一种环保多功能水处理剂制造技术

本发明专利技术提供了一种用于循环冷却水系统的水处理剂，其具有阻垢、缓蚀和杀菌的综合性能。本发明专利技术的水处理剂是主要由氧化钠、氧化硅、氧化银、氧化铁、氧化钼和氧化硼组成的非晶态固状物。当其投放于水系统中时，随着在水中缓慢溶解释放，使得①水中的钙、镁、铁等硬度物质不断地从水中被凝聚析出，软化了水质，有效阻止了系统内水垢的生成；②抑制了细菌的生长及菌泥的生成，且不伤害水系统的管道；③对水环境不造成有机物和磷化合物的污染；④当投放于循环水系统中时大幅提高浓缩倍率，水循环利用率提高到８０％以上达到节能减排效果；以及⑤当投放于循环水系统中时有效期长达５～７个月，且操作简单，管理方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于循环水系统的水处理剂。
技术介绍
在工业或中央空调循环冷却水系统的运行中，为防止管道系统特别是换热器的水 垢沉积、菌泥生成和金属腐蚀，普遍采用投加由有机化学药品组成的水处理剂——含磷的 阻垢缓蚀剂和氯制剂杀生剂。由于这些药品对高硬度的水的作用有限，运行中必须通过经 常地排放水来控制水的浓缩倍数，为此必须经常地检测水质并及时地调整投药量。整个过 程中，水的消耗量、药剂的投加量和水质管理工作量都相当惊人，而且稍有偏差，便会造成 能耗上升，对设备系统、对生产造成难以弥补的损失。再则排放的水中，由于含有这些有机 物含磷药品，对环境也造成了不利。随着各国对环保问题日渐重视，传统的有机药剂的水 处理方法将因社会发展而逐步被淘汰，循环水系统缓蚀、阻垢、杀菌灭藻药剂技术正朝着环 保、多功能、综合型方向发展，其中集缓蚀、阻垢与杀菌抑藻多功能于一体的综合型全无机、 缓释型水处理剂是当前最具使用价值的顶尖技术
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术的目的在于提供一种用于循环水系统的多功能水处理剂，它是 主要由氧化钠、氧化硅、氧化银、氧化铁、氧化硼和氧化钼组成的非晶态固状物质。此外，本 专利技术的水处理剂还可添加氧化铝、氧化钾等。本专利技术的目的还在于提供一种由氧化钠、氧化硅、氧化银、氧化铁、氧化硼和氧化 钼组成的非晶态固状物质。本专利技术的水处理剂中各组分的重量范围为氧化钠10-20%、氧化硅20-30%、氧 化硼53-65%、氧化铁0. 1-3%、氧化银0. 5-5%、氧化钼0. 1-5 %。本专利技术通过较好地平衡硅酸根离子及钠离子、硼酸根离子、铁离子、钼酸根离子、 银离子的释放，使各物质的作用得到充分发挥同时最大限度地降低氧化铁的负面作用(比 如形成氧化铁垢)，从而获得了具有出色的缓蚀、阻垢和杀菌性能的水处理剂。本专利技术还涉及水处理剂在循环水系统中的应用。当投放于循环水系统中时，本发 明的水处理剂能溶解于水中并释放出硅酸根离子及钠离子、硼酸根离子、铁离子、钼酸根离 子、银离子。此外，当投放于循环水系统中时，本专利技术的水处理剂的量为循环水量的30 50ppm,有效期(投放一次，水处理剂保持药效的时间)可达5 7个月，水循环利用率(循 环水的量/(循环水的量+补充水的量))为80%以上。当将本专利技术的水处理剂投入循环水系统中时，随着各元素组分在水中的渐渐溶解 释放，其能够实现阻钙垢、防锈、防腐蚀及杀菌的功效，其具体作用机理描述如下①.钠离子(Na+)的释放，与水结合反应生成氢氧化钠NaOH，再与水中含有钙 (Ca2+)的化合物按照下列反应式进行反应Ca (HC03) 2+2Na0H — Ca (OH) 2 (分散)+Na2C03+C02+H20 CaCl2+2Na0H — Ca (OH) 2 (分散)+2NaClCa(HC03)2+Si02+2Na0H—CaSi03 I +Na2C03+C02+H20CaCl2+Si02+2Na0H — CaSi03 I +2NaCl+H20Ca (OH) 2+C02 — CaC03 I +H20钙元素以悬浮物形式从水中析出并被除去，水质得以软化。因而可有效阻止换热 器管内壁受热结碳酸钙垢的发生。②.钼酸根、硼酸根离子的释放，具有在金属管内壁表面形成缓蚀防腐的作用。③.Fe304附肌效应水与金属接触所产生的腐蚀，从原理上讲是电化学腐蚀即“微 电效应”，全程综合水处理工作原理就是削弱并抑制原电池效应；本专利技术的水处理剂可将钢 管中的腐蚀产物三氧化二铁转换为稳态的四氧化三铁，从而在水管内壁形成动态的负荷富 态层，逐渐削弱、抑制电化学腐蚀，达到以锈制锈的效果(形成Fe304附肌效应)。④.银离子(Ag+)的释放，不仅能够灭活细菌，而且从根本上抑制了菌泥的生成， 从而进一步加强了除垢效果。Ag+能有效干扰细菌细胞壁正常的新陈代谢过程，使细菌很快 失去活性。菌泥是污垢滋生的温床，由于Ag+的杀菌除粘泥功效，使金属管壁避免了污垢或 粘泥堆砌下的金属与周边无垢、无粘泥堆砌的金属电位差，从而消除了垢下腐蚀的可能。结 合使用Ag+进行杀菌除垢，是本专利技术的重大突破。⑤.释放出的硅酸根离子及铁离子具有絮凝作用，能使处于稳定胶质态的悬浮 物、细菌及空中飘浮进的杂质等脱稳并通过架桥、吸附等作用，使悬浮物凝聚成较大体积的 絮状物，得以从水中析出使水质清洁。⑥.硼酸根离子有调节水中PH的作用并对产品在水中的释放速率起到重要的调 节作用。在本专利技术的水处理剂中，氧化钠的重量范围为10-20%，此时可有效控制钠离子 的释放率，从而能有效地从水中析出钙镁离子并除去它们，软化水质，且能有效清除碳酸钙 垢。在本专利技术的水处理剂中，氧化硅的重量范围为20-30%，此时氧化硅对水处理剂起 到完整的骨架作用，并具有较好的絮凝水中悬浮物、清洁水质的效果。在本专利技术的水处理剂中，氧化硼的重量范围为53-65 %，此时氧化硼可较好地控制 水处理剂释放速率，较好地调节水中PH，并与氧化钼释放的钼酸根离子形成较好的缓蚀防 腐效果。在本专利技术的水处理剂中，氧化铁的重量范围为0. 1_3%，此时氧化铁具有较好的絮 凝效果，并且可最大幅度地降低负面作用。在本专利技术的水处理剂中，氧化银的重量范围为0. 5_5%，此时氧化银具有最好的杀 菌除垢效果并在国际上规定的安全范围内。在本专利技术的水处理剂中，氧化钼的重量范围为0. 1_5%，此时氧化钼与氧化硼释放 的硼酸根离子形成较好的缓蚀防腐效果。附图说明图1-1、1-2分别为1#系统和2#系统的污垢热阻_时间曲线。图2-1、2_2分别为1#系统和2#系统中的总铁变化曲线，图2_3、2_4分别为1#系 统和2#系统中的Ca2+变化曲线。图3所示为钢管的腐蚀产物的X射线衍射图。具体实施例方式根据本专利技术，制备具有如下组成的固体水处理剂配方1 氧化钠11-12%、氧化硅27. 5-28. 5 %、氧化硼58. 5-59. 5 %、氧化铁 0. 4-0. 7%、氧化银0. 9-1. 2%、氧化钼 0. 1-0. 3%配方2 氧化钠12. 5-13. 5%、氧化硅25. 5-26. 5%、氧化硼58. 5-59. 5%、氧化铁 0. 8-1. 2%、氧化银 1. 8-2. 3%、氧化钼 0. 7-1. 2%配方3 氧化钠12. 5-13. 5%、氧化硅20. 5-21. 5%、氧化硼62. 5-63. 5%、氧化铁0.4-0.7%、氧化银2.3-2.8%、氧化钼 0.2-0.6%配方4 氧化钠15. 5-16. 5%、氧化硅25. 5-26. 5%、氧化硼53. 5-54. 5%、氧化铁1.3-1. 8%、氧化银 0. 8-1. 2%、氧化钼 1. 3-1. 8%对上述制备的水处理剂进行循环冷却水系统动态模拟装置试验，以配方1的试验 结果为例说明本专利技术的效果。试验条件(1)试验水质南京自来水，其成份见表1(2)水流速度控制在lm/s ；(3)循环水量180L/h ；(4)试管材质不锈钢，直径和壁厚10mm X 1mm ；(5)挂片材质黄铜、不锈钢；(6)进口水温控制在32 士 1°C ；(7)出 口水温42 43°C ；(8)热介质饱和蒸汽，系统贮水量67L ；(9)试验时间15天(360小时)。(10)浓缩倍数控制在3. 0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于循环水系统的水处理剂，其是主要由氧化钠、氧化硅、氧化银、氧化铁、氧化钼和氧化硼组成的非晶态固状物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾金源，黄峰，朱佩东，
申请(专利权)人：顾金源，黄峰，朱佩东，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]