一种冷却水处理再利用的方法技术

技术编号：44609617 阅读：1 留言：0更新日期：2025-03-14 13:01

本发明专利技术涉及工业冷却水处理技术领域，具体公开了一种冷却水处理再利用的方法，与现有的阻垢剂相比，本发明专利技术所提供的复合阻垢剂具有高效、环保的特性，其组分中没有采用任何含磷的物质，不会对水质造成二次伤害，而且在多个组分之间的协同作用之下，在使用量很少的情况下就能对高浓度钙离子、镁离子等成垢微粒进行分散，具有优异的阻垢效果；本发明专利技术提供的复合共聚物可以与钢材表面可以形成很强的配位作用，在腐蚀过程中，羧甲基壳聚糖和双键加成反应产物可以在钢材表面形成致密稳定的聚合物膜，在两者的共同作用下，阻碍腐蚀介质直接与钢材表面接触而发生腐蚀现象，保护金属免受有害介质的腐蚀，起到良好的缓蚀效果。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业冷却水处理，具体涉及一种冷却水处理再利用的方法。

技术介绍

1、在工业冷却水的循环使用过程中，常常面临无机盐沉积、金属腐蚀以及细菌和藻类微生物滋生等诸多问题，严重影响了系统的正常运行效率。随着时间的推移，由于水中溶解的无机盐如碳酸钙、硫酸钙和硫酸钡等的积累，这些物质会逐渐沉积在管道的内部表面，形成厚厚的钙垢，这些钙垢的形成会阻碍冷却水的流动，导致换热设备的换热效率显著降低，进而可能引起整个冷却系统的热交换能力不足。此外，钙垢的附着不仅减少了热交换的表面积，还可能导致管道发生堵塞，增加系统维护的难度和成本，甚至在严重情况下可能引发设备损坏和停产。

2、在循环冷却水运行过程中，投加缓蚀阻垢剂是稳定水质、缓蚀阻垢的重要方法之一。目前常用的缓蚀阻垢剂多为含磷配方，由于磷是造成水体富营养化的主要原因之一，国家对企业外排水中总磷指标进行严格控制，无磷、低磷缓蚀阻垢剂成为水处理药剂研发的新方向。

3、中国专利文献cn102838215a公开了一种由聚环氧琥珀酸、乙二胺四甲叉膦酸、衣康酸-马来酸-丙烯酸-丙烯酸甲酯聚合物和树状聚酰胺-胺组成的复合阻垢剂；该阻垢剂各组分的重量百分比为：聚环氧琥珀酸22～32％，乙二胺四甲叉磷酸10～18％，衣康酸-马来酸-丙烯酸-丙烯酸甲酯聚合物35～50％，树状聚酰胺-胺10～18％，其余为水，实践证明这些传统的有机膦阻垢剂和阴离子聚合物阻垢分散剂对于无定型的sio2垢沉淀，碳酸钙垢，硫酸钙垢等不能同时起到很好的阻垢效果，但是上述复合阻垢剂中含磷，对环境不友好。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种冷却水处理再利用的方法，本专利技术所提供的复合阻垢剂不含有磷，并且具有优异的阻垢性能和缓蚀性能。

2、为了实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：

3、一种冷却水处理再利用的方法，所述方法包括向冷却水中投加复合阻垢剂，以质量百分比含量计，所述复合阻垢剂包括如下组分的原料：复合共聚物10-15％、辛基酚聚氧乙烯醚5-10％、甘油3-6％、乙二胺四乙酸四钠2-4％，锌盐1-3％，其余为去离子水；

4、所述复合共聚物的制备方法如下：

5、将羧甲基壳聚糖、1-乙烯基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐和甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱加入到去离子水中，搅拌均匀，通入氮气排出空气，将体系升温至65-75℃，然后加入引发剂，搅拌反应，待反应完成后，冷却至室温，经真空冷冻干燥，即得到复合共聚物。

6、在以上技术方案的基础上，具体的，所述复合阻垢剂的添加量为10-40mg/l，例如可以选择10mg/l、15mg/l、20mg/l、25mg/l、30mg/l、35mg/l、40mg/l，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

7、在以上技术方案的基础上，具体的，羧甲基壳聚糖、1-乙烯基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和引发剂的质量比为10-20:4-8:3-6:0.5-1。

8、更为具体的，所述引发剂选自过硫酸盐，例如可以选择过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。

9、在以上技术方案的基础上，具体的，搅拌反应的温度为65-75℃，例如可以选择65℃、68℃、70℃、72℃、75℃；搅拌反应的时间为2-4h，例如可以选择2h、2.5h、3h、3.5h、4h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

10、在以上技术方案的基础上，具体的，所述锌盐选自硝酸锌或氯化锌。

11、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：

12、(1)与现有的阻垢剂相比，本专利技术所提供的复合阻垢剂具有高效、环保的特性，其组分中没有采用任何含磷的物质，不会对水质造成二次伤害，而且在多个组分之间的协同作用之下，在使用量很少的情况下就能对高浓度钙离子、镁离子、铁离子、硫酸根等成垢微粒进行分散，具有优异的阻垢效果。

13、(2)本专利技术通过1-乙烯基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐和甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱进行双键加成反应，形成聚合物，在加成反应过程中，羧甲基壳聚糖中的羟基与聚合物中的羧基、磺酸基通过氢键等作用，羧甲基壳聚糖嵌合在聚合物的分子链中，从而得到复合共聚物；复合共聚物中的羧基、羟基、磺酸基可以与钙离子发生配位螯合作用，使复合共聚物能够吸附在碳酸钙、磷酸钙晶体表面，抑制碳酸钙、磷酸钙发生结晶作用而形成晶垢，减慢了晶体的生长速度，增加了晶体之间的斥力，阻止它们聚合，从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走，达到良好的阻垢效果。

14、(3)本专利技术提供的复合共聚物可以与钢材表面可以形成很强的配位作用，在腐蚀过程中，羧甲基壳聚糖和双键加成反应产物可以在钢材表面形成致密稳定的聚合物膜，在两者的共同作用下，阻碍腐蚀介质直接与钢材表面接触而发生腐蚀现象，保护金属免受有害介质的腐蚀，进而减缓了金属的腐蚀速率，起到良好的缓蚀效果；同时，复合共聚物中含有羧甲基壳聚糖、咪唑基团和苯环结构，热稳定性较强，能够适应高温高盐度环境，满足现场生产的要求。

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【技术保护点】

1.一种冷却水处理再利用的方法，其特征在于，所述方法包括向冷却水中投加复合阻垢剂，以质量百分比含量计，所述复合阻垢剂包括如下组分的原料：复合共聚物10-15％、辛基酚聚氧乙烯醚5-10％、甘油3-6％、乙二胺四乙酸四钠2-4％，锌盐1-3％，其余为去离子水；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合阻垢剂的添加量为10-40mg/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，羧甲基壳聚糖、1-乙烯基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和引发剂的质量比为10-20:4-8:3-6:0.5-1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂选自过硫酸盐。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，搅拌反应的温度为65-75℃，搅拌反应的时间为2-4h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锌盐选自硝酸锌或氯化锌。

【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合阻垢剂的添加量为10-40mg/l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，羧甲基壳聚糖、1-乙烯基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉利，倪华刚，姚赟，楼正尧，
申请(专利权)人：杭州汇能实业有限公司，
类型：发明
国别省市：

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