一種中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟：（1）中水中加入石灰進(jìn)行軟化處理后固液分離；（2）在步驟（1）固液分離后得到的中水中加入硼酸鹽緩蝕劑；（3）將步驟（2）中加入硼酸鹽緩蝕劑后的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中；（4）向步驟（3）中加入中水后的循環(huán)冷卻水中加入聚合物阻垢分散劑。本發(fā)明提供的方法，可以保障中水輸送的安全，降低了循環(huán)冷卻水處理的難度，并且整個(gè)過(guò)程避免了磷的引入。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今水資源日益短缺，為了實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，中水作為一種可靠的、可以重復(fù)利用的第二水源越來(lái)越受到關(guān)注。中水主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，在一定范圍內(nèi)可重復(fù)使用的非飲用水，其水質(zhì)指標(biāo)低于飲用水標(biāo)準(zhǔn)，高于污水允許排入地面水體的排放標(biāo)準(zhǔn)。中水回用在國(guó)外已實(shí)施很久，回用規(guī)模很大，顯示了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]我國(guó)工業(yè)用水量巨大，其中以循環(huán)冷卻水用量所占比例最大，且循環(huán)冷卻水系統(tǒng)對(duì)其補(bǔ)充水的水質(zhì)要求較其他生產(chǎn)過(guò)程略低。若能將中水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻水，不僅可以節(jié)約大量的新鮮水，而且可以有效緩解城市用水的供需矛盾。但是，中水回用于循環(huán)冷卻水在其輸送過(guò)程和后續(xù)的循環(huán)冷卻水運(yùn)行過(guò)程中還存在一些問(wèn)題。
[0004]首先，中水與新鮮水在水質(zhì)上有一定差距，因此在輸送過(guò)程中，中水對(duì)管道腐蝕也要比新鮮水嚴(yán)重。管道腐蝕不僅會(huì)引起管壁變薄及穿孔漏水，縮短管道使用壽命，降低管道輸水能力和增加輸水能耗等，而且會(huì)導(dǎo)致中水水質(zhì)變差，增加其進(jìn)入循環(huán)水后的使用難度。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)中水輸送過(guò)程尚未采取有效的防護(hù)措施。
[0005]其次，在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，現(xiàn)今應(yīng)用最多的處理方法是化學(xué)法，即通過(guò)投加緩蝕劑來(lái)抑制系統(tǒng)的腐蝕， 而國(guó)內(nèi)在循環(huán)冷卻水處理中應(yīng)用最廣、最成功的緩蝕劑是含磷緩蝕劑。由于眾所周知的磷酸鹽對(duì)環(huán)境的危害，含磷緩蝕劑的使用已逐漸受到限制，循環(huán)冷卻水處理亟待“無(wú)磷化”。
[0006]CN1887749A公開(kāi)了一種綠色環(huán)保復(fù)合型阻垢緩蝕劑及其應(yīng)用。以重量百分比計(jì)，該阻垢緩蝕劑包括40-45%的腐植酸鈉、25-30%的聚環(huán)氧琥珀酸鈉、20-25%的硼砂及10-15%的純堿。本發(fā)明由有機(jī)和無(wú)機(jī)的緩蝕阻垢劑、分散螯合劑、輔助劑復(fù)配而成，配方成份具有明顯的協(xié)同作用，與殺菌劑兼容性好，對(duì)鐵離子和鹵素耐受性好。但該發(fā)明沒(méi)有涉及對(duì)中水的處理。
[0007]CN101125713A公開(kāi)了一種專(zhuān)用于封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的液體型緩蝕劑，并涉及它的應(yīng)用和制備方法。本緩蝕劑含有下述組分和重量百分比含量:硼砂5.5-10%、苛性堿1.0-3.0%、硅酸鹽3.5-4.2%、亞硝酸鹽6.4-12.4%、2_巰基苯并噻唑0.1-1.0%，剩余為水。
[0008]盡管目前國(guó)內(nèi)外研究者曾對(duì)硼酸鹽的緩蝕作用進(jìn)行過(guò)研究，也有部分文獻(xiàn)和專(zhuān)利將硼酸鹽與其他藥劑一起組成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑配方。但目前的文獻(xiàn)中報(bào)道的含硼酸鹽的緩蝕劑配方與本發(fā)明采用的緩蝕劑的配方均存在不同。此外，目前的技術(shù)均未將經(jīng)過(guò)石灰處理的中水再用硼酸鹽進(jìn)行處理，用來(lái)緩解中水輸送過(guò)程中管道的腐蝕問(wèn)題，更沒(méi)有技術(shù)將采用石灰、硼酸鹽處理后的中水引入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，通過(guò)石灰處理后的中水的硬度偏低、PH值偏堿性，加之硼酸鹽的緩蝕作用及其對(duì)pH值的緩沖作用，免除含磷緩蝕劑在中水作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)水的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)目前中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中時(shí)，存在中水在輸送過(guò)程中對(duì)管道的腐蝕問(wèn)題以及循環(huán)冷卻水中需要加入含磷緩蝕劑的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種能有效抑制對(duì)中水輸送管道和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕、且不用含磷緩蝕劑的中水回用于循環(huán)冷卻水的方法。
[0010]本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，采用石灰軟化的中水呈堿性，再將硼酸鹽加入到石灰軟化的中水中，硼酸鹽在水中會(huì)形成pH緩沖體系，較高的pH值有利于緩蝕。同時(shí)，在水中加入硼酸鹽有利于氧在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備和管路上的金屬表面的吸附而促進(jìn)金屬的鈍化，其后硼酸鹽會(huì)吸附在金屬表面的氧化膜上，從而阻滯金屬電極的陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程。因此本發(fā)明提供的方法可以有效地抑制目前技術(shù)中存在的中水輸送管線的腐蝕問(wèn)題。
[0011]本發(fā)明提供一種中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟:
[0012](1)中水中加入石灰軟化處理后固液分離；
[0013](2)在步驟(1)固液分離后得到的中水中加入硼酸鹽緩蝕劑；
[0014](3)將步驟(2)中加入硼酸鹽緩蝕劑后的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中；
[0015](4)向步驟(3)中加入中水后的循環(huán)冷卻水中加入聚合物阻垢分散劑。
[0016]采用本發(fā)明提供的中水回用于循環(huán)冷卻水的方法，一方面可以保障中水輸送的安全；另一方面，中水進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)后，幾乎不存在腐蝕問(wèn)題，且結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)較低，降低了循環(huán)冷卻水處理的難度。總體上，從中水輸送到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行的全過(guò)程，可實(shí)現(xiàn)“無(wú)磷化”操作，從而顯著降低了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)排污產(chǎn)生二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明提供一種中水回用于循環(huán)冷卻水的方法，其中，該方法包括以下步驟:
[0018](1)中水中加入石灰軟化處理后固液分離；
[0019](2)在步驟(1)固液分離后得到的中水中加入硼酸鹽緩蝕劑；
[0020](3)將步驟(2)中加入硼酸鹽緩蝕劑后的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中；
[0021](4)向步驟(3)中加入中水后的循環(huán)冷卻水中加入聚合物阻垢分散劑。
[0022]按照本發(fā)明，“中水”指將排放的生活污水、工業(yè)廢水回收，經(jīng)過(guò)處理后可以再利用的水，也稱(chēng)再生水。城市污水經(jīng)處理設(shè)施深度凈化處理后的水(包括污水處理廠經(jīng)二級(jí)處理再進(jìn)行深化處理后的水和大型建筑物、生活社區(qū)的洗浴水、洗菜水等集中經(jīng)處理后的水)統(tǒng)稱(chēng)“中水”。其水質(zhì)介于自來(lái)水(上水)與排入管道內(nèi)污水(下水)之間，亦故名為“中水”。其主要是指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水。所述中水的COD值一般在IOOmg / L以下，通常為15_100mg / L。按照再生水回用于工業(yè)循環(huán)冷卻用水標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明的中水COD應(yīng)≤60mg / L0
[0023]本發(fā)明中所述“極限粘數(shù)”又稱(chēng)為特性粘數(shù)，是指單位質(zhì)量的高分子在溶液中所占體積的大小。本發(fā)明中，極限粘數(shù)采用GB/T22593-2008水處理劑極限粘數(shù)測(cè)定方法測(cè)定。
[0024]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，步驟(1)，本發(fā)明向中水中加入的石灰為生石灰或熟石灰。投加時(shí)可直接加入固體，也可先配成石灰乳再投加。石灰的投加量可根據(jù)中水的硬度和處理要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)采用石灰處理后的中水的硬度仍較高時(shí)，可在中水進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)后加入無(wú)磷阻垢劑。由于中水中的磷酸鹽的含量較低，通常，采用石灰處理后，磷酸鹽會(huì)全部得到去除。
[0025]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，本發(fā)明對(duì)步驟(1)中的固液分離方法沒(méi)有特殊要求，可以為現(xiàn)有技術(shù)用于水處理的各種固液分離方法。
[0026]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，本發(fā)明對(duì)所述硼酸鹽緩蝕劑的種類(lèi)和用量沒(méi)有特殊的限制，可以為所有溶于水的硼酸鹽，也包括利用某種混合方法制備的類(lèi)似物質(zhì)，例如還可以為硼酸水溶液與氫氧化鈉水溶液的混合物。優(yōu)選地，所述硼酸鹽緩蝕劑為硼酸鈉和/或硼酸鉀的無(wú)水物和/或水合物。以每升所述中水為基準(zhǔn)，以硼元素計(jì)，所述硼酸鹽的加入量為20-200mg / L，進(jìn)一步優(yōu)選 40-180mg / L。
[0027]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，本發(fā)明對(duì)所述聚合物阻垢分散劑的種類(lèi)和用量沒(méi)有特殊的限制，所述聚合物阻垢分散劑的具體實(shí)例可以但不限于為:聚(甲基)丙烯酸、聚馬來(lái)酸、水解聚馬來(lái)酸酐、聚衣康酸、(甲基)丙烯酸-衣康酸共聚物、(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸羥丙酯共聚物、(甲基)丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物和(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸羥丙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物及其混合物。以每升所述循環(huán)水為基準(zhǔn)，所述聚合物阻垢分散劑的加入量為5-20mg / L，優(yōu)選8-15mg / L。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，在所述聚合物阻垢分散劑為共聚物阻垢分散劑的實(shí)施方式中，本發(fā)明對(duì)于所述共聚物阻垢分散劑中各種單體的種類(lèi)及其重量比沒(méi)有特別要求，所述共聚物阻垢分散劑可以為本領(lǐng)域常用的各種共聚物阻垢分散劑，只要該共聚物能起到阻垢和防垢的效果即可。優(yōu)選地，控制30°C時(shí)所述共聚物阻垢分散劑的極限粘數(shù)為0.065-0.095dl/g ;在所述聚合物阻垢分散劑為均聚物阻垢分散劑的實(shí)施方式中，所述均聚物阻垢分散劑可以為本領(lǐng)域常用的各種均聚物阻垢分散劑，只要該均聚物能起到阻垢和防垢的效果即可。優(yōu)選地，控制30°C時(shí)所述均聚物阻垢分散劑的極限粘數(shù)為0.065-0.095dl/g即可。
[0029]本發(fā)明所述的聚合物阻垢分散劑均可以商購(gòu)得到，也可根據(jù)需要實(shí)驗(yàn)室合成得到。合成的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，在此不再贅述。
[0030]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，為了進(jìn)一步抑制循環(huán)冷卻水在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢和對(duì)系統(tǒng)中銅質(zhì)設(shè)備的腐蝕，該方法還包括在步驟(4)中加入無(wú)磷阻垢劑和/或銅材緩蝕劑。在此情況下，本發(fā)明對(duì)步驟(4)中的聚合物阻垢分散劑與無(wú)磷阻垢劑和/或銅材緩蝕劑的投加順序沒(méi)有嚴(yán)格的限制，可以同時(shí)投入聚合物阻垢分散劑與無(wú)磷阻垢劑和/或銅材緩蝕劑，也可以先加聚合物阻垢分散劑，再加無(wú)磷阻垢劑和/或銅材緩蝕劑。優(yōu)選地，聚合物阻垢分散劑與無(wú)磷阻垢劑和/或銅材緩蝕劑之間加入的時(shí)間間隔最好不要超過(guò)2-30分鐘。
[0031]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，本發(fā)明對(duì)所述無(wú)磷阻垢劑的種類(lèi)和用量沒(méi)有特殊的限制，優(yōu)選地，所述無(wú)磷阻垢劑選自聚環(huán)氧琥珀酸和/或聚天冬氨酸；以每升所述循環(huán)冷卻水為基準(zhǔn)，所述無(wú)磷阻垢劑的加入量為l_12mg，優(yōu)選為2-10mg。本發(fā)明對(duì)于所述聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸的分子量沒(méi)有特別的限制，可以是本領(lǐng)域常用的分子量，優(yōu)選情況下，30°C時(shí)所述聚天冬氨酸的極限粘數(shù)為0.055-0.090dl/g，30°C時(shí)所述聚環(huán)氧琥珀酸的極限粘數(shù)為 0.030-0.060dl/g。
[0032]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，本發(fā)明對(duì)所述銅材緩蝕劑的種類(lèi)和用量沒(méi)有特殊的限制，優(yōu)選地，所述銅材緩蝕劑選自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和巰基苯并噻唑中的至少一種；以每升所述循環(huán)冷卻水為基準(zhǔn)，所述銅材緩蝕劑的加入量為0.25-4.5mg / L，進(jìn)一步優(yōu)選為 0.5_4mg / L0
[0033]下面將通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0034]本發(fā)明采用GB/T22593-2008水處理劑極限粘數(shù)測(cè)定方法測(cè)定無(wú)磷阻垢劑和聚合物阻垢分散劑的極限粘數(shù)。
[0035]本發(fā)明參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18175-2000 “水處理劑緩蝕性能的測(cè)定-旋轉(zhuǎn)掛片法”對(duì)以下的實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)行緩蝕效果評(píng)價(jià)試驗(yàn)。在對(duì)中水管道輸送緩蝕效果評(píng)價(jià)試驗(yàn)中:試驗(yàn)溫度為30°C ;試片轉(zhuǎn)速為120rpm ;試驗(yàn)時(shí)間為72h ;試片材質(zhì)為20#碳鋼。
[0036]在對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕效果評(píng)價(jià)試驗(yàn)中:將20#碳鋼試片或H62黃銅固定在掛
片儀上，放入實(shí)施例或?qū)Ρ壤脑囼?yàn)用水，恒定溫度45土1°C，保持轉(zhuǎn)速75rpm旋轉(zhuǎn)72h，記
錄試驗(yàn)前后試片的重量，計(jì)算平均腐蝕速度。
(.'X AW
[0037]平均腐蝕速度計(jì)算公式為^
A X / X P
[0038]C:計(jì)算常數(shù)，以mm/a(毫米/年)為單位時(shí)，C=8.76X IO7`[0039]Aff:試件的腐蝕失重(g) ；A:試件的面積(cm2) ；T:腐蝕試驗(yàn)時(shí)間(h)
[0040]P:試件材料的密度(kg/m3)
[0041]試驗(yàn)用中水和新鮮水水質(zhì)見(jiàn)表1。
[0042]表1試驗(yàn)用水水質(zhì)
[0043]
項(xiàng)目檢測(cè)方法中水I中水2中水3新鮮水
COD/(mg / L) GB11914-1989Tl2318 O
Ca2+/(mg / L) GB/T6910-198687.9156.2.246.6~188.5
總硬度/Ong / L)~GB/T15452-2009102.3188.4315.5~223.2
總堿度/Ong / L)~GB/T15451-200693.4145.5241.7~217.4
ClV(mg / L) GB/T6905.3-198623.335.4TL8~31.5
S0427(mg / L) Q/SH3155.S08.008-200632.528.792Λ 58.7
電導(dǎo)率 / (μ S/cm)~GB/T6908-1986298592ΤΤ?5~874
pH GB/T6904.1-19867.547.67Tm~ 7.64
總磷/(mg / L) HG / T3540-19900.681.27TH O
正磷/(mg / L) HG / T3540-19900.641.23TT38~ O[0044]注:Ca2+、總堿度、總硬度均以CaCO3計(jì)；總磷、正磷均以Ρθ/_計(jì)。
[0045]以下實(shí)施例中，所有的水處理藥劑的濃度均指有效濃度，即每種水處理藥劑中的有效成分的濃度。
[0046]實(shí)施例1
[0047]以1#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入生石灰，以每升中水計(jì)，生石灰(以CaCO3計(jì))的投入量為40mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入無(wú)水硼酸鈉，使得軟化后的中水中的無(wú)水硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為140mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮3倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚馬來(lái)酸(南京化工學(xué)院常州市武進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定劑廠，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.077dL/g)和苯并三氮唑到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚馬來(lái)酸和苯并三氮唑的濃度分別為8mg / L和2mg /L，以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0048]實(shí)施例2
[0049]以2#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入熟石灰，以每升中水計(jì)，中水中的熟石灰(以CaCOj+)的投入量為IlOmg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入十水合硼酸鈉，使得軟化后的中水中的十水合硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為70mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮4.5倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚環(huán)氧琥珀酸(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-110，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.030dL/g)和聚丙烯酸(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-107，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.068dL/g)到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚環(huán)氧琥珀酸和聚丙烯酸的濃度分別為6mg /L和15mg / L，以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0050]實(shí)施例3
[0051]以3#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入熟石灰，以每升中水計(jì)，中水中的熟石灰(以CaCO3計(jì))的投入量為220mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入無(wú)水硼酸鉀，使得軟化后的中水中的無(wú)水硼酸鉀(以B計(jì))的濃度為120mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮2.5倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入丙烯酸-丙烯酸羥丙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-104B，共聚物中的丙烯酸單體單元、丙烯酸羥丙酯單體單元與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸單體單元的重量比為4:1:1，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.083dL/g)和甲基苯丙三氮唑到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得丙烯酸/丙烯酸羥丙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物和甲基苯丙三氮唑的濃度分別為12mg / L和Img / L，以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0052]實(shí)施例4
[0053]以1#中水為試 驗(yàn)用水，向其中加入熟石灰，以每升中水計(jì)，中水中的熟石灰(以CaCOj+)的投入量為20mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入五水合硼酸鈉，使得軟化后的中水中的五水合硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為180mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮5倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚天冬氨酸(山東省恒臺(tái)縣金龍化工有限公司，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.055dL/g)和丙烯酸-衣康酸共聚物(南京化工學(xué)院常州市武進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定劑廠，共聚物中丙烯酸單體單元與衣康酸單體單元的重量比為3:1，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.073dL/g)到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚天冬氨酸和丙烯酸/衣康酸共聚物的濃度分別為4mg / L和20mg / L，以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0054]實(shí)施例5
[0055]以2#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入石灰乳，以每升中水計(jì)，中水中的石灰乳(以CaCO3計(jì))的投入量為70mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入無(wú)水硼酸鈉，使得軟化后的中水中的無(wú)水硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為160mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮3倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚環(huán)氧琥珀酸(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-110，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.060dL/g)、丙烯酸-丙烯酸羥丙酯共聚物(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-108，共聚物中丙烯酸單體單元與丙烯酸羥丙酯單體單元的重量比為4:1，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為
0.077dL/g)和巰基苯并噻唑到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚環(huán)氧琥珀酸、丙烯酸/丙烯酸羥丙酯共聚物和巰基苯并噻唑的濃度分別為8mg / L、17mg / L和3mg / L，以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0056]實(shí)施例6
[0057]以3#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入生石灰，以每升中水計(jì)，中水中的生石灰(以CaCO3計(jì))的投入量為200mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入四水合硼酸鉀，使得軟化后的`中水中的四水合硼酸鉀(以B計(jì))的濃度為40mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮2.5倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚衣康酸(南京化工學(xué)院常州市武進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定劑廠，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為
0.071dL/g)和甲基苯丙三氮唑到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚衣康酸和甲基苯丙三氮唑的濃度分別為5mg / L和0.5mg / I,以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0058]實(shí)施例7
[0059]以2#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入石灰乳，以每升中水計(jì)，石灰乳(以CaCO3計(jì))的投入量為90mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入十水合硼酸鈉，使得軟化后的中水中的十水合硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為60mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮4倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚天冬氨酸(山東省恒臺(tái)縣金龍化工有限公司，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.090dL/g)和水解聚馬來(lái)酸酐(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-106，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.082dL/g)到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚天冬氨酸和水解聚馬來(lái)酸酐的濃度分別為2mg / L和IOmg / L，以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0060]實(shí)施例8[0061]以3#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入石灰乳，以每升中水計(jì)，石灰乳(以CaCO3計(jì))的投入量為90mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入無(wú)水硼酸鈉和無(wú)水硼酸鉀，使得軟化后的中水中的無(wú)水硼酸鈉(以B計(jì))和無(wú)水硼酸鉀(以B計(jì))的濃度分別為50mg / L和30mg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮2倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入聚環(huán)氧琥珀酸(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-110，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.053dL/g)、聚天冬氨酸(山東省恒臺(tái)縣金龍化工有限公司，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.068dL/g)和丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(山東長(zhǎng)江化工有限公司，共聚物中丙烯酸單體單元與2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸單體單元的重量比為4:1，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.075dL/g)到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸和丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的濃度分別為5mg / L、5mg / L和15mg / L,以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0062]實(shí)施例9
[0063]以1#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入石灰乳，以每升中水計(jì)，石灰乳(以CaCO3計(jì))的投入量為30mg / L，經(jīng)固液分離得到軟化后的中水。向軟化后的中水中加入硼酸和氫氧化鈉，使得軟化后的中水中的硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為IOOmg / L，以此進(jìn)行中水管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。將上述中水濃縮3.5倍，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中加入前述緩蝕劑的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中的狀態(tài)，得到模擬循環(huán)冷卻水。加入水解聚馬來(lái)酸酐(常州市全球化工有限公司，牌號(hào)LN-106，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.082dL/g)、丙烯酸/衣康酸共聚物(南京化工學(xué)院常州市武進(jìn)水質(zhì)穩(wěn)定劑廠，共聚物中丙烯酸單體單元與衣康酸單體單元的重量比為3:1，30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.073dL/g)和苯丙三氮唑到模擬的循環(huán)冷卻水中，使得水解聚馬來(lái)酸酐、丙烯酸/衣康酸共聚物和苯丙三氮唑的濃度分別為6mg / L、6mg / L和4mg / L,以此進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
[0064]對(duì)比例I
[0065]在不進(jìn)行石灰軟化處理，也不加硼酸鹽的條件下，以中水I進(jìn)行管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
[0066]對(duì)比例2
[0067]在不進(jìn)行石灰軟化處理，也不加硼酸鹽的條件下，以中水2進(jìn)行管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
[0068]對(duì)比例3
[0069]在不進(jìn)行石灰軟化處理，也不加硼酸鹽的條件下，以中水3進(jìn)行管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
[0070]對(duì)比例4
[0071]在不進(jìn)行石灰軟化處理，也不加硼酸鹽的條件下，以新鮮水進(jìn)行管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
[0072]對(duì)比例5
[0073]以1#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入石灰乳，使得中水中的石灰乳(以CaCO3計(jì))的濃度為40mg / L，以固液分離后的中水進(jìn)行管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。[0074]對(duì)比例6
[0075]以1#中水為試驗(yàn)用水，向其中加入無(wú)水硼酸鈉，使得中水中的無(wú)水硼酸鈉(以B計(jì))的濃度為180mg / L，以此進(jìn)行管道輸送腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。
[0076]表2腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果
[0077]
【權(quán)利要求】
1.一種中水回用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)中水中加入石灰軟化處理后固液分離； (2)在將步驟(1)固液分離后得到的中水中加入硼酸鹽緩蝕劑； (3)將步驟(2)中加入硼酸鹽緩蝕劑后的中水作為循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水加入到循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水中； (4)向步驟(3)中加入中水后的循環(huán)冷卻水中加入聚合物阻垢分散劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述硼酸鹽選自硼酸鈉和/或硼酸鉀的無(wú)水物和/或水合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，以每升所述中水為基準(zhǔn)，以硼元素計(jì)，所述硼酸鹽的加入量為20-200mg / L，優(yōu)選40-180mg / L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物阻垢分散劑選自聚(甲基)丙烯酸、聚馬來(lái)酸、水解聚馬來(lái)酸酐、聚衣康酸、(甲基)丙烯酸-衣康酸共聚物、(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸羥丙酯共聚物、(甲基)丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物和(甲基)丙烯酸_(甲基)丙烯酸羥丙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物中的至少一種；以每升所述循環(huán)水為基準(zhǔn)，所述聚合物阻垢分散劑的加入量為5-20mg / L，優(yōu)選8-15mg / L0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述聚合物阻垢分散劑30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.065-0.095dl/go
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括在步驟(4)中加入無(wú)磷阻垢劑和/或銅材緩蝕劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述無(wú)磷阻垢劑選自聚環(huán)氧琥珀酸和/或聚天冬氨酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，以每升所述循環(huán)冷卻水為基準(zhǔn)，所述無(wú)磷阻垢劑的加入量為l_12mg，優(yōu)選為2-10mg。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述聚天冬氨酸30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.055-0.090dl/g，所述聚環(huán)氧琥珀酸30°C時(shí)的極限粘數(shù)為0.030-0.060dl/g。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所 述的方法，其中，所述銅材緩蝕劑選自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑和巰基苯并噻唑中的至少一種；以每升所述循環(huán)冷卻水為基準(zhǔn)，所述銅材緩蝕劑的加入量為 0.25-4.5mg，優(yōu)選為 0.5_4mg。
【文檔編號(hào)】C02F5/08GK103803716SQ201210448302
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月9日
【發(fā)明者】王崠, 吳穎, 酈和生, 魏新, 王洪英 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院