干凈后，注入1%去離子水，加入氫氧化鈉 10%,打開攪拌機，攪拌溶解，依次加入阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉45%、水解聚馬來酸 酐6%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6%，開啟加熱或冷凝裝 置，溫度保持在28°C，再依次加入固體緩蝕成分加入甲基苯并三唑2%、鎢酸鈉2%、葡萄糖酸鈉9%，升溫40°C反應保持40分鐘，打開冷凝循環(huán)水，把溫度降至25°C，加入咪 唑啉11%，攪拌10分鐘，配入熒光指示劑8%，攪拌10分鐘，打開排放閥，將上述藥液 過濾裝入包裝桶中即得本發(fā)明無磷阻垢緩蝕劑。在下列高堿高硬水水質情況下進行實驗PH8.24、電導率8410|_is/cm、Ca2+ 157.6 mg/L、Mg2+250.2 mg/L、全堿度 43.96mmol/L、Cl"2352.5mg/L> S042-2434.8 mg/L0將上述無磷阻垢緩蝕劑12ppm投入到上述水質中，進行靜態(tài)阻垢試驗和旋轉掛 片試驗，濃縮到1.9倍，得到阻垢率為100%，A3碳鋼緩蝕率0.0098mm/a、OCrl8Ni9不 銹鋼緩蝕率0.00014mm/a、H68銅緩蝕率0.00099mm/a。
權利要求
1.一種無磷阻垢緩蝕劑，其特征是該無磷阻垢緩蝕劑由阻垢成分3種、緩蝕成分4 種、熒光指示劑、氫氧化鈉和去離子水配制而成，3種阻垢成分為聚環(huán)氧琥珀酸鈉、水解 聚馬來酸酐、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物；4種緩蝕成分為 甲基苯并三唑、葡萄糖酸鈉、鎢酸鈉、緩蝕劑咪唑啉季銨鹽；其原料的質量百分比為聚 環(huán)氧琥珀酸鈉40% 50%、水解聚馬來酸酐5% 10%、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸共聚物5% 10% ；甲基苯并三唑1% 3%、葡萄糖酸鈉8% 10%、鎢 酸鈉1% 3%、咪唑啉季銨鹽10% 15% ；熒光指示劑8% 10% ；氫氧化鈉8% 10% ； 阻垢緩蝕劑中阻垢成分和緩蝕成分最大值為85%。
2.—種無磷阻垢緩蝕劑制備工藝，其特征是有以下工藝步驟組成(1)溶劑堿化將反應釜沖洗干凈后，注入一定比例去離子水，加入相應比例的氫 氧化鈉，打開攪拌機，攪拌溶解；(2)攪拌混合按配比依次加入阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉、水解聚馬來酸酐、丙烯 酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物，開啟加熱或冷凝裝置，溫度保持在 25°C 30°C，攪拌混合；(3)升溫溶解按配比依次加入固體緩蝕成分加入甲基苯并三唑、鎢酸鈉、葡萄糖 酸鈉，升溫40°C 45°C，反應保持40 60分鐘；(4)降溫混合打開冷凝循環(huán)水，把溫度降至25°C 30°C，按配比加入咪唑啉，攪 拌10 20分鐘；(5)熒光劑復配按配比加入熒光指示劑，攪拌10 20分鐘；(6)過濾包裝打開排放閥，將上述藥液過濾裝入包裝桶中即可得到成品無磷阻垢 緩蝕劑。
全文摘要
一種無磷阻垢緩蝕劑及制備工藝，該無磷阻垢緩蝕劑由阻垢成分聚環(huán)氧琥珀酸鈉、水解聚馬來酸酐、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物；緩蝕成分甲基苯并三唑、葡萄糖酸鈉、鎢酸鈉、緩蝕劑咪唑啉季銨鹽；熒光指示劑、氫氧化鈉和去離子水配制而成。上述原料經溶劑堿化、攪拌混合、升溫溶解、降溫混合、熒光劑復配、過濾包裝工藝步驟，即可獲得成品無磷阻垢緩蝕劑。本發(fā)明各種原料組分不含磷元素等對人體和環(huán)境有害的物質，屬于無毒無公害產品；阻垢緩蝕效果好；有利于循環(huán)水排放水的回收利用，不對回收系統(tǒng)產生藥劑污堵；易生物降解，無二次污染；具有抑制細菌生長的作用，循環(huán)水處理成本低；實現(xiàn)了藥劑的在線監(jiān)測控制和自動投加。
文檔編號C02F5/12GK102010077SQ20101061066
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者李秀寧 申請人:李秀寧