循環(huán)水緩蝕阻垢劑的性能評價

蔣璨 陳曉波 李希 鞠美庭 王海勇

摘?要：采用靜態(tài)阻垢法和旋轉(zhuǎn)掛片法對含磷緩蝕阻垢劑HS01和無磷緩蝕阻垢劑HS02進(jìn)行了阻垢和緩蝕性能評價。靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)表明，含磷緩蝕阻垢劑HS01和無磷緩蝕阻垢劑HS02具有較好的阻垢性能，阻碳酸鈣垢率在70%左右，與競品基本一致。旋轉(zhuǎn)掛片實(shí)驗(yàn)表面，含磷緩蝕阻垢劑HS01和無磷緩蝕阻垢劑HS02對碳鋼和黃銅有優(yōu)良的緩蝕性能，明顯優(yōu)于競品，對于碳鋼加入HS01后的腐蝕速度為0.0376mm/a，HS02的腐蝕速度為0.0466mm/a，低于國標(biāo)要求的0.075mm/a，對于黃銅加入HS01的腐蝕速度為0.0028mm/a，HS02的腐蝕速度為0.0016mm/a，低于國標(biāo)要求的0.005mm/a。

關(guān)鍵詞：緩蝕阻垢劑;阻垢;碳鋼;黃銅;腐蝕速度;環(huán)保

中圖分類號：T?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1?前言

在我國，淡水資源并不豐富且南北分配不平衡。在北方，很多地方缺水少雨，水資源緊張，節(jié)水用水的需求非常迫切。因此，對于北方的很多工業(yè)設(shè)備，使用閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)非常常見。閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)相比起直流冷卻水系統(tǒng)，除了節(jié)約大量水資源，減少排污水污染之外，還能夠減少熱污染。

但是閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，也存在一些，這些問題主要包括三類：結(jié)垢、腐蝕和淤積。這三類問題都會導(dǎo)致熱交換能力下降;設(shè)備壽命縮短;設(shè)備運(yùn)行故障;產(chǎn)能下降;增加維護(hù)費(fèi)用;系統(tǒng)停產(chǎn)等問題。

因此，需要在循環(huán)水中加入阻垢緩蝕劑來改善或延緩結(jié)垢和腐蝕。目前緩蝕阻垢劑多采用含磷配方，過量的磷會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，促進(jìn)藻類和微生物的生長，對環(huán)境造成不好的影響。同時隨著國家對環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高要求，低磷和無磷配方越來越受到重視，對該方面的需求也越來越高。

2?實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)用阻垢劑及試劑

含磷緩蝕阻垢劑HS01，無磷緩蝕阻垢劑HS02，競品緩蝕阻垢劑01（JP01），競品緩蝕阻垢劑02（JP02），競品緩蝕阻垢劑03（JP03）。其它化學(xué)分析藥劑均為分析純。

2.2?實(shí)驗(yàn)儀器

電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司;RCC-III 旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)儀;便攜式pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

2.3?實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1?碳酸鈣靜態(tài)阻垢法[1]

參考GB/T16632-2008;

2.3.2?水處理劑緩蝕性能的測定-旋轉(zhuǎn)掛片法[2]

參考GB/T-18175-2014-水處理劑緩蝕性能的測定;

2.4 分析項(xiàng)目及方法

Ca2+濃度的測定采用絡(luò)合滴定法，參照GB6910—2006;

3?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 靜態(tài)阻碳酸鈣實(shí)驗(yàn)

對于五種緩蝕阻垢劑，都是隨加藥量的增加。在加藥量為10ppm時，阻垢率最高的是HS02，為68.16%，最低的為JP02，為60.14%。

3.2 旋轉(zhuǎn)腐蝕掛片實(shí)驗(yàn)—檢測對碳鋼的緩蝕能力

在試驗(yàn)溫度45℃，實(shí)驗(yàn)時間為72h的情況下，檢測不同緩蝕阻垢劑對碳鋼的緩蝕能力，結(jié)果見圖一：

HS01和HS02對碳鋼腐蝕速度僅0.0376mm/a和0.0466mm/a，低于國標(biāo)要求的0.075mm/a，而競品緩蝕阻垢劑對碳鋼緩蝕能力相對較差，JP02腐蝕速度為0.1279mm/a，JP03腐蝕速度達(dá)到了0.1699mm/a。長隆科技開發(fā)的HS01和HS02緩蝕率能夠達(dá)到95%左右，能夠滿足循環(huán)水中緩蝕要求。

3.3 旋轉(zhuǎn)腐蝕掛片實(shí)驗(yàn)—檢測對黃銅的緩蝕能力

在試驗(yàn)溫度45℃，實(shí)驗(yàn)時間為72h的情況下，檢測不同緩蝕阻垢劑對黃銅的緩蝕能力：HS01和HS02對黃銅腐蝕速度僅0.0028mm/a和0.0016mm/a，低于國標(biāo)要求的0.005mm/a，三種競品對黃銅緩蝕能力相對較差，最差為JP01，腐蝕速度達(dá)到了0.0101mm/a。長隆科技開發(fā)的HS01和HS02緩蝕率能夠達(dá)到90%左右，能夠滿足循環(huán)水中緩蝕要求。

4?結(jié)論

1）緩蝕阻垢劑HS01和HS02能夠達(dá)到市面上競品緩蝕阻垢劑的阻垢效果，五種緩蝕阻垢劑的阻垢率都在70%左右;

2）HS01和HS02對于碳鋼、黃銅的緩蝕效果要明顯優(yōu)于三種競品，低于國標(biāo)腐蝕率，符合緩蝕要求;

3）HS02為無磷緩蝕阻垢劑，可生物降解，屬于綠色環(huán)保水處理藥劑。

參考文獻(xiàn)

[1]中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社第二編輯室.水處理劑與工業(yè)用水水質(zhì)分析方法[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008：310-340.

[2]中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行.水處理劑緩蝕性能的測定—旋轉(zhuǎn)掛片法[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014：111.

作者簡介：蔣璨（1985，12-），女，河南周口人，博士，高級工程師，膜分離技術(shù)方向，深圳市長隆科技有限公司、南開大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士后。