[发明专利]一种高COD专用无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种循环冷却水高COD专用无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法。

背景技术

水是人类赖以生存的基本条件，但世界上水资源是有限的。我国的人均水量仅为世界人均水量的四分之一，水资源更为贫乏。随着工业的高速发展，水的生态平衡日益受到严重破坏。为解决水资源危机，适应可持续发展，必须合理节约用水。工业用水中的冷却水用量占总用水量的60-80重量％，因此，节约工业用水的主要目标是循环使用冷却水，尽可能地提高重复利用率，同时减少排污。但在冷却水使用过程中，随着不断地循环和浓缩，水中矿物质的含量也会不断增加，加剧了管道和设备腐蚀与结垢问题；另外，现在很多电厂使用中水作为循环冷却水的补充水，这种水中COD较高、腐蚀性强、有机物含量高易于菌藻繁殖，所以必须往冷却水中加入一种缓蚀阻垢剂以改善冷却水的质量，从而保证设备安全运行，但是这些化学药剂会增加循环水中的COD，致使排放受限，如放到环境当中，加重环境污染，本无磷缓蚀阻垢剂解决了这一难题。

随着人们环保意识的增强，对各类水处理化学品也提出了越来越高的要求，环境法规明令禁止了铬系缓蚀剂的使用。目前国内外冷却水系统中常用的水处理剂大多采用磷酸盐系列(简称磷系)，排放后由于含磷水处理剂的降解，释放出的无机磷将引起周围水域的富营养化，促进菌藻的生长而形成“赤潮”，给水产养殖和自然生态带来了巨大的危害，为此欧美发达国家已分别提出禁磷限磷措施，如德国要求磷的排放量≤1mg/L等。我国的渤海、黄海、东海、南海、太湖、滇池等湖泊均出现过较大面积的“赤潮”，山东、辽宁和江苏等省已对磷的排放进行了限制。从长远发展趋势看，必须严格限制磷系水处理剂的生产和应用，取而代之以非磷的水处理剂如可降解的全有机系列缓蚀剂或钨、钼等无公害缓蚀剂。因此，研究开发高效、低毒、低污染的环境友好缓蚀阻垢剂以替代磷系水处理剂是一项十分有意义的课题。

国内对无磷或低磷水处理剂也进行了研究，但仅限于对钼系、硅系、钨系、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、锌盐的复配增效研究。而且目前部分使用的无磷产品含有高含量的钼和钨，众所周知，钼和钨为不可再生的矿产资源，属于国家控制矿种，并且价格高昂，排放后不能被生物降解，严重污染水体。

CN1754840A公开了一种用于工业冷却水系统的缓蚀阻垢剂，包含丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物、巯基苯并噻唑、腐植酸钠、木质素以及水，但腐植酸钠和木质素来源杂，质量不稳定，导致处理效果差；CN1609020A公开一种用含聚环氧琥珀酸的缓蚀阻垢水处理方法，是单独使用聚环氧琥珀酸或聚环氧琥珀酸与葡萄糖酸或葡糖酸盐和锌盐(Zn2+)配合使用的缓蚀阻垢方法，但聚环氧琥珀酸基本没有分散功能和缓蚀功能，而且易造成锌盐的沉积，导致缓蚀性能低；CN101591073A公开了一种无磷缓蚀阻垢剂，该无磷缓蚀阻垢剂含有木质素及丹宁混合物12-16％、水55-65％、NaOH0.7-0.8％、H2SO41.7-2.2％、三乙醇胺12-16％、顺酐4-6％、硼砂3-5％；CN101591074A公开了一种缓蚀阻垢性能优异、微生物及粘泥危害得到有效控制的无磷水处理剂，该无磷水处理剂中无磷缓蚀阻垢剂为15-25％、三元为(AMPS)8-12％、氯化锌为6-10％、聚马6-10％、室温水40-65％。

另外由于上述公开的阻垢缓蚀产品使用浓度高、复配加量大、不易复配且难以检测和操作、对水质的适应范围窄且阻垢缓蚀效果差，对高COD水质无针对性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高COD专用无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法。

根据本发明所述缓蚀阻垢剂，主要含有环糊精或环糊精衍生物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、咪唑啉类物质、葡萄糖酸钠、季铵盐，所述环糊精或环糊精衍生物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、咪唑啉类物质、葡萄糖酸钠、季铵盐的重量比为1∶0.2-20∶0.04-15∶0.2-10∶0-10∶0.1-10∶0-5∶1-10。

优选的，所述环糊精或环糊精衍生物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物、含羧酸均聚物、丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、咪唑啉类物质、葡萄糖酸钠、季铵盐的重量比为1∶0.3-7.5∶0.2-7.5∶0.3-10∶1-7.5∶0.1-4∶0.5-4∶1-5。