[发明专利]一种防止湿式空气再生系统结垢的阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物处理技术领域，具体为一种防止活性炭湿式空气再生系统(WAR系统)结垢的阻垢剂及其制备方法。

背景技术

西门子公司的粉末活性炭技术(PACT)和活性炭湿式空气再生技术(WAR)组合工艺是在常规活性污泥法污水处理系统中添加活性炭，通过活性炭吸附有机物的特性，促进难降解物质的吸附与降解。PACT系统中吸附了污染物和活性污泥的混合炭泥被送入WAR系统，在温度为243℃、压力为6.2MPa条件下，可将活性炭吸附的有机物和附着的生化污泥氧化成无机物或易降解有机物，而活性炭不被氧化并恢复活性，重返PACT系统使用。该技术对COD(化学需氧量)有较强的脱除功能，已应用于石化、化工等行业污水处理系统之中。

目前，PACT+WAR技术在我国已有建设投用，但是都存在着WAR系统中换热和加热部分结垢严重等问题。WAR系统中结垢的主要成分为硫酸钙，还有碳酸钙、少量有机物和其他物质，且形成上述结垢的离子，如Ca²⁺、SO₄^2-等离子，绝大部分来自于PACT混合炭泥的菌胶团，采用常规压滤方式无法将结垢离子去除。目前，尚无防止WAR系统结垢的有效对策，存在着WAR系统化学清洗次数频繁、除垢效果差、除垢费用高等问题，严重影响了WAR系统正常运行以及PACT系统的处理效果。因此，如何防止WAR系统结垢问题是相关企业急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种防止湿 式空气再生系统结垢的阻垢剂及其制备方法，解决现有技术中WAR系统中换热和加热部分结垢严重等问题，向进入WAR系统的混合炭泥中加入耐高温阻垢剂，以达到防止WAR系统结垢的目的。

为达到以上目的，本发明采取的实施方案是：

一种防止湿式空气再生系统结垢的阻垢剂，包括：

有机膦酸或有机膦酸盐，其质量百分含量为20～60wt％；

聚羧酸或聚羧酸盐，其质量百分含量为5～40wt％；

助剂，其质量百分含量为0.5～15wt％；

水，余量。

在上述方案的基础上，所述有机膦酸或有机膦酸盐的质量百分含量为30～50wt％。

在上述方案的基础上，所述有机膦酸或有机膦酸盐为：氨基三甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸钠、羟基亚乙基二膦酸、羟基亚乙基二膦酸钠、多氨基多醚基亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、甘氨酸二甲叉膦酸、氨基磺酸二甲叉膦酸或氨基乙磺酸二甲叉膦酸中的一种或几种。

在上述方案的基础上，所述聚羧酸或聚羧酸盐的质量百分含量为10～30wt％。

在上述方案的基础上，所述聚羧酸或聚羧酸盐为：有机羧酸类均聚物、有机羧酸类二元共聚物和三元共聚物中的一种或几种，

在上述方案的基础上，所述具体为：聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚环氧琥珀酸钠、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物、马来酸/苯乙烯磺酸共聚物、马来酸/苯丙烯磺酸共聚物、丙烯酸/马来酸/2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物或丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物中的一种或几种。

在上述方案的基础上，所述助剂的质量百分含量为1～10wt％。

在上述方案的基础上，所述助剂为碱和有机胺中的一种或多种。

在上述方案的基础上，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵的一种或多种。

在上述方案的基础上，所述有机胺为乙二胺、三乙胺、三乙醇胺或聚乙二醇胺的一种或多种。

上述防止湿式空气再生系统结垢的阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将有机膦酸或有机膦酸盐、聚羧酸或聚羧酸盐、助剂和水按一定比例加入搅拌反应釜中，开启搅拌器和加热器，进行充分混合均质，并在一定温度下进行反应。

(2)搅拌反应釜中各组分反应一定时间后停止加热，冷却至常温后得到防止湿式空气再生系统结垢的阻垢剂。

在上述方案的基础上，步骤(1)中所述搅拌器的搅拌时间范围为0.5～4h，优选为1～2h。

在上述方案的基础上，步骤(1)中所述的温度范围为20～70℃，优选为30～60℃。

本发明所述的阻垢剂采用药剂计量泵加入；在混合炭泥中加入浓度为100～500g/m³，优选范围为200～400g/m³；加入点为WAR系统高压泵进口；阻垢剂加入点后和高压泵前之间配有管道混合器。