[发明专利]用于循环冷却水系统的无磷预膜剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于循环冷却水系统的无磷预膜剂及其制备和使用方法，属于水处理技术领域。

背景技术

预膜剂是在水处理的预处理过程中，能在金属表面预先形成保护膜的一类化学药品。工业循环水所用的预膜剂多为聚磷酸盐与锌盐的复合剂，一般六偏磷酸钠与七水硫酸锌的比例为4:1.6，折合为六偏磷酸钠与一水硫酸锌比例为4:1，用量为400～800mg/L，预膜pH值为5.5～6.5，预膜时间为12～48小时。此预膜剂含磷高，预膜时浊度大，易形成沉积，预膜过程还要调节pH。

有专利提出用有机磷和锌盐复配作为预膜剂，投加量为200～600mg/L、或控制总磷在7.5mg/L左右，预膜时间40～48小时左右，此预膜方法较传统预膜方法的优点有：①含磷低；②预膜过程不需要调节pH。但是此预膜剂仍然含有一定量的磷，排放后易造成水体富营养化。

CN102080223 A公开了一种“用于循环冷却水系统预膜处理的无磷预膜剂及其使用方法”，无磷预膜剂由四元共聚物、磺化苯乙烯马来酸酐共聚物、贰糖、硫酸锌、浓硫酸和水组成，其中的四元共聚物和磺化苯乙烯马来酸酐共聚物都属于分散剂，不会成膜；贰糖和硫酸锌会形成单一的吸附膜。该无磷预膜剂只能形成吸附膜，吸附膜成膜比较慢，成膜单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于循环冷却水系统的无磷预膜剂，其成本低，绿色无公害，成膜迅速，成膜均匀致密，预膜过程不用调节pH值，预膜后无需排污可直接转入正常运行，可节约大量工业用水；同时本发明提供了一种简单便捷的制备方法和使用方法。

所述用于循环冷却水系统的无磷预膜剂，由以下重量百分含量的原料制成：谷氨酸钠5～15％，葡萄糖酸钠15～30％，水解聚马来酸酐20～40％，硫酸锌1～10％，浓硫酸1～3％，余量为去离子水。

优选地，由以下重量百分含量的原料制成：谷氨酸钠8～10％，葡萄糖酸钠20～25％，水解聚马来酸酐25～35％，硫酸锌5～8％，浓硫酸1～2％，余量为去离子水。

所述硫酸锌为七水硫酸锌。

所述的用于循环冷却水系统的无磷预膜剂中，谷氨酸钠和葡萄糖酸钠可分别与水中的金属离子形成沉淀膜和吸附膜，沉淀膜成膜迅速但不够致密，吸附膜成膜致密但成膜时间长，谷氨酸钠和葡萄糖酸钠配合使用可相互弥补缺点，提高成膜效果和质量；水解聚马来酸酐具有良好的分散作用，可使预膜剂在金属表面均匀的形成保护膜，因此本发明所述配方中的成分具有明显的协同增效作用。

所述用于循环冷却水系统的无磷预膜剂的制备方法，是依次将水解聚马来酸酐、去离子水和浓硫酸在20-40℃下加入反应设备中，搅拌过程中再依次加入谷氨酸钠、葡萄糖酸钠和硫酸锌，搅拌均匀后静置即得所述的无磷预膜剂。

所述用于循环冷却水系统的无磷预膜剂的使用方法，是在循环冷却水预膜时，直接将所述的无磷预膜剂加入到循环水中，所述的无磷预膜剂的加入量为300～500mg/L。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)所述无磷预膜剂成本低，配方成分具有明显的协同增效作用，与其他水处理剂不产生干扰；

(2)所述无磷预膜剂不含磷，克服现有的预膜剂配方含有磷及易引起水体富营养化的问题，保护水体环境，是一种绿色环保型无磷预膜剂；

(3)所述无磷预膜剂成膜迅速，成膜均匀致密，能很好的降低循环水系统中设备和管道的腐蚀；

(4)预膜过程不用调节pH值，预膜后无需排污可直接转入正常运行，可节约大量工业用水。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。

实施例1

一种用于循环冷却水系统的无磷预膜剂，其制备方法是：依次将水解聚马来酸酐、去离子水和浓硫酸在20℃温度下加入反应设备中，搅拌过程中再依次加入谷氨酸钠、葡萄糖酸钠和硫酸锌，搅拌均匀后静置即得。各原料的重量百分含量为：谷氨酸钠5％，葡萄糖酸钠15％，水解聚马来酸酐30％，硫酸锌10％，浓硫酸3％，去离子水37％。

将上述配好的无磷预膜剂直接加入实验用水进行旋转挂片实验，投加浓度为500mg/L，试验温度45℃，试验时间48h，实验用水水质为：钙硬度(以CaCO₃计)210mg/L，总碱度(以CaCO₃计)151mg/L，硫酸根41mg/L，pH为6.65。实验结果见表1。

实施例2