[发明专利]无磷复合缓蚀阻垢剂及其制备方法和循环冷却水的缓蚀阻垢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无磷复合缓蚀阻垢剂及其制备方法和一种循环冷却水的缓蚀阻垢方法。

背景技术

循环水冷却水系统目前仍普遍采用磷系配方处理，虽然处理效果良好，但磷系配方含磷较高，水中总磷（PO₄^3-计）一般控制7mg/L以上。一方面，高磷易使循环水系统中微生物生长繁殖加速、磷酸盐垢形成趋势增强，从而加大了杀菌剂和阻垢剂的用量，增加了额外的处理成本；另一方面，高浓度磷酸盐排入环境，易造成水系富营养化而形成“赤潮”，使水中缺氧，影响水生物的生存，随着环保意识的提高以及环保法规的进一步严格，许多国家已经开始限制磷的排放，因此，从九十年代初一些发达国家就开始了研究无磷化水处理技术。目前我国已对磷的排放作出了严格的控制（废水排放一级标准P<0.5mg/L，二级标准P<1.0mg/L）。

目前，在新水作为补充水的循环冷却水系统中，无磷水处理技术已有一些成功应用的案例，但在污水作为补充水的循环冷却水系统中，无磷水处理技术未见应用报道。

CN102408162A公开了一种用于工业循环冷却水的无磷缓蚀阻垢剂，包括如下组分：钼酸盐4～25重量份、硅酸盐8～30重量份、聚环氧琥珀酸4～15重量份、锌盐1～5重量份、有机羧酸0～20重量份。此种无磷缓蚀阻垢剂钼酸盐含量高，成本贵，对其实际应用构成较大限制。硅酸盐单独使用浓度至少达500mg/L，才有一定的缓蚀效果，而天然水中一般含有5～20mg/L（以二氧化硅计）的硅酸盐，按循环冷却水系统以浓缩倍数4倍运行计，循环水中的天然硅酸盐已达20～80mg/L，再额外增加8～30mg/L的硅酸盐并不能增强缓蚀效果。

发明内容

本发明提供了一种无磷复合缓蚀阻垢剂，按质量份数计，包括：水溶性氧化性无机金属盐0.5～5份、硅酸盐1～5份、无磷聚合物缓蚀剂5～30份、无磷聚合物阻垢分散剂1～20份、锌盐1～10份和无机酸5～20份。

优选的情况下，按质量份数计，包括：水溶性氧化性无机金属盐0.5～3份、硅酸盐1～5份、无磷聚合物缓蚀剂5～30份、无磷聚合物阻垢分散剂5～20份、锌盐5～10份和无机酸5～20份。

本发明中，所述水溶性氧化性无机金属盐可以为本领域常规用作氧化膜型缓蚀剂的各种无机金属盐。优选情况下，所述水溶性氧化性无机金属盐选自钼酸钠、钼酸钾、钼酸铵、钨酸钠、钨酸钾和钨酸铵中的至少一种。

优选情况下，所述硅酸盐选自正硅酸钠、正硅酸钾、偏硅酸钠和偏硅酸钾中的至少一种。

本发明中，所述无磷聚合物缓蚀剂可以为水处理剂领域常规使用的各种不含磷的聚合物型缓蚀剂。优选情况下，为了进一步改善本发明的无磷复合缓蚀阻垢剂的缓蚀性能和阻垢性能，所述无磷聚合物缓蚀剂选自水解聚马来酸酐、聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸中的至少一种。

本发明中，所述无磷聚合物阻垢分散剂可以为水处理剂领域常规使用的各种不含磷的聚合物型阻垢分散剂。优选情况下，所述无磷聚合物阻垢分散剂为选自聚(甲基)丙烯酸及其盐、(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸甲酯或羟丙酯的二元共聚物、(甲基)丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸的二元共聚物、(甲基)丙烯酸与2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸和马来酸酐的三元共聚物以及(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯的三元共聚物中的至少一种。其中，(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸。所述无磷分散聚合物的重均分子量一般为500～200,000。

本发明中，所述锌盐可以为水处理剂领域内常规使用的各种锌盐，优选为氯化锌、硝酸锌和硫酸锌中的至少一种。应该理解到，选择锌盐时，至少要保证所需用量的该锌盐能够完全溶于循环水中。

本发明中，所述无机酸可以为水处理剂领域内常规使用的各种不含磷的无机酸。优选情况下，所述无机酸选自硫酸、硝酸和盐酸至少一种。

本发明中，按质量份数计，所述磷复合缓蚀阻垢剂还可以含有10～86.5份的水。

一种无磷复合缓蚀阻垢剂的制备方法，按质量份数计，将水溶性氧化性无机金属盐0.5～5份、硅酸盐1～5份、无磷聚合物缓蚀剂5～30份、无磷聚合物阻垢分散剂1～20份、锌盐1～10份和无机酸5～20份与水混合。

优选的情况下，按质量份数计，将水溶性氧化性无机金属盐0.5～3份、硅酸盐1～5份、无磷聚合物缓蚀剂5～30份、无磷聚合物阻垢分散剂5～20份、锌盐5～10份和无机酸5～20份与水混合。

按质量份数计，水的用量优选为10～86.5份。