專利名稱：高效低磷復(fù)合水處理劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水處理劑。
背景技術(shù)：
在循環(huán)水系統(tǒng)中，主要存在結(jié)垢、腐蝕和微生物危害三方面問題。防止系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕最方便且有效的方法是在循環(huán)水中投加緩蝕阻垢劑。我國工業(yè)循環(huán)冷卻水處理配方化學(xué)品由最初的磷系、鑰系、硅系及鉻系等逐步發(fā)展為以磷系配方為主體的復(fù)合藥劑，其主劑為膦酸基(-P03H2)直接與碳原子相連的緩蝕阻垢劑，常稱之為有機膦酸。它們主要包括羥基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DETPMP )、2-羥基膦酸基乙酸(HPAA )等。常用有機膦酸不能有效地抑制磷酸鈣垢和鋅垢及解決氧化鐵沉淀的問題，且本身易形成磷酸鈣垢，大大降低了系統(tǒng)的傳熱效率。另外，因磷又是菌藻繁殖的元素，磷系水處·理及含磷量高，排放到環(huán)境中后，會造成水體的富營養(yǎng)化，形成“赤潮”等危害，造成嚴重的水質(zhì)污染，故需用低磷和或無磷、可生物降解的環(huán)境友好型水處理劑來取而代之。我國已要求磷的排放< 0. 5mg/L (DB12/356-2008),以總磷計< I. 5mg/L，而常用的有機膦配方在循環(huán)水中總磷的含量一般在4-10mg/L，因此常用有機膦的應(yīng)用必將受到限制。CN102139968A公布了一種《高效低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法和應(yīng)用》，由2_膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、2-羥基膦酸基乙酸(HPAA)、噻唑、無水氯化鋅、丙烯酸-2-甲基-丙烯酰胺基丙磺酸(AA/AMPS)共聚物組成，投加濃度為20-80mg/L，適用于氯離子小于1000mg/L的循環(huán)水水質(zhì)，環(huán)保、低磷。該發(fā)明中的多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、2-羥基膦酸基乙酸(HPAA)皆為常用有機膦酸，含磷量只是相對較低，2-輕基膦酸基乙酸(HPAA)磷含量大于27%,該發(fā)明復(fù)合配方中米用的含磷材料過多，且不易生物降解，實際并不低磷，投加量大，也不環(huán)保。因此，需開發(fā)出一種易生物降解、有利于環(huán)境保護、真正低磷的適合于各種水質(zhì)、不同倍率的具有優(yōu)良的緩蝕阻垢效果的復(fù)合水處理藥劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效低磷復(fù)合水處理劑，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的所用材料多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、2-羥基膦酸基乙酸(HPAA)本身含磷量高且不易生物降解、不環(huán)保、復(fù)合水處理劑并不低磷、投加量較大等缺點。本發(fā)明以無毒、易生物降解、不含磷的聚天冬氨酸為主劑替代含磷較高的多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、2-羥基膦酸基乙酸(HPAA)，達到復(fù)合水處理劑真正低磷、環(huán)保的要求。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是采用不同比例的阻垢劑、分散劑、緩蝕劑和去離子水復(fù)合而成的配方產(chǎn)品。該藥劑是由以下重量百分比的成分組成聚天冬氨酸(PESA) 15%-35%、2_ 膦酸基丁烷-I, 2，4-三羧酸(PBTCA) 5%_15%、鋅鹽 1%_5%、唑類1%-1. 5%、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)15%-30%、去離子水20%_30%。其中，在上述配方中重量百分比15%-35%聚天冬氨酸(PESA)為主要阻垢劑，5%-15%2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、15%-30%馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為輔助阻垢劑，1%_5%鋅鹽、1%_1. 5%唑類、5%-15%2_膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、15%-35%聚天冬氨酸(PESA)構(gòu)成了緩蝕齊[J、15%_30%馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為分散劑，充分利用各組分之間的協(xié)同效應(yīng)，形成一種具有阻垢和緩蝕作用的多功能低磷復(fù)合水處理藥劑。本發(fā)明的制備方法為一種常規(guī)的物理混合方法，在常溫下，將各種物料按照比例置于反應(yīng)器中，攪拌混合均勻即可。本發(fā)明所述的聚天冬氨酸(PESA)作為水處理的新型綠色化學(xué)品，是一種從原料、制備過程到最終產(chǎn)品均對人體和環(huán)境無害的終產(chǎn)物。聚天冬氨酸(PASP)屬于聚氨基酸中的一類。聚天冬氨酸因其結(jié)構(gòu)主鏈上的肽鍵易受微生物、真菌等作用而斷裂，最終降解產(chǎn)物是對環(huán)境無害的氨、二氧化碳和水。因此，聚天冬氨酸是生物降解性好 的、環(huán)境友好型化學(xué)品。本發(fā)明所述的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)分子結(jié)構(gòu)中同時含有磷酸基和羧基兩種基團，在這兩種基團的作用下，使得PBTCA能在高溫、高硬度和高pH值的水質(zhì)條件下，具有比常用有機膦酸更好的阻垢性能，同時它還具有緩蝕作用，含磷量低，對環(huán)境的影響小。本發(fā)明所述的馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為低分子量聚電解質(zhì)，由馬來酸與丙烯酸按一定比例共聚制得，MA/AA對碳酸鹽等具有很強的分散作用，熱穩(wěn)定性高，可在300°C高溫等惡劣條件下使用，與鋅鹽、膦酸鹽復(fù)配后具有良好的相容性和協(xié)同增效作用。本發(fā)明所述的鋅鹽是一種陰極型碳鋼緩蝕劑，為七水硫酸鋅或無水氯化鋅，兩者任選其一。本發(fā)明所述的唑類是一種很有效的銅和銅合金的緩蝕劑，為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑，兩者任選其一。本發(fā)明中涉及的以聚天冬氨酸為主劑的高效低磷復(fù)合水處理劑，與其他低磷或低磷配方產(chǎn)品相比具有以下特點①本配方中選用具有生物降解性能的的聚天冬氨酸(PESA)為主劑，與2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸、馬來酸/次磷酸基丙烯酸共聚物、鋅鹽、唑類有很好的協(xié)同作用，使阻垢和緩蝕效果得到增效，能有效的防止循環(huán)水結(jié)垢、腐蝕；②配方真正低磷，聚天冬氨酸、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)、鋅鹽、唑類皆不含磷，只有2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)含有微量有機磷且用量較少，使用過程中不易形成磷酸鈣；③投放量小，在相同水質(zhì)條件下其他同類產(chǎn)品投加濃度在20-80mg/L，而本發(fā)明投加濃度僅為10-20mg/L，緩蝕阻垢性能能夠滿足GB50050-2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》規(guī)定要求；④原料來源方便易得，生產(chǎn)成本較低，適用于自動加藥控制，使用方便。該高效低磷復(fù)合水處理劑具有成本低、符合環(huán)保排放要求，阻垢緩蝕能力強、高溫下穩(wěn)定、適合不同倍率，能確保系統(tǒng)無結(jié)垢、腐蝕等現(xiàn)象，能適應(yīng)各種復(fù)雜惡劣的工況水質(zhì)，藥劑藥效高，投加濃度易控制，配制簡便、低磷環(huán)保等優(yōu)點。
具體實施例方式下面通過原材料不同配比量，涉及原材料的不同下位品種的具體實例，對本發(fā)明進一步說明試驗用水采用高硬度、高腐蝕性的地下水,水質(zhì)條件見下表I:
權(quán)利要求
1.一種高效低磷復(fù)合水處理劑，其特征是由不同比例的阻垢劑、分散劑、緩蝕劑和去離子水復(fù)合而成的配方產(chǎn)品，其原材料組分及重量百分比為聚天冬氨酸(PESA) 15%-35%、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)5%-15%、鋅鹽1%_5%、唑類1%_1. 5%、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA) 15%-30%、去離子水20%-30% ;其中，聚天冬氨酸(PESA)為主要阻垢劑，2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為輔助阻垢劑，鋅鹽、唑類、2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、聚天冬氨酸(PESA)構(gòu)成了緩蝕劑、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為分散劑，充分利用各組分之間的協(xié)同效應(yīng)，形成一種具有阻垢和緩蝕作用的多功能低磷復(fù)合水處理藥劑。
2.如權(quán)利要求I所述的高效低磷復(fù)合水處理劑，其特征是鋅鹽是一種陰極型碳鋼緩蝕劑，為七水硫酸鋅或無水氯化鋅，兩者任選其一。
3.如權(quán)利要求I所述的高效低磷復(fù)合水處理劑，其特征是緩蝕劑唑類為苯駢三氮唑或甲基苯駢三氮唑，兩者任選其一。
全文摘要
一種高效低磷復(fù)合水處理劑，屬于工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)領(lǐng)域。該水處理劑原材料組分為聚天冬氨酸(PESA)、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、鋅鹽、唑類、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)、去離子水。其中，聚天冬氨酸(PESA)為主要阻垢劑，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為輔助阻垢劑，鋅鹽、唑類、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、聚天冬氨酸(PESA)構(gòu)成了緩蝕劑、馬來酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)為分散劑，充分利用各組分之間的協(xié)同效應(yīng)，形成一種具有阻垢和緩蝕作用的多功能低磷復(fù)合水處理藥劑。
文檔編號C02F5/14GK102718333SQ20121023885
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者劉文峰, 劉杰華, 張福義, 張雷, 柴斌, 王金明, 胡新霞, 高云峰 申請人:山東天慶科技發(fā)展有限公司