[发明专利]高炉煤气洗涤循环水系统的水质稳定分散剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术，具体地指一种高炉煤气洗涤循环水系统的水质稳定分散剂及其应用。

背景技术

高炉原燃料中含有大量的Fe，C和少量的Ca，Zn，Mg，Mn及Si等元素，当洗涤水在高温下与荒煤气中的CaO及CO₂接触时，CaO及CO₂溶于水后水中的碳酸盐硬度增加。同时，荒煤气中的ZnO，MgO，MnO₂及SiO₂在高温下溶于水后，循环水中Mg²⁺，Mn²⁺及HSiO₃^-的浓度迅速增大，其中以Zn²⁺浓度增加最快。另外，由于高炉原料中的部分碱金属以氯化物形式存在，在高炉冶炼时少量碱金属氯化物被蒸发进入荒煤气中，经洗涤后水中的Cl^-浓度增加。因此，高炉煤气洗涤水在洗涤循环过程中水中的碳酸盐硬度增大，Zn²⁺和Cl^-会不断增加，这是高炉煤气洗涤循环水不同于其它循环水系统的重要水质特点。高炉煤气洗涤水系统中形成的污垢主要由污泥和水垢组成，其中水垢占75％～80％，污泥占20～25％。水垢主要是由碳酸盐垢，磷酸盐垢，锌垢及由腐蚀产生的氢氧化铁等组成。污泥主要是由水中的悬浮物，有机质及生物质在水的流动状态、溶解固体含量及温度等条件变化时，依赖其内聚性和附着力而形成的。

工业生产中冷却水循环是一种具有节水和减少排污双重意义的工艺。冷却水在经过系统的热交换器，冷却塔及管道等设施时，会发生蒸发浓缩，变温及富氧化等变化，对管道材质产生锈蚀，水中盐类的沉积结垢以及菌藻滋生产生生物粘泥，从而使得设备严重耗损，水质恶化，传热效果大幅下降。因此，水质稳定性成为高炉煤气洗涤水冷却循环系统中亟待解决的技术问题。目前，普遍采用的应对办法是投加水质稳定剂。其中，具有降低循环水对金属材料腐蚀作用的水质稳定剂称为缓蚀剂；具有防止碳酸钙，磷酸钙及硫酸钙等水垢沉积作用的水质稳定剂称为阻垢剂。虽然当前应用的一些分散剂具有较好的缓蚀和阻垢效果，但还存在以下问题：1)目前普遍应用的有机磷系缓蚀阻垢剂在处理钙离子和铁离子浓度高的循环水时会生成磷酸盐沉淀，使用时会侵蚀铜和铜的合金，并且由于磷含量高造成水体富营养化；2)近些年针对高磷的问题研制了一些环境友好型水处理剂，但是较目前工业中正在使用的水处理剂，其要达到生产上要求的阻垢缓蚀效果往往需要更大的剂量，增加了成本，推广应用阻力大。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种高炉煤气洗涤循环水系统的水质稳定分散剂及其应用，该水质稳定分散剂阻垢缓蚀效果好，且环境友好无污染。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高炉煤气洗涤循环水系统的水质稳定分散剂，包括以下组分及其质量百分数：

无磷非氮绿色阻垢剂：25～40％；

钝化膜无机缓蚀剂：15～25％；

缓蚀阻垢增效剂：5～10％；

络合剂：2～5％；

高效有机缓蚀剂：8～15％；

余量：水。

进一步地，包括以下组分及其质量百分数：

无磷非氮绿色阻垢剂：28～40％；

钝化膜无机缓蚀剂：15～25％；

缓蚀阻垢增效剂：8～10％；

络合剂：3～5％；

高效有机缓蚀剂：8～15％；

余量：水。

进一步地，包括以下组分及其质量百分数：

无磷非氮绿色阻垢剂：30～35％；

钝化膜无机缓蚀剂：20～25％；

缓蚀阻垢增效剂：9～10％；

络合剂：4～5％；

高效有机缓蚀剂：10～15％；

余量：水。

进一步地，所述无磷非氮绿色阻垢剂为聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸中的一种或两种任意比例的混合。

进一步地，所述钝化膜无机缓蚀剂为钼酸钠、钼酸钾中的一种或两种任意比例的混合。

进一步地，所述缓蚀阻垢增效剂为氯化锌、葡萄糖酸钠中的一种或两种任意比例的混合。

进一步地，所述络合剂为乙二胺四乙酸二钠镁盐。

进一步地，所述高效有机缓蚀剂为苯并三氮唑。

一种上述高炉煤气洗涤循环水系统的水质稳定分散剂的应用，所述水质稳定分散剂在高炉煤气洗涤循环水中的投加量为20～50mg/L。