[发明专利]中水回用阻垢缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及阻垢分散剂领域，特别是涉及一种中水回用阻垢缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

冶炼废水水质复杂，水质多呈酸性，含重金属等有毒物质浓度较高，对环境污染严重。目前，国内现有冶炼企业的水回用效率普遍相对较低，并且远远低于发达国家工业用水的平均重复利用水平。限制水回用的主要原因是冶炼废水在前端处理过程中，采用的传统处理方法主要为中和法，多通过投加大量石灰实现中和酸性废水和沉淀去除重金属的目的，使得处理后出水的pH值、钙离子和硫酸根离子含量较高，回用时容易引起严重结垢，严重限制了该类废水的回用。而目前部分企业在废水回用过程中，通过添加阻垢缓蚀剂被动地阻止结垢，并未考虑阻垢缓蚀剂对废水中钙离子的稳定作用存在适用范围和极限值，因而随着废水循环次数的增加，阻垢剂容易失效，而且也易于影响生产工艺。

我国的循环冷却水处理始于上世纪70年代后期，起初是从国外引进以“聚磷酸盐/膦酸盐/聚丙烯酸”为代表的磷系配方，80年代又相继开发了硅酸盐、钼酸盐等配方。自上世纪90 年代以来，随着新型膦酸盐阻垢缓蚀剂的不断开发成功，国内水质稳定药剂的前沿研究与国外水平基本接近，“全有机水稳剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水稳剂配方不断推向市场。目前循环冷却水的水质稳定处理技术已经在我国各个行业的循环水系统中得到了广泛应用，但针对冶炼行业存在的高硬度、高碱度特征的废水回用问题，还需进一步研究新型的高效阻垢缓蚀剂。

本发明是针对以冶炼行业为代表的工业高硬度、高碱度中水回用至循环冷却水系统所产生的问题开发的新一代阻垢缓蚀剂，能够有效减缓腐蚀、结垢和菌藻繁殖对生产装置的影响，减少污水排放，提高水的重复利用率，为企业实现节约水资源，减少污水排放，保护环境创造了有利条件。

发明内容

针对现有技术中存在的一些问题，本发明的目的在于：制备一种能够有效减缓高硬度、高碱度中水会用过程中的结垢现象，延长生产周期，降低污水排放量的中水回用阻垢缓蚀剂。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

中水回用阻垢缓蚀剂，按重量百分比计，由如下组分制得：

含膦丙烯酸-丙烯酸酯-马来酸多元共聚物25-30%；

含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS（2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸）多元共聚物30-35%；

葡萄糖酸盐7-10%；

唑类1-1.5%；

钨酸盐1-1.5%；

锌盐4-8%；

水15-30%。

所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-马来酸多元共聚物以质量比计：丙烯酸:丙烯酸酯:马来酸为3 : 1 : 5；采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、马来酸在反应温度为90-110℃的条件下聚合；所述的丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯；聚合反应所用聚合引发剂体系为：过硫酸盐-次亚磷酸盐。

所述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-AMPS（2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸）多元共聚物以质量比计：丙烯酸:丙烯酸酯: AMPS为5 : 1.2 : 3；采用上述配比的丙烯酸、丙烯酸酯、AMPS在反应温度为90-95℃的条件下聚合；所述的丙烯酸酯为丙烯酸乙酯；聚合反应所用聚合引发剂体系为：过硫酸盐-次亚磷酸盐。

上述共聚反应的引发剂采用次亚磷酸盐，其目的是引入膦酸基[-P(O)OH]，使共聚物除了具有高分子的分散作用外，还兼具有机膦酸的强螫合作用，使阻垢性能更好。

当引发剂用量在8%-12%时，合成聚合物对垢物有良好的阻垢效果。引发剂用量为10%时，合成聚合物的阻垢效果最好。

所述葡萄糖酸盐为葡萄糖酸钠。

所述的唑类为苯并三氮唑。

所述的钨酸盐为钨酸钠。

所述的锌盐为硫酸锌。

如上述的中水回用阻垢缓蚀剂的应用，适用于工业循环冷却水系统中。

上述的含膦丙烯酸-丙烯酸酯-马来酸多元共聚物必须满足以下质量指标：