[发明专利]一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法和应用，属于工业水处理技术领域。本发明通过限定分散剂、阻垢剂以及水溶性锌盐的特殊配比，可使金属表面形成的保护膜表面缺陷降低、保护膜更均匀致密，能在较宽泛的水质范围内保持稳定，从而使无磷缓蚀阻垢剂可以在宽泛的水质范围中使用、甚至可在水波波动、工艺泄露的冷却水中使用。

技术领域

本发明涉及工业水处理技术领域，尤其涉及一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法和应用。

背景技术

循环冷却水系统的运行必须解决腐蚀、结垢及沉积、微生物这三大问题。目前，化学处理是解决这三大问题的重要手段，在冷却水运行过程中向系统中持续的投加各种药剂如缓蚀剂阻垢剂杀菌剂等，以防止腐蚀、结垢与沉积以及微生物问题的发生，确保冷却水系统的稳定高效运行。目前使用的药剂多为含磷化学品，而磷会导致水体的富营养化，冷却水的全面无磷化处理是必然趋势。因此无磷缓蚀阻垢技术的应用水质范围应该尽可能的宽泛，需覆盖从我国南方到北方的大部分地区的水质(低、中、高-硬度、碱度、氯离子、电导率等)。

此外，我国每年的工业用水量约为1300亿吨，而循环冷却水的用水量约占工业用水量的75％左右，接近1000亿吨，循环冷却水系统是重要的节水引擎。目前，循环冷却水的节水主要有两种途径，一是在现有基础上提高冷却水系统运行的浓缩倍数，直接降低冷却水系统的用水量和排污量；二是尽可能的使用回用水、如将其他工艺环节使用过的水，或是工业废水简单处理后直接作为冷却水补水回用到冷却水系统。在实际工业生产中，面对逐渐严格的用水管控和巨大的节水压力，企业更偏向于两种途径同时进行，以达到双重节水的目的。因此，水质稳定的单一补水源用于冷却水的状况可能会越来越少。在现有基础上提高浓缩倍数会增加冷却水处理控制难度、可能加速系统管道及设备腐蚀、以及促进结垢和微生物的滋生；而补水水质来源多样水质多变，可能导致冷却水水质经常性发生波动，在某一时间段出现较低硬度水质、pH波动异常、或高氯离子高电导率等多种情况，给冷却水处理的控制增加不确定性和难度。从长期运行来看，循环冷却水系统的水质较难处在某一稳定的水质条件，可能会较宽泛、较苛刻的水质条件。此外，在化工、冶金和石化等行业，常出现工艺侧泄露的情况，如酸泄露、油泄露和氨泄漏等等，使得水质增加了更大的不确定性，提高了循环冷却水处理的处理难度。因此无磷缓蚀阻垢技术还需应对这种水质多样、水质波动带来的冷却水处理技术挑战。

目前已有相关的无磷缓蚀阻垢技术应用于循环冷却水领域，如专利CN103523936A公布了用于超低硬度的水质的无磷缓蚀阻垢剂，CN109019883A公布了可用于工业污水作为补水的循环冷却水无磷缓蚀阻垢方案，CN103673765A公开了用于中央空调系统循环冷却水无磷缓蚀阻垢方案，CN105314743A公开了适用于负硬度水质的无磷缓蚀阻垢剂。然而，现有技术公开的无磷缓蚀阻垢技术仅能在某些特定水质能取得较好的处理效果，其应用条件并不能覆盖较宽的水质范围(如能使用在低、中、高-硬度、碱度、氯离子、电导率)，也不能应对补水水质来源多样、水质复杂、工艺泄露、水质长期波动，给冷却水的全面无磷化处理带来了挑战，影响了冷却水的无磷化进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法和应用，所述无磷缓蚀阻垢剂可应用于宽泛的水质(低中高-硬度、碱度、氯离子、电导率)，还可应用于补水水质来源多样、水质复杂、工艺泄露、水质长期波动的冷却水系统，普适性好，且能制备成液态和固态两种形式。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种无磷缓蚀阻垢剂，包括分散剂、阻垢剂和无磷缓蚀剂；所述无磷缓蚀剂包括碳钢缓蚀剂；所述碳钢缓蚀剂包括水溶性锌盐；所述分散剂中有效活性物与阻垢剂中有效活性物的质量比为1:(0.033～30)；所述分散剂和阻垢剂的有效活性物总质量与无磷缓蚀剂的有效活性物质量比为1:(0.00167～10)。