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无磷环保型药剂发展趋势 

    我国环保形势严峻,国家已出台环境污染犯罪司法解释,严惩环境污染犯罪。相信未来国家对污染防治相关环保法律会更加完善。尽管大家都认识到药剂无磷化是必然趋势,但多年来无磷技术无重大突破,主要问题表现在:

    缓蚀效果差

    阻垢效果差

    成本过高

今天,天津科维津宏环保科技有限公司拥有自主知识产权的无磷缓蚀阻垢剂已经问世,药剂在保证缓蚀阻垢效果基础上,实现彻底无磷化,这是循环水处理领域的第一次,具有划时代的意义!

一、无磷缓蚀阻垢剂与其他磷系药剂相比较

磷系药剂的优缺点

优点:同时具备缓蚀和阻垢性能,复配性能较好。应用技术较成熟。

缺点:国家严格限制磷的排放。我国规定(GB8978--1996)磷的排放:一级标准<0.5ppm,二级标准<1.0ppm(以磷计)

磷的排放会形成水体“富营养化”,导致水藻大量生长,降低了水中的溶解氧含量,致使鱼虾死亡,水质恶化。

2无磷环保型水处理剂优势

    (1)绿色环保。

药剂不含磷,循环水排放可以严格符合国家一级排放标准

(2)对碳钢、不锈钢、铜及合金缓蚀性能优异

(3)阻垢性能优异 ,适用于高硬、高碱、高pH水质 

(4)可以与常见缓蚀阻垢剂复配用,以增强协同效应

(5)可在特殊水质条件下应用(如:地下水、海水等

(6)可以用于系统,无磷预膜处理

二、无磷环保型水处理剂的技术特征及原理

    1技术特征

   无磷环保型水处理剂具备以下性能:

  (1)投入腐蚀介质后能较快产生缓蚀效果;

  (2)在腐蚀环境中具有良好的化学稳定性,可以维持必要的使用寿命;

  3)在预处理浓度下形成的保护膜能够被正常工艺条件下的低浓度缓蚀剂修复;

  (4)不影响材料的物理机械性能;

  (5)具有良好的防止全面腐蚀和局部腐蚀的效果。

2技术原理  

     无磷缓蚀剂属于吸附膜型缓蚀剂。通过与金属表面发生物理作用和化学作用,从而防止腐蚀的发生。将缓蚀剂加入到腐蚀介质中后,通过吸附,一方面改变了金属表面的电荷状态和界面性质,使金属表面能量状态趋于稳定,增加腐蚀反应发生的活化能,减缓腐蚀速度;另一方面,被吸附的缓蚀剂分子上的非极性基团能在金属表面形成一层疏水性保护膜,阻碍与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移,也使腐蚀速度减小。

三、无磷药剂缓蚀性能研究

1缓蚀实验方法:

针对无磷药剂进行的缓蚀性能研究,我们采用了旋转挂片腐蚀试验法,即用试片质量损失计算出腐蚀率来评定其缓蚀性能。

实验条件

 (1)实验水为高硬高碱水质:Ca2+:400mg/L(以CaCO3计);碱度:280mg/L(CaCO3)Cl-:60mg/LPH7.56;电导率:1200μS/cm

245度恒温,旋转挂片72-144小时;每个实验组挂两片A3II型钢片,表面积20cm2;缓蚀实验挂片;

    实验进行240个小时

       试片整体光泽度较好,腐蚀率远低于设计标准要求。

结论:

1)在几种有代表性的不同水质条件和相同的实验条件下,无磷缓蚀阻垢剂达到和传统含磷药剂相当或者优于传统药剂的水平,腐蚀率远远低于设计标准规定值;

2)针对偏软水质:电导率一般小于200us/cm,钙硬度和碱硬度之和小于150mg/L(以CaCO3计),属于腐蚀性较强水质选择无磷缓蚀阻垢剂配方可满足缓蚀阻垢要求;

3)针对中等硬度和高硬度水质,无磷缓蚀阻垢剂配方2可很好地解决缓蚀阻垢问题;

4)分析可知,针对不同的水质,我们可以调整无磷药剂配方,达到使用效果和经济效益的平衡。

2无磷药剂阻垢性能研究

水质1(钙硬度+碱硬度=1120mg/L

Ca2+400mg/L(以碳酸钙计);碱度:720mg/L(以碳酸钙计)PH9.30

实验条件:60度恒温水浴,保温24小时。

实验结果

药剂

CaCO3阻垢率%

表观现象

传统药剂

88.50

瓶底部有一薄层絮状沉淀物,垢物疏松

无磷药剂配方

91.72

垢物疏松,大部分沉积在瓶底部

 

水质2(钙硬度+碱硬度=1150mg/L

Ca2+700mg/L(以碳酸钙计);碱度:450mg/L(以碳酸钙计)PH8.70

实验条件:60度恒温水浴,保温24小时。

实验结果

药剂

CaCO3阻垢率%

表观现象

传统药剂

90.65

瓶底部有一薄层絮状沉淀物,垢物疏松

无磷药剂配方

93.55

垢物疏松,大部分沉积在瓶底部

 

    结论:       

   在结垢趋势较强的水质条件下,无磷药剂通过对水中金属离子的螯合、对微晶的吸附分散和晶格畸变等作用,阻止水中致垢盐类在设备表面沉积。阻垢效果优于传统含磷药剂。    

 四、通过长期实验研究:   

1)无磷药剂与目前常用的丙烯酸聚合物、锌盐及铜缓蚀剂等均有良好的复配性能;

2)无磷药剂与异噻唑啉酮、季铵盐、氧化性氯等均具有良好的配伍性。

 五、结论

1无磷药剂是环保型药剂,彻底解决了传统药剂因含磷造成的水体富营养化问题。

2无磷药剂在缓蚀、阻垢方面,优于传统药剂。

3无磷药剂使用成本与传统药剂相当。

4由于不含磷,在使用无磷药剂的系统中,菌藻易于控制,可以节省杀菌剂,降低总药剂费用。

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