低磷阻垢缓蚀剂的试验研究与工业应用_李清

低磷阻垢缓蚀剂的试验研究与工业应用李清（中国石油化工股份有限公司金陵分公司水处理中心，江苏南京210033）［摘要］研制了一种低磷阻垢缓蚀剂，并将其应用于金陵公司循环冷却水系统，运行结果表明，系统各项指标均达到中石化技术标准的要求，并略优于原配方，可满足环保部门对磷的排放要求。［关键词］循环冷却水；低磷；阻垢缓蚀剂［中图分类号］TQ085+.412［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2011）03-0088-03Experimentalresearchandindustrialapplicationsofakindoflow-phosphorusscaleandcorrosioninhibitorLiQing（WaterTreatmentCenter，JinlingPetrochemicalCo.，SINOPEC，Nanjing210033，China）Abstract：Akindoflow-phosphorusscaleandcorrosioninhibitorhasbeenpreparedandappliedtothecirculatingcoolingwatersysteminJinlingPetrochemicalCo..Aftersixmonths’operation，everyindexofitmeetstherequire-mentsofthetechnicalstandardofSinopec，andisslightlybetterthantheoriginalformula，meetingtherequirementsofphosphorusdischarging.Keywords：circulatingcoolingwater；low-phosphorus；scaleandcorrosioninhibitor磷、氮是水体植物生长所必需的营养物质，如果水体中磷、氮含量过高，会造成水体富营养化，藻类等浮游生物爆发性繁殖，鱼类等生物大量死亡，并发生“水华”、“赤潮”等现象〔1〕。水体中过量的磷、氮主要来源于含磷含氮废水的大量排放。据统计，目前我国工业用水占城市用水的70%~80%，其中冷却水又占工业用水的一半以上，可见控制冷却水中的磷、氮含量显得尤为重要。金陵公司第Ⅴ循环水场负责水煤浆项目的循环冷却水系统，该系统循环水量为27000m3/h，保有水量9000m3，其换热器主要材质有碳钢、合金钢、不锈钢、海军铜。由于环保部门对含磷废水排放要求的提高及对循环水中总磷的限制，在保证设备安全、正常、高效运行的条件下，使用低磷阻垢缓蚀剂已成为当务之急。经大量试验研究，研制了WJP-401A低磷阻垢缓蚀剂，并将其替代原水处理药剂用于循环冷却水系统。WJP-401A低磷阻垢缓蚀剂不易水解，不需调pH，操作简单，现场使用方便。1试验部分1.1原水水质该循环冷却水系统所用原水水质如表1所示。表1原水水质注：总硬度、钙硬度、镁硬度均以CaCO3计。根据稳定指数（RSI）和结垢指数（PSI）可以判断，原水属于稳定略倾向于腐蚀性水质，当循环水浓缩倍数达到4.5以上时，具有较强的结垢倾向，因此在药剂的选择上应重点考虑其阻垢性能，同时要兼顾缓蚀性能。WJP-401A主要由膦酸盐、膦羧酸、聚羧酸盐、锌盐、唑盐复配而成，其特点是：（1）磷含量低，药剂中的磷含量由原来的8％～10％降为4.0％以下，且能有效防止污垢的沉积。（2）锌盐与膦酸盐的协同作用使其缓蚀效果加强，而唑盐对铜及铜合金又具有良好的缓蚀效果。（3）该药剂不易水解，不会因水解生成正磷酸而导致菌藻过度繁殖。因此该药剂为高效低磷阻垢缓蚀剂。1.2阻垢试验为考察WJP-401A的阻垢性能，采用中石化公第31卷第3期2011年3月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．3Mar．，2011项目数值项目数值pH8.00氯离子/（mg·L-1）13.05浊度/NTU0.6总碱度/（mg·L-1）139.0电导率/（μS·cm-1）295镁硬度/（mg·L-1）27.36总硬度/（mg·L-1）122.96总铁/（mg·L-1）0.10钙硬度/（mg·L-1）95.688司颁布的《冷却水分析和试验方法》中的碳酸钙沉积法进行阻垢试验〔2〕。试验条件：温度为（80±1）℃，时间为10h。试验结果如表2所示。表2WJP-401A的阻垢性能由表2可知，药剂投加浓度越高，其阻垢率越大，阻垢性能越好。1.3腐蚀试验为考察WJP-401A的缓蚀性能，采用中石化公司颁布的《冷却水分析和试验方法》中的旋转挂片失重法进行腐蚀试验〔2〕。试验条件：温度为（40±1）℃，挂片转速为75～80r/min。试验结果见表3。表3WJP-401A的缓蚀性能由表3可以看出，腐蚀速率随