一種用於循環冷卻水系統預膜處理的環保型複合預膜劑及其使用方法

2023-09-22 23:50:05

專利名稱：：一種用於循環冷卻水系統預膜處理的環保型複合預膜劑及其使用方法
技術領域：
：本發明屬於循環冷卻水處理
技術領域：
，涉及一種用於循環冷卻水系統預膜處理的環保型複合預膜劑及其使用方法，具體地說涉及一種用於不加酸、預膜後不置換水質即可直接轉為正常運行的循環冷卻水系統用環保型複合預膜劑及使用方法。
背景技術：
：預膜是工業水處理技術中必不可少的重要環節之一，是提高循環水設備耐蝕能力的一項重要手段，其目的是在化學清洗後的金屬表面生成一層緻密而耐蝕的保護膜。同一循環冷卻水處理配方，是否預膜，直接影響該配方的緩蝕效果，其腐蝕速度最大要差20倍左右。為了提高配方的緩蝕效果，在循環冷卻水新系統開車之前須先清洗後再進行預膜處理，而老系統在檢修、酸洗後也要進行預膜處理。循環冷卻水系統的預膜劑常常由緩蝕劑和適量的阻垢分散劑組成，循環冷卻水處理緩蝕劑的使用始於20世紀20年代使用三聚磷酸鈉，40年代開始發展，到目前為止經過了70多年的發展，經歷了鉻酸鹽(20世紀4050年代)——聚磷酸鹽(20世紀60年代)——有機膦酸鹽(20世紀70年代)——低磷緩蝕劑有機膦羧酸(20世紀80年代)——非磷緩蝕劑(20世紀80年代)等幾個使用階段。鉻酸鹽雖然緩蝕效果良好，但由於本身的毒性，逐步被聚磷酸鹽所代替。聚磷酸鹽如三聚磷酸鈉、六偏磷酸納，是一類典型的陰極型緩蝕劑，在鈣鎂等二價金屬離子濃度大於50mg/L的水質中，能與鈣鎂等兩價金屬離子作用形成沉積保護膜，緩蝕效果良好，但由於本身的結構不穩定，易水解出正磷酸根，導致磷酸鹽垢形成；此外磷酸鹽排入水體可造成環境富營養化汙染。20世紀70年代，出現了有機膦酸類緩蝕劑，如羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、胺基三亞甲基膦酸(ATMP)、乙二胺四亞甲基膦酸(EDTMP)、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸(DETPMP)等，這些有機膦酸鹽由於結構穩定和磷含量較聚磷酸鹽低，減少了形成磷酸鈣垢的危險及對環境富營養化汙染的壓力，因此得到了迅速的發展。由於環境保護限制磷的排放，20世紀80年代出現了含磷更低的有機膦羧酸緩蝕劑，如2-膦酸基-l,2，4-三羧酸(PBTCA)、2-羥基膦基乙酸(HPAA)。在這一時期非磷緩蝕劑如矽酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽也開始試用，矽酸鹽價廉無毒，但控制不好會形成難以清洗的矽垢；而鉬酸鹽和鎢酸鹽雖然無毒但由於價格高、使用劑量大，也限制了它們的推廣。含磷緩蝕阻垢劑從聚磷酸鹽、有機膦酸鹽到有機膦羧酸，含磷量分別為六偏磷酸鈉(Na6P6018)為30.4%(以P計)、氨基三亞甲基膦酸(ATMP)為31.1%(以P計)、羥基亞亞乙基二膦酸(HEDP)為30.1%(以P計)、乙二胺四四亞甲基膦酸(EDTMP)為28.4%(以P計)、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸(DEPTMP)為27.1%(以P計)、2_羥基膦基乙酸(HPA)為19.9%(以P計)、2-膦酸基-1，2,4-三羧酸(PBTCA)為11.9%(以P計)，磷含量的逐漸減少體現了人類環境保護意識的提高。在循環水處理技術中，由於較早地使用了緩蝕劑，設備的腐蝕問題得到了一定的緩解，結垢問題就顯得更加突出，迫使人們致力於解決結垢問題。循環冷卻水處理阻垢分散劑的使用要比緩蝕劑晚，起步於20世紀60年代使用木質素磺酸納，其發展經歷了天然阻垢分散劑(20世紀60年代的起步階段)——聚羧酸鹽(20世紀70年代)——二元及三元羧酸共聚物——多官能團共聚物(20世紀80年代)——低磷新型有機高分子化合物(20世紀90年代)——無磷生物可降解聚合物(20世紀90年代末至21世紀初)。天然阻垢分散劑木質素磺酸鈉、腐殖酸鈉雖然環保、有一定的阻垢作用，能部分解決水垢沉積和鋅鹽穩定問題，但遠遠滿足不了循環冷卻水系統對阻垢性能的要求。聚合物阻垢分散劑的發展從聚羧酸類、二元及三元羧酸共聚物發展到含多官能團共聚物，使水處理技術取得了突破性進展，它們由於無磷，曾被認為是無毒、汙染很小、環境可接受的水處理藥劑，但卻忽略了它們在環境中的長期累積而造成的潛在危害。因為近年來的研究表明儘管多數羧酸類聚合物及共聚物雖然毒性較低，但它們一般無法在微生物和真菌的作用下分解成簡單無毒的物質，即無法生物降解或只能少量被生物降解，若在水體中長期富集，也將汙染環境，尤其是在一些對環保要求比較嚴格的領域如海上油田等。因此進入20世紀90年代，美國、日本、德國等幾家知名的水處理企業都相繼開始致力於尋找一種能替代聚羧酸，在具有優良的阻塘緩蝕性能的同時，又可被生物降解的"綠色環保"型水處理化學品。無磷、生物可降解綠色緩蝕阻垢劑聚天冬氨酸和聚氧琥珀酸的開發，表明綠色阻垢劑已成為水處理藥劑發展的方向。現有的預膜技術中，常常採用傳統預膜劑，即磷鋅預膜劑，它是一種以聚磷酸鹽和鋅鹽為主要成分的固體預膜劑，通常由65%70%的六偏磷酸鈉和30%35%的七水硫酸鋅混合而成，使用濃度為200250mg丄—1，pH需控制在5.56.5。該預膜劑在運行時由於聚磷酸鹽易於水解，易形成磷酸鈣沉澱，通常在預膜24h後，要加入30100mg丄"的聚合物分散劑(通常是聚羧酸鹽類或聚羧酸鹽類共聚物)來防止磷酸鈣垢和鋅鹽的沉積。這種預膜劑效果雖好，但存在著諸多弊端(1)聚磷酸鹽在水中極易分解，形成磷酸鈣沉澱；(2)藥劑易吸潮結塊，現場加藥極為不便，且藥劑加到系統中常常有許多不溶物，水的濁度較高020mg丄")；(3)預膜條件(溫度、pH)較為苛刻，預膜時需要加入大量的氨基磺酸或硫酸調節pH;(4)預膜劑的用量較大，預膜效果不穩定；(5)預膜結束後，要採取大排(排出預膜液)大補(補充新鮮水)的方式才能轉換至正常運行，置換時間較長，水的耗量相對較多；(6)高磷配方，磷作為營養源，使水體富營養化，破壞生態平衡；(7)運行管理繁瑣。因此尋求一種不調pH、預膜效果好、運行管理方便、預膜後不需置換即可直接轉入正常運行、無汙染的新型環保預膜劑是解決循環冷卻水系統是解決上述傳統預膜劑弊端的一條有效途徑。中國專利申請公開號CN1715447A公開了一種循環冷卻水系統預膜劑，由重量百分比分別為4060%的六偏磷酸鈉、1015%的硫酸鋅、511%的三聚磷酸鈉、48%的氨基三甲叉膦酸、36%的丙烯酸一丙烯酸酯共聚物、餘量的水組成。該配方與傳統預膜劑相比，除了聚磷酸鹽、硫酸鋅外添加了有機膦酸鹽(氨基三甲叉膦酸)、羧酸共聚物(丙烯酸一丙烯酸酯共聚物)，提高了預膜劑的使用效果，同時對預膜的條件要求也較寬鬆。但該配方仍然是高磷配方，且預膜後仍然需要置換水質轉入正常運行。由於置換出的預膜排汙水含有較高的磷，排入水體中會對環境造成汙染。中國專利ZL02158580.6提供了一種不調pH的循環冷卻水系統預膜劑，由重量百分比分別為210%的磷酸、110%的磷酸二氫鋅、518%的有機膦酸、4.510.5%的含羧酸基共聚物、0.52.0%的苯並三氮唑和餘量的水組成。與傳統預膜劑相比，該配方用有機膦酸代替了部分無機磷酸，使含磷量有所降低；且使用時不需調pH、加藥方便、濁度小，但該配方仍含有較高的磷，且預膜結束後仍需置換水質轉入正常運行。由於置換出的預膜排汙水含有較高的磷，排入水體中仍然會對環境造成汙染。為了達到環保的目的，本發明採用含磷量最低的有機膦緩蝕劑2-膦酸基-l，2,4-三羧酸(PBTCA)和無磷、可生物降解的聚環氧琥珀酸(PESA)作為預膜劑的主要成分，PESA不僅具有阻垢分散作用，而且能在碳鋼表面形成防腐保護膜。目前以2-膦酸基-l，2，4-三羧酸(PBTCA)和聚環氧琥珀酸(PESA)為主要成分的預膜劑還沒未見報導。
發明內容本發明的目的之一在於提供一種低磷用於處理循環冷卻水預膜處理的環保型複合預膜劑，以克服現有的預膜劑配方含磷較高、易引起水體的富營養化的問題。本發明的目的之二在於提供一種環保型複合預膜劑的使用方法。使用本環保型複合預膜劑後不用置換水質、可直接轉入正常運行的預膜處理配方，克服了現有的預膜劑配方在預膜結束後需置換水質才能轉入正常運行，不僅節約了大量的置換水，而且由於沒有預膜廢液的排放，減少了對環境的汙染。為實現上述目的，本發明提出的低磷環保型複合預膜劑，該複合預膜劑由2-膦酸基-1，2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、聚環氧琥珀酸鈉為主要成分(PESA)，並添加適量的羧酸基共聚物、鉬酸鈉(Na2Mo04)、苯並三氮唑、硫酸鋅(ZnS04)及水組成，其組分的重量百分比如下PBTCA12%18%PESA6%15%羧酸基共聚物0.3%2%苯駢三氮唑0.5%2%Na2Mo040.5%2%ZnS042%5%其餘為水，其總重量滿足100%。本發明中，所述2-膦酸基-l,2，4-三羧酸丁垸(PBTCA)為市售的液體製劑，有效濃度為50%。本發明中，所述聚環氧琥珀酸鈉為市售的液體製劑，固含量為40%，其結構式為formulaseeoriginaldocumentpage6其中，聚合度n為整數，範圍450，較佳聚合度範圍425。本發明中，所述的羧酸基共聚物為丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙烷磺酸二元共聚物(AA/AMPS)或丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙垸磺酸/丙烯酸羥丙酯三元共聚物(AA/AMPS/HPA)，是市售的液體製劑，其固含量為30%。本發明中，所述苯並三氮唑為市售的固體製劑。本發明中，所述鉬酸鈉為市售的固體製劑二水鉬酸鈉(Na2MoCV2H20)。本發明中，所述硫酸鋅為市售的七水硫酸鋅(ZnS(V7H20)。本發明中的複合預膜劑是由PBTCA、聚環氧琥珀酸鈉、羧酸基共聚物、苯並三氮唑、鉬酸鈉、硫酸鋅等六種成分組成。由於這六種成分中的PBTCA及羧酸基共聚物是酸性產品，聚環氧琥珀酸鈉、鉬酸鈉為鹼性的鈉鹽，且聚環氧琥珀酸在酸性條件下由於溶解度大大降低，在高濃度時會產生沉積；而咪唑啉型緩蝕劑則在酸性環境中溶解度極低(10s);(5)本發明提供的複合預膜劑在對循環冷卻水系統進行預膜時，不需調節加酸調節pH,因此不需專用的加酸設備，不僅節省了費用，而且簡化了運行時的操作；(6)本發明提供的複合預膜劑在進行預膜時，預膜液不需置換和排放，即可直接轉為正常運行，不僅節約了大量的置換水，而且節約了傳統預膜結束後所需的就藥劑基礎投加費用，同時也減少了廢水的排放，因此本發明不僅可以節約成本，而且可以減少廢水排放；(7)該預膜配方轉入正常運行後預膜劑本身可直接作為正常運行的緩蝕阻垢劑，隨著系統正常運行的進行，原有的預膜劑通過循環冷卻水的排汙系統將逐漸降至正常運行的濃度之下，此時即可通過補充水投加以PESA、PBTCA為主要成分的緩蝕阻垢配方，也可通過補充水投新的緩蝕阻垢配方代替原有的預膜劑，原有的預膜劑不影響新的緩蝕阻垢配方的投加。具體實施例方式下面通過實施例進一步描述本發明，但不局限於其範圍。下面的實施例均參照《水處理劑緩蝕性能的測定一旋轉掛片法》(中華人民共和國國家標準GB/T18175—2000)進行旋轉掛片預膜實驗。實驗採用RCC-II型旋轉掛片腐蝕測試儀，溫度45X:，轉速75r/min，預膜實驗時間48小時，碳鋼試片為八3碳鋼，實驗用水為某鋼鐵廠循環冷卻水補充水，其水質指標為Ca2+(以CaC03計)150250mg丄—1，總鹼度(以CaC03計)80260mg.1/1，Cl.50100mg'L"，SO42-50150mg'U1，pH7.48.4。預膜結束後取出試片，先用蒸餾水衝洗表面，再用無水乙醇擦拭，然後用電吹風吹乾。觀察膜表面的特徵，用硫酸銅標準點滴液檢驗膜的耐蝕時間，通過比較預膜試片與空白試片點滴時出現紅點的時間差來評價膜的優劣。硫酸銅標準點滴液的製備稱取5g硫酸銅和15g氯化鈉溶解於100ml蒸餾水中即可。實施例1配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將65.00g固含量為50X的2—膦酸基一1,2,4—三羧酸丁烷(PBTCA)、4.80g固含量為30X的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙垸磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、19.20g的水混合攪拌均勻，再加入ll.OOg七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將31.2g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與63.3g水混合併攪拌均勻，再加入2.5g的苯並三氮唑及3.0g二水鉬酸鈉(Na2MoCV2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B二1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投加200mg七—1，B劑投加200mg'L—1，實驗溫度45'C，實驗時間48h，實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)150mg'I/1、總鹼度(以CaC03計)126mg'U1、CT67mg七—1、SO,67mg1—\pH7.4。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量400mg丄—1(A劑200mg丄—1，B劑200mg七—1)為基礎計算，各組分的重量百分比如下PBTCA16.25%PESA6.24%A緣MPS0.72%苯並三氮唑1.25%Na2Mo041.28%ZnS043.09%水71.17%。實施例2配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將66.60g固含量為50%的2—膦酸基一1,2，4一三羧酸丁烷(PBTCA)、2.70g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙垸磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、18.70g的水混合攪拌均勻，再加入12.00g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的lOO.OOgA劑。B劑的配製將50.00g固含量為40X的聚環氧琥珀酸鈉與16.0g水混合併攪拌均勻，再加入2.00g的苯並三氮唑及4.00g二水鉬酸鈉(Na2Mo(V2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B^1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投力tU50mg丄"，B劑投加150mg七—i，實驗溫度45'C，實驗時間48h,實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)155mg丄-1、總鹼度(以CaCCb計)160mg七-1、CT65mg丄"、S042—56mg'L—、pH7.6。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量300mg丄—1(A劑150mg乇—1，B劑150mg丄")為基礎計算，其重量百分比如下PBTCA16.65%PESA10.00%AA/AMPS0.41%苯並三氮唑1.00%Na2Mo041.70%ZnS043.37%水66.87%。實施例3配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將60.00g固含量為50%的2_膦酸基_1,2,4—三羧酸丁烷(PBTCA)、3.60g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙垸磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、19.60g的水混合攪拌均勻，再加入16.80g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將31.20g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與64.50g水混合併攪拌均勻，再加入2.00g的苯並三氮唑及2.30g的二水鉬酸鈉(Na2Mo(V2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B齊lj,按重量比A:B二l:l的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投加200mg'L—1，B劑投加200mg七—1，實驗溫度45。C，實驗時間48h,實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)230mg'I/1、總鹼度(以CaCCb計)240mg'I/1、Cf76mg'I/1、SC^'SSmgi^pH8.0。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量400mg丄"(A劑200mg丄—1，B劑200mg丄—1)為基礎計算，其重量百分比如下-PBTCA15.00%PESA6.24%AA/AMPS0.54%苯並三氮唑1.00%Na2Mo040.98%ZnS044.71%水71.53%。實施例4配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製-將50.00g固含量為50X的2—膦酸基一l，2,4—三羧酸丁烷(PBTCA)、4.70g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙垸磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、32.00g的水混合攪拌均勻，再加入13.30g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將43.80g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與51.00g水混合併攪拌均勻，再加入1.50g的苯並三氮唑及3.70g的二水鉬酸鈉(Na2MoCV2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B二1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投加200L—1，B劑投加200mg丄—1，實驗溫度45'C，實驗時間48h，實驗用水水質為:Ca2+(以CaC03計)210mg'I/1、總鹼度(以CaCCb計)220mg.lACr80mg'I/1、SO^108mg丄—、pH8.1。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量40011^七-1(A齊U200mg'L—1，B齊ij200mg-L'1)為基礎計算，其重量百分比如下PBTCA12.50%PESA8.76%AA/AMPS0.71%苯並三氮唑0.75%Na2Mo041.58%ZnS043.73%水71.97%。實施例5配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將68.60g固含量為50X的2—膦酸基一l，2,4—三羧酸丁烷(PBTCA)、9.60g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙烷磺酸二元共聚物(AA7AMPS)、U.70g的水混合攪拌均勻，再加入10.10g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將42.90g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與53.00g水混合併攪拌均勻，再加入2.30g的苯並三氮唑及1.80g的二水鉬酸鈉(Na2Mo04'2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B二1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投加175mg.L—1，B劑投加175mg丄—1，實驗溫度45。C，實驗時間48h，實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)130mg'L—1、總鹼度(以CaC03計)126mg七—1、C1—56mg七—1、SO^80mg丄"、pH7.7。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量350mg.L—1(A劑175mg'L—1，B齊U175mg七—1)為基礎計算，其重量百分比如下PBTCA17.15%PESA8.58%AA/AMPS1.44%苯並三氮唑1.15%Na2Mo040.77%ZnSO42.84%水68.07%。實施例6配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將57.20g固含量為50X的2—膦酸基一1,2,4—三羧酸丁垸(PBTCA)、4.00g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙烷磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、28.80g的水混合攪拌均勻，再加入10.00g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將57.00g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與39.20g水混合併攪拌均勻，再加入2.20g的苯並三氮唑及1.60g的二水鉬酸鈉(Na2Mo03.2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B^1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投加175mg丄—、B劑投力口175mg-L"，實驗溫度45'C，實驗時間48h，實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)185mg丄-1、總鹼度(以CaC03計)166mg'L"、Cr79mg丄"、S042—81mg*L—\pH8.2。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量350mg七"(A劑175mg'L—1，B劑175mg丄—1)為基礎計算，其重量百分比如下PBTCA14.30%PESA11.40%AA/AMPS0.60%苯並三氮唑1.10%Na2Mo040.68%ZnS042.81%水69.11%。實施例7配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將51.60g固含量為50X的2—膦酸基一l,2,4—三羧酸丁烷(PBTCA)、2.80g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙烷磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、35.60g的水混合攪拌均勻，再加入10.00g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將64.5g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與30.1g水混合併攪拌均勻，再加入2.8g的苯並三氮唑及2.6g的二水鉬酸鈉(Na2Mo03.2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100gB齊U。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B=1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投加175mg丄—1，B劑投力口175mg丄—1，實驗溫度45。C，實驗時間48h，實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)150mg丄"、總鹼度(以CaC03計)144mg'L"、CF101mg丄"、S0^58mg七—1、pH8.0。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以按一種預膜劑的投加量350mg'U1(A齊U175mg-L一1，B齊1」1751^1/1)為基礎計算，其重量百分比如下PBTCAPESAAA/AMPS苯並三氮唑Na2M0C)4ZnS04水12.90%12.90%0.42%1.4%1.11%2.81%68.46%。實施例8配製過程配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各100.00gA劑的配製將50.00g固含量為50%的2—膦酸基—1，2,4—三羧酸丁垸(PBTCA)、5.00g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙烷磺酸二元共聚物(AA/AMPS)、36.10g的水混合攪拌均勻，再加入8.90g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將56.30g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與38.40g水混合併攪拌均勻，再加入1.50g的苯並三氮唑及3.80g的二水鉬酸鈉(Na2MoOy2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B二1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投力Q200mg丄'1，B劑投加200mg'L—1，實驗溫度45'C，實驗時間48h，實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)110mg七—1、總鹼度(以CaC03計)132mg丄"、C1—96mg七"、SO,81mg丄—、pH7.8。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以按一種預膜劑的投加量400mg丄—1(A劑200mg.L—1，B劑200mg'I/1)為基礎計算，其重量百分比如下PBTCAPESAAA/AMPS苯並三氮唑Na2Mo04Zr1SO4水12.50%11.26%0,75%0.75%1.62%2.50%70.62%。實施例9配製過禾:'王:配製環保型複合預膜劑A劑、B劑各lOO.OOgA劑的配製將50.00g固含量為50X的2—膦酸基一l,2,4—三羧酸丁烷(PBTCA)、2.00g固含量為30%的丙烯酸/2-甲基-2'-丙稀醯胺基丙垸磺酸/丙烯酸羥丙酯三元共聚物(AA/AMPS/HPA)、39.10g的水混合攪拌均勻，再加入8.90g七水硫酸鋅攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gA劑。B劑的配製將62.50g固含量為40%的聚環氧琥珀酸鈉與34.50g水混合併攪拌均勻，再加入1.60g的苯並三氮唑及1.40g的二水鉬酸鈉(Na2Mo03'2H20)攪拌溶解，即得到所需配製的100.00gB劑。將上述配好的藥劑溶液A劑和B劑，按重量比A:B二1:1的比例直接加入實驗用水進行旋轉掛片實驗，A劑投力口200mg-L—1，B劑投力口200mg-L—]，實驗溫度45'C,實驗時間48h,實驗用水水質為Ca2+(以CaCCb計)255mg.L-'、總鹼度(以CaCCb計)240mg.L"、CrilOmg丄—1、S042—102mg七—、pH8.2。預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。以一種預膜劑的投加量400mg丄—1(A齊lj200mg丄—1，B劑200mg七")為基礎計算，其重量百分比如下PBTCA12.50%PESA12.50%AA/AMPS/HPA0.30%苯並三氮唑0.80%Na2Mo040.60%ZnS042.50%水70.80%。對比例按六偏磷酸鈉170mg七"、硫酸鋅80mg七—1、AA/AMPS/HPA共聚物30mg七—'的藥劑濃度加入實驗用水進行旋轉掛片預膜實驗，實驗用水水質為Ca2+(以CaC03計)125mg丄"、總鹼度(以CaC03計)150mg-lACr78mgU1、S042-98mg'lApH8.0。實驗時用氨基磺酸控制實驗水質的pH為5.56.5，實驗溫度45'C，實驗時間48h，預膜結束後用硫酸銅標準點滴液檢驗，實驗結果見表l。表1實驗結果tableseeoriginaldocumentpage14tableseeoriginaldocumentpage15權利要求1、一種用於循環冷卻水系統預膜處理的環保型複合預膜劑，其特徵在於所述環保型複合預膜劑是由2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚環氧琥珀酸鈉、羧酸基共聚物、苯駢三氮唑、鉬酸鈉、硫酸鋅和水組成，其組分的重量百分比為2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷2％～18％聚環氧琥珀酸鈉6％～15％羧酸基共聚物0.3％～2％苯駢三氮唑0.5％～2％鉬酸鈉0.5％～2％硫酸鋅2％～5％其餘為水，其總重量滿足100％。2、根據權利要求1所述的複合預膜劑，其特徵在於所述聚環氧琥珀酸鈉結構式為formulaseeoriginaldocumentpage2其中，聚合度n為450的整數。3、根據權利要求1所述的複合預膜劑，其特徵在於所述羧酸基共聚物為羧酸基共聚物為丙烯酸/2-甲基-2'-丙烯醯胺基丙垸磺酸二元共聚物或丙烯酸/2-甲基-2'-丙烯醯胺基丙垸磺酸/丙烯酸羥丙酯三元共聚物。4、根據權利要求1所述的複合預膜劑，其特徵在於所述硫酸鋅為七水硫酸鋅。5、一種如權利要求1所述的環保型複合預膜劑的使用方法，其特徵在於在循環冷卻水系統正常運行前，直接將該環保型複合預膜劑加入循環冷卻水中即可，加入量為300400mg/L。全文摘要本發明屬於循環冷卻水處理
技術領域：
，具體涉及一種用於循環冷卻水系統預膜處理的環保型複合預膜劑及其使用方法，該環保型複合預膜劑是以2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、聚環氧琥珀酸鈉為主要成分，並添加適量的羧酸基共聚物、苯並三氮唑、鉬酸鈉、硫酸鋅等成分而成，使用時將該複合預膜劑直接加入循環冷卻水中，運行48小時即可在碳鋼表面形成具有防腐蝕功能的保護膜，所形成的膜對硫酸銅標準點滴液的耐蝕性遠遠優於傳統的磷鋅預膜劑。該環保型複合預膜劑預膜時總磷含量＜7.5mg/L，不需調節水質pH，預膜後水質澄清透明，不需置換水質即可直接轉為正常運行，不僅節約了置換用水，而且減少了置換水質後的正常運行時的藥劑基礎投加費用，同時沒有預膜廢液的排放，屬於環境友好型預膜方法。文檔編號C23F11/167GK101182643SQ20071017080公開日2008年5月21日申請日期2007年11月22日優先權日2007年11月22日發明者張冰如,李風亭申請人:同濟大學