冷却水阻垢剂的优化加药方法

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：目前采用的阻垢剂，有的是固体粉末状，如三聚磷酸钠、固体ATMP等。例如，加入1.5mg/L的聚丙烯酸时，阻垢率为26.1%，当加入0.5mg/L的ATMP和1.0mg/L的聚丙烯酸的复合药剂时，阻垢率上升到54.1%。在生产中，为了发挥每一种阻垢剂的阻垢能力，减少药剂费用，经常根据冷却水的水质和冷却水系统的工艺要求，利用阻垢剂的这种协同效应，对各种药剂方案进行筛选实验。

目前采用的阻垢剂，有的是固体粉末状，如三聚磷酸钠、固体ATMP等。有的是液体，其有效成分有的为30%，有的为50%左右。应用时都是先将其配制成5%～10%的水溶液后投加到水中。为了避免循环水中阻垢剂含量的波动太大，通常采用连续投加的方式，以配好的溶液用计量泵和喷射器加入水中，加药地点可以是冷却塔的集水池或吸水井中。

1.阻垢剂的协同效应

阻垢剂的协同效应是指当两种以上的阻垢剂复合使用时，在总药剂量保持不变的情况下，复合药剂的阻垢能力高于任何单一药剂的阻垢能力。例如，加入1.5mg/L的聚丙烯酸时，阻垢率为26.1%，当加入0.5mg/L的ATMP和1.0mg/L的聚丙烯酸的复合药剂时，阻垢率上升到54.1%。

在生产中，为了发挥每一种阻垢剂的阻垢能力，减少药剂费用，经常根据冷却水的水质和冷却水系统的工艺要求，利用阻垢剂的这种协同效应，对各种药剂方案进行筛选实验。

2.药剂的消耗

随补充水一起加入到循环水系统中的药剂，由于排污、风吹和泄漏等原因而逐渐减少。这种药剂浓度与时间的关系称为药剂消耗速率。

如果假定循环水系统中的药剂是在瞬时间内投加的，并很快混合均匀，t₀时刻的浓度为ρ₀，经过t时间后的药剂浓度为ρ，设循环冷却系统的水量总容积V，循环水的流量Q，根据物料平衡关系有：

分离变量，得：

积分整理后，则有：

在生产中，知道了药剂的消耗规律，就能准确地确定药剂的投加时间和数量，以保持循环水系统中有一定的药剂浓度。

我国的循环冷却水处理是从20世纪70年代后期引进的磷系药剂起步的，后期虽然使用过硅系、钨系、磷钼系等药剂，但实际应用的还是磷系药剂。磷系药剂中分散剂是聚丙烯酸，所以特别担心正磷酸盐的沉积，并规定冷却水系统中正磷酸盐的质量浓度＜2mg/L。

多年过去了由于水溶性聚合物的不断进步，国外早已直接将正磷酸盐用于磷系药剂，也用丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸/磺酸类共聚物等对磷酸钙有效的分散剂取代了聚丙烯酸。在我国，近年来认识到冷却水系统中的磷酸盐是磷系药剂之本，其负面影响是可以预防的。经过几十年的努力，水溶性聚合物阻磷酸钙垢的能力已经达到了相当的高度，人们完全能够自由地处置磷系药剂中的正磷酸盐，而不必再做多余的限制。目前，水溶性聚合物仍是循环冷却水化学处理的核心。

我国工业循环冷却水处理药剂的发展见表4-4。

表4-4 我国工业循环冷却水处理药剂的发展

水处理药剂从高磷到低磷、无磷的发展是时代的要求，无磷水处理药剂配方的出现，将是水处理药剂进一步发展的必然。

冷却水阻垢剂的优化加药方法

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