一种适合含氨氮污水回用于循环冷却水的复合阻垢缓蚀剂制造技术

本发明专利技术涉及一种适合含氨氮污水回用于循环水的复合阻垢缓蚀剂，本发明专利技术的复合阻垢缓蚀剂包括聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物和锌盐，及视具体情况而存在的铜材缓蚀剂。本发明专利技术的复合阻垢缓蚀剂可作为含氨氮的污水经生化处理后回用于工业循环冷却水的阻垢缓蚀剂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适合含氨氮污水回用于循环冷却水的阻垢缓蚀剂，具体地说涉及用于对经二级生化处理的含氨氮污水作为循环冷却水系统补水的复合阻垢缓蚀剂。中国专利申请CN1258649A公开了一种多元复配阻垢缓蚀剂，该阻垢缓蚀剂主要包括有机膦酸、含磺酸基共聚物及锌盐，可用于对经过二级生化处理的石油化工废水的处理，其缺点是该多元复配阻垢缓蚀剂只能用于氨氮含量极少(0.14-1.88mg/L)的石油化工废水作为补水的循环水处理。中国专利申请CN1067230A公开了氮肥厂含氨废水及含氨循环水处理工艺，该工艺的阻垢缓蚀剂为不含磷的腐植酸系列HAS水质稳定剂，与本专利技术的污水源及阻垢缓蚀剂均不同。为达到上述目的，本专利技术提供了一种复合阻垢缓蚀剂，其中包括聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物和锌盐。本专利技术所述的聚磷酸盐为六偏磷酸钠或三聚磷酸钠，所述的磷酸盐为含有磷酸根、磷酸氢根和磷酸二氢根的钠或钾盐。本专利技术所述的有机膦酸为至少一种选自羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、羟基膦酸基乙酸(HPAA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五甲叉膦酸、对二膦磺酸、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。其中氨基酸二甲叉膦酸通过将氨基酸(如甘氨酸、谷氨酸)和甲醛(HCHO)溶液同时溶于水中，之后再加入三氯化磷(PCl3)反应得到；或者通过将氨基酸(如甘氨酸、谷氨酸)、亚磷酸和甲醛溶液同时溶于水中，再加入浓盐酸反应得到。本专利技术所述的含磺酸基共聚物选自马来酸(酐)/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸(AA)/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸酯/苯乙烯磺酸共聚物、马来酸(酐)/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/烯丙基磺酸共聚物、丙烯酸/乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸(AMPS)共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/马来酸/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙膦酸/2-甲基-2′-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物。其中所述的丙烯酸酯优选自丙烯酸C1-8酯，更优选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯(HPA)。本专利技术所述的锌盐选自硫酸锌、氯化锌和碳酸锌，优选硫酸锌和氯化锌。如在循环水冷却水系统中使用铜材设备时，本专利技术的复合阻垢缓蚀剂还含有杂环化合物作为铜材缓蚀剂，优选巯基苯并噻唑和苯并三氮唑(BTA)作为铜材缓蚀剂。本专利技术所述的聚磷酸盐或磷酸盐相对于待处理水溶液总量的有效浓度为2-15mg/L。本专利技术所述的有机膦酸相对于待处理水溶液总量的有效浓度为为2-15mg/L。本专利技术所述的含磺酸基共聚物相对于待处理水溶液总量的有效浓度为4-15mg/L。本专利技术所述的锌盐以锌离子计相对于待处理水溶液总量的有效浓度为1.5-5mg/L。本专利技术所述的铜材缓蚀剂相对于待处理水溶液总量的有效浓度为0.5-1.5mg/L。可用常规方法制备本专利技术的复合阻垢缓蚀剂，各组分的加料次序并不重要，例如可以将聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物、锌盐和铜材缓蚀剂(如果有的话)以及水按预定的比例混合，即可制得所需的复合阻垢缓蚀剂。在复合阻垢缓蚀剂的制备过程中，还可加入少量的酸(如稀硫酸、浓或稀盐酸等)，以促进锌盐、聚磷酸盐等的溶解，以尽快得到需要浓度的复合阻垢缓蚀剂的均一溶液。含氨氮污水用作循环冷却水系统的补充水时，通过用本专利技术的复合阻垢缓蚀剂处理即可。本专利技术的含氨氮污水是来自炼油厂的含氨氮污水，其氨氮浓度为2-20mg/L。通常聚磷酸盐或磷酸盐加锌盐水处理方案在处理高碱度的污水时需采用将PH值调低的方法，而用本专利技术的复合阻垢缓蚀剂可在自然运行条件(高碱度)下处理含氨氮污水，浓缩时PH值可高达9.2，增加了本复合阻垢缓蚀剂的使用范围。下面的实施例均按照中国石油化工总公司生产部和发展部编写的《冷却水分析和试验方法》(1993年，安庆石油化工总厂信息中心出版)中“碳酸钙沉积法”和“旋转挂片失重法”进行静态阻垢试验和旋转挂片腐蚀试验。在“碳酸钙沉积法”中试验原水浓缩3倍；在“旋转挂片失重法”中试验温度为40℃，试片转速为120转/分(rpm)，试验时间为72h，挂片材质为碳钢，试验用水为浓缩2倍的试验原水。下述实施例的试验原水为来自炼油厂的含氨氮污水按常规方法经二级生化处理(如活性污泥法)、并经过絮凝沉降、精密过滤除悬浮物(如用高效纤维束过滤器过滤)后的污水。试验原水水质为氨氮2-20mg/L，Ca2+(以CaCO3计，下同)120-200mg/L，总碱度(以CaCO3计，下同)200-380mg/L，Cl-83.5-142.3mg/L，SO42-146-639mg/L，pH7.4-8.4，电导率1120-1639μs/cm，总溶固576-756mg/L，CODCr23-137mg/L。水质的CODCr测定方法为经典的铬法，其余的参照中国石油化工总公司生产部和发展部编写的《冷却水分析和试验方法》。实施例1配制过程配制80g药剂溶液称取12g六偏磷酸钠溶于26.5g水中，搅拌溶解，然后分别加入20g固含量为30％的AA/AMPS/HPA含磺酸基三元共聚物(HPA为丙烯酸羟丙脂，重量比为AA/AMPS/HPA＝60/20/20)和4g活性组分为50％的PBTCA，最后加入17.5g七水合硫酸锌和1∶3(浓硫酸与水的体积比)的稀硫酸10滴使其充分溶解，摇匀，即得到所需配制的80g药剂溶液。用配制好的药剂溶液按80mg/L的药剂浓度向试验用水中投加时，水中六偏磷酸钠、AA/AMPS/HPA含磺酸基三元共聚物、PBTCA、Zn2+的有效浓度分别为12mg/L、6mg/L、2mg/L、4mg/L。试验原水水质为氨氮18mg/L，Ca2+155mg/L，总碱度283mg/L，Cl-105.6mg/L，SO42-324mg/L，pH8.4，CODCr43mg/L。实施例2配制过程配制80g药剂溶液称取14g六偏磷酸钠溶于35.75g水中，搅拌溶解，然后分别加入20g固含量为30％的AA/AMPS含磺酸基二元共聚物(重量比为AA/AMPS＝60/40)和4g活性组分为50％的HEDP，最后加入6.25g无水氯化锌，充分溶解，摇匀，即得到所需配制的80g药剂溶液。用配制好的药剂溶液按80mg/L的药剂浓度向试验用水中投加时，水中六偏磷酸钠、AA/AMPS含磺酸基二元共聚物、HEDP、Zn2+的有效浓度分别为14mg/L、6mg/L、2mg/L、3mg/L。试验原水水质为氨氮10mg/L，Ca2+194mg/L，总碱度335mg/L，Cl-125.3mg/L，SO42-639mg/L，pH8.1，CODCr33mg/L。实施例3配制过程配制80g药剂溶液称取10.4g磷酸钠溶于13.1g水中，搅拌溶解，然后分别加入15g固含量为30％的AA/AMPS/HPA含磺酸基三元共聚物(重量比为AA/AMPS/HPA＝70/15/15)、活性组分均为50％的PBTCA 8g和HEDP16g，最后加入17.5g七水合硫酸锌和1∶3(浓硫酸与水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合于含氨氮污水回用于循环水处理的复合阻垢缓蚀剂，其中包括聚磷酸盐或磷酸盐、有机膦酸、含磺酸基共聚物和锌盐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郦和生，任志峰，李春丽，王岽，成敏，郭红卫，张春原，董丽艳，张士义，汪鉴，
申请(专利权)人：北京燕山石油化工公司研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]