[发明专利]一种低磷高浓缩倍数循环水处理工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于循环冷却水处理技术领域，具体涉及一种低磷(PO₄^3-＜1mg/L)高浓缩倍数循环水处理工艺方法。其中包括一种低磷(PO₄^3-＜1mg/L)缓蚀阻垢剂的制备方法并将其应用于工业冷却水系统的高浓缩倍数循环冷却水系统水处理工艺。

背景技术

现阶段，国内外企业工业循环冷却水处理工艺方法大多采用含磷较高的丙烯酸类共聚物、丙烯酸磺酸类共聚物、膦羧酸类共聚物等作为循环水处理药剂，浓缩倍数大都在3～5倍左右，水资源利用率整体还有很大的提升空间，并且水处理中磷含量偏高，造成了环境的污染。随着社会的进步和人们环保意识的增强，低磷缓蚀阻垢剂的开发与应用越来越受到人们的重视。以目前国内外常用的有机磷酸型缓蚀阻垢剂为例，磷排放将引起周围水域的营养化而可能造成“赤潮”。在欧美、日本等一些国家，已提出了禁磷措施，如德国要求磷(以PO₄^3-计)排放≤3mg/L。

高浓缩倍数循环冷却水处理工艺方法是指循环冷却水的浓缩倍数达到5倍及以上的水处理工艺方法。

国际有关高浓缩倍数循环冷却水处理工艺方法的研究较为先进，早在二十世纪80年代初就提出了通过提高浓缩倍数达到冷却水“零排放”的设想，但是均经过循环水旁路软化处理、加酸处理或者补充水软化等方法，来提升浓缩倍数，达到循环水近“零排放”。例如：德国八个火电厂的循环冷却水处理，全部来用石灰软化——阻垢剂的处理方式，其浓缩倍数达3～6，大部分为4，效果良好；澳大利亚南威尔士州的4X 660MW贝司握德电厂的循环冷却水来用旁流处理，该厂水源取自含盐量很高的立德尔湖的湖水，先经石灰处理再经旁流处理，循环水旁流处理设备——按循环水量的3％作为旁流处理量，采用降碱装置和反渗透装置，使该厂达到废水零排放水准；美国火电厂的循环冷却水处理主要采用软化或旁滤加药处理，其浓缩倍数多在3～3.5，只有在美国西部火电厂采用石灰软化旁滤脱盐的复合处理，其浓缩倍数可超过10。

中国国内近年来有关工业冷却水处理工艺方法的研究亦有较大的发展，并用于工程实施，但冷却水的循环倍数较国外先进技术相关比较低。鹤煤热电厂通过采用双流弱酸软化处理和循环水投加阻垢缓蚀剂处理将循环水的浓缩倍数从2.5提高到5.5。内蒙古达拉特电厂通过对循环水加酸处理和使用含磷较高的缓蚀阻垢剂应用于循环水处理中，将循环水系统运行倍率由之前的3倍提高到目前的5左右。

因此开发在低磷(PO₄^3-＜1mg/L)药剂条件下稳定运行的高浓缩倍数(8倍)水处理工艺方法成为工业循环水处理的发展趋势。

发明内容

本发明为一种低磷高浓缩倍数循环水处理工艺方法；其特征在于：

1)低磷缓蚀阻垢剂的制备方法：

所述的低磷缓蚀阻垢剂含有重量百分比的聚环氧琥珀酸10～40％、苯并三氮唑0.2～3％、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-磷酰基乙酸四元共聚物15～30％、柠檬酸三钠2～14％、次氮基三乙酸2～14％、乙二胺四乙酸2～14％、硫酸锌1～10％，余量为水；

具体制备步骤如下：将聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、丙烯酸/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸/顺丁烯二酸酐/2-羟基-2-磷酰基乙酸四元共聚物置于密闭或压力容器中，搅拌条件下，控制反应温度的条件范围为40～70℃，控制压力为0.1Mpa，加入柠檬酸三钠、次氮基三乙酸、乙二胺四乙酸，搅拌均匀，再加入硫酸锌、水，保持40～70℃，搅拌均匀至完全溶解，得到淡黄色或无色的低磷(PO₄^3-＜1mg/L)缓蚀阻垢剂；

2)低磷高浓缩倍数循环水处理工艺：

将制备的低磷缓蚀阻垢剂应用于工业冷却水系统的循环冷却水系统水处理工艺；所述的低磷PO₄^3-＜1mg/L缓蚀阻垢剂应用于江河水或者湖泊、地下水超低硬度腐蚀性水质特点的水系；通过在补水中投加低磷缓蚀阻垢剂，补水中加药浓度为20～30mg/L；使循环水在高浓缩倍数5～8倍下稳定运行；现场缓蚀阻垢剂投加量通过总磷控制；其有益效果在于：