火电厂循环冷却水系统防蚀阻垢技术研究.doc

摘 要 本论文简要介绍了水处理剂的类型及阻垢剂在火电厂循环水系统中的作用，介绍了阻垢剂的种类：天然聚合物阻垢剂、合成聚合物阻垢剂和环境友好型共聚物，以及它们的发展现状，并对阻垢剂的作用机理做了详细的描述，还研究了影响阻垢效果的重要因素，最后对阻垢剂的研究方向作出了展望。 关键词：循环冷却水；阻垢剂；阻垢效果 目 录 第一章 前 言 1 1.1 水处理剂简介 1 1.2 阻垢剂简介 1 1.3 阻垢剂在循环水系统中的作用 2 第二章 阻垢剂的种类及发展现状 3 2.1 天然聚合物阻垢剂 3 2.2 合成聚合物阻垢剂 3 2.2.1 含磷聚合物 3 2.2.2 聚羧酸类 4 2.3 环境友好型共聚物 7 2.3.1 聚天冬氨酸 7 2.3.2 聚环氧琥珀酸(盐) 8 第三章 阻垢剂的作用机理 10 3.1 螯合作用 10 3.2 分散作用 10 3.3 晶格畸变作用 11 第四章 影响阻垢效果的主要因素 13 4.1 药品浓度对阻垢效果的影响 13 4.2 浊度对阻垢效果的影响 14 4.3 铁离子对阻垢效果的影响 15 4.4 钙硬和碱度对阻垢效果的影响 15 4.5 杀菌剂对阻垢效果的影响 16 第五章 阻垢剂的发展展望 17 第六章 结 论 18 参考文献 19 致 谢 20 第一章 前 言 水是人类赖以生存的基础，是工业生产运行的命脉，也是我国经济安全和社会发展的“三大战略资源”之一。“十二五”期间我国工业经济仍将保持7%以上较高速度增长，工业用水需求仍将持续增长，现有水资源供需矛盾更加突出。水处理化学品，也称水处理剂，它包括工业、城建、环保等方面用于水处理过程的各种药剂，在工业用水中应用广泛，是一类重要的精细化学品。 工业冷却用水在我国工业用水中占了相当大的比重，是我国目前和今后工业节水工作的重点，已引起了国家政府部门的高度重视。围绕着提高火电厂循环冷却水的循环再利用率，实现废水深度处理后的回用，降低对水资源的污染，实现低排放和零排放，火电厂循环冷却水处理化学品也将面临着新的市场机遇和挑战。 1.1 水处理剂简介 随着现代工业的迅速发展，工业用水量占工农业总用水量的比重逐年提高。水资源短缺和水污染已成为世界上一个日益受关注的问题。如何节水、节能、节材和保护环境是极其严峻的任务。火电厂循环冷却水处理药剂就是在这样的背景下发展起来的。 水处理剂是实施水处理技术的重要材料。近年来水处理剂的发展已经成为新材料领域中化工产品的一个重要分支，也是环保节水节能产业的重要组成部分。正确掌握与合理应用水处理药剂将对保护水资源、改善水环境及实现经济和社会的可持续发展起到积极的推动作用。 水处理剂包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、清洗剂、预膜剂及消泡剂等。有很多水处理剂兼有缓蚀和阻垢作用。水处理剂的研发是水处理的基础，其研究和生产一直是人们所关注的热点。 1.2 阻垢剂简介 冷却水在使用时不断循环和浓缩，水中的矿物质含量也会不断增加，从而引起设备管道结垢、腐蚀。污垢的存在不仅会影响传热效率，还会产生垢下腐蚀。因此，循环水中防垢十分重要。目前，在火电厂循环冷却水处理过程中，大多采用投加化学药剂的方法控制污垢的形成。 阻垢剂主要是指能够防止水垢和污垢产生或抑制其沉积生长的化学类试剂，是工业水处理中必不可少的元素，可以用来延长设备寿命并保证设备安全运行。其中聚合物阻垢剂具有优异的阻垢性能、低公害或无公害、用量少、良好的溶限效应和协同效应等优点，为高浓缩倍数的碱性水处理技术在工业上的实施提供了条件。 目前，随着科学技术的发展，阻垢剂的研究也在不断地深入并日趋成熟，其特点及功能在日趋完善的同时，种类亦在不断增加。 1.3 阻垢剂在循环水系统中的作用 水资源贫乏一直是我国面临的一大难题，尤其是近年来随着我国工业生产的迅速发展，工业用水量急剧上升。如果将直流冷却水改为循环冷却水，即可节约95%以上的水量(以浓缩倍率2.0计)。但是用循环水取代直流冷却水后，随着冷却水在使用时的不断循环和浓缩，水中的矿物质含量会不断增加，又从冷却塔带人大量溶解氧、尘土、孢子和细菌，水质变坏，以致给整个冷却水系统带来了比采用直流冷却水时严重得多的腐蚀、结垢、菌藻和粘泥等问题。解决这些问题的有效方法是在循环冷却水中添加阻垢剂。因此，在循环水中加入合适的阻垢剂是极其重要的。 第二章 阻垢剂的种类及发展现状 阻垢剂的开发与研究经历了无机盐、聚合电解质、天然高分子、有机磷酸、聚羧酸共聚物等阶段,已逐步由单一化技术向多元化复合型技术发展。分散阻垢剂的种类分为天然聚合物阻垢剂、合成聚合物阻垢剂和环境友好型阻垢剂。 2.1 天然聚合物阻垢剂 20世纪60年代初，尚未合成聚合物阻垢剂时，采用丹宁、木质素、磺化木质素、淀粉和羧甲基纤维素等天然有机物质作阻垢剂