循環(huán)水處理用組合物及其應(yīng)用和循環(huán)水的處理方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及化工清洗領(lǐng)域，公開了一種循環(huán)水處理用組合物，該組合物含有重量比為1：2.5-40的雜環(huán)化合物和親水性膠體，雜環(huán)化合物包括雜原子為硫和氮的第一雜環(huán)化合物以及雜原子為氮的第二雜環(huán)化合物。所述組合物優(yōu)選還含有無磷聚合物。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了一種循環(huán)水的處理方法，包括：起始階段：投加3-12mg/L的雜環(huán)化合物和30-120mg/L的親水性膠體，進(jìn)行常溫預(yù)膜；濃縮階段：投加6-30mg/L的無磷聚合物，啟動熱負(fù)荷并補水；穩(wěn)定階段：繼續(xù)補水并排污，投加藥劑使得循環(huán)水中雜環(huán)化合物的濃度為1-4mg/L，親水性膠體的濃度為10-40mg/L，無磷聚合物的濃度為2-10mg/L。此外，本發(fā)明專利技術(shù)還公開了所述組合物作為預(yù)膜劑或緩蝕阻垢劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用。本發(fā)明專利技術(shù)的組合物不含磷，能有效實現(xiàn)預(yù)膜和阻垢緩蝕。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及清洗化工領(lǐng)域，具體地，涉及一種循環(huán)水處理用組合物及其應(yīng)用和循環(huán)水的處理方法。
技術(shù)介紹
循環(huán)冷卻水運行過程中需要解決的主要是腐蝕、結(jié)垢和微生物滋生三大問題。其中微生物主要通過殺菌劑來控制。腐蝕與結(jié)垢是相互間具有緊密聯(lián)系的兩個相反的趨勢，掌握這兩個趨勢之間的平衡，是解決這兩大問題的關(guān)鍵。因此，腐蝕和結(jié)垢的控制一般選用復(fù)合藥劑，復(fù)合藥劑中的各個單劑之間往往存在一定協(xié)同性，能夠更好地起到阻垢緩蝕的作用。目前循環(huán)水處理復(fù)合藥劑中多使用有機膦酸為主要緩蝕劑，在水質(zhì)腐蝕性較強時，還需加入磷酸鹽以增強配方的緩蝕效果。即便使用能夠快速形成沉淀膜的鋅鹽，由于其膜質(zhì)松軟易被破壞，仍需與含磷藥劑配合使用。然而，由于磷的排放會導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化，高含磷藥劑配方的使用越來越受限。開發(fā)低磷、無磷的緩蝕阻垢配方成為水處理藥劑開發(fā)的方向。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)開車前，要對系統(tǒng)進(jìn)行清洗和預(yù)膜。所謂預(yù)膜是指向系統(tǒng)中加入預(yù)膜劑，通過物理化學(xué)作用在清洗干凈的金屬表面生成一層具有耐蝕作用的保護膜的過程。預(yù)膜方案可以分為兩大類：一類是專用配方的預(yù)膜方案，其組成與之后日常運行時的配方組成之間并無直接聯(lián)系，預(yù)膜后需要加大排補水量，對系統(tǒng)進(jìn)行置換，在操作和管理上較為繁瑣。目前，國內(nèi)廣泛使用的專用配方的預(yù)膜方案主要為聚磷酸鹽和鋅鹽的復(fù)合配方。雖然預(yù)膜效果良好，但藥劑投加量大，預(yù)膜后廢水中的磷和鋅含量高，對環(huán)境水體存在潛在的污染風(fēng)險。另一類是提高濃度的預(yù)膜方案，這類預(yù)膜方案的特點是預(yù)膜配方的組成與正常運行配方的組成之間有密切的聯(lián)系，預(yù)膜完成后，預(yù)膜劑在運行過程中自然置換，正常運行時只需保持低濃度的緩蝕劑即可使保護膜得到維護和修復(fù)，在操作和管理上均較為簡便。因此，開發(fā)適用于提高濃度的預(yù)膜方案的低磷藥劑更具實用意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的可用于循環(huán)水處理中的無磷組合物及其應(yīng)用和循環(huán)水的處理方法。黃原膠、瓜爾膠和阿拉伯膠等親水性膠體(天然多糖類親水性膠體)，由于具有大分子特殊結(jié)構(gòu)和膠體特性，而具有多種功能，可作為乳化劑、穩(wěn)定劑、凝膠增稠劑、浸潤劑、膜成型劑等，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域，對于其作為緩蝕劑這方面的研究尚未見報道。然而本專利技術(shù)的專利技術(shù)人研究發(fā)現(xiàn)，通過配合使用親水性膠體和雜環(huán)化合物能夠有效實現(xiàn)預(yù)膜和緩蝕阻垢。因此，為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本專利技術(shù)提供了一種循環(huán)水處理用組合物，該組合物含有雜環(huán)化合物和親水性膠體，所述雜環(huán)化合物和親水性膠體的重量比為1：2.5-40，所述雜環(huán)化合物包括雜原子為硫和氮的第一雜環(huán)化合物以及雜原子為氮的第二雜環(huán)化合物。優(yōu)選地，所述組合物還含有無磷聚合物。第二方面，本專利技術(shù)提供了一種使用第一方面所述的組合物進(jìn)行循環(huán)水處理的方法，該方法包括以下步驟：(1)循環(huán)水運行起始階段：投加3-12mg/L循環(huán)水的雜環(huán)化合物和30-120mg/L循環(huán)水的親水性膠體，進(jìn)行常溫預(yù)膜；(2)循環(huán)水運行濃縮階段：投加6-30mg/L循環(huán)水的無磷聚合物，啟動熱負(fù)荷并補水；(3)循環(huán)水運行穩(wěn)定階段：繼續(xù)補水并排污，當(dāng)親水性膠體在循環(huán)水中的濃度達(dá)10-40mg/L循環(huán)水時，投加雜環(huán)化合物、親水性膠體和無磷聚合物，使得循環(huán)水中雜環(huán)化合物的濃度為1-4mg/L循環(huán)水，親水性膠體的濃度為10-40mg/L循環(huán)水，無磷聚合物的濃度為2-10mg/L循環(huán)水。第三方面，本專利技術(shù)提供了所述組合物作為預(yù)膜劑或緩蝕阻垢劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用。本專利技術(shù)的組合物不含磷，對環(huán)境友好。而且，將本專利技術(shù)的組合物用于循環(huán)水處理時，能夠有效實現(xiàn)預(yù)膜和/或阻垢緩蝕。本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。具體實施方式以下對本專利技術(shù)的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本專利技術(shù)，并不用于限制本專利技術(shù)。本專利技術(shù)中，術(shù)語“雜環(huán)化合物”是指具有由碳原子及雜原子構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，并不限于化合物(純凈物)的定義，多種不同的具有由碳原子及雜原子構(gòu)成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物的混合物也包含在本專利技術(shù)定義的雜環(huán)化合物的范圍內(nèi)，亦可稱為“雜環(huán)型緩蝕劑”、“雜環(huán)類有機物”或“雜環(huán)類物質(zhì)”等。本專利技術(shù)提供的(無磷)循環(huán)水處理用組合物含有雜環(huán)化合物和親水性膠體，所述雜環(huán)化合物和親水性膠體的重量比為1：2.5-40，優(yōu)選為1：4-40，所述雜環(huán)化合物包括雜原子為硫和氮的第一雜環(huán)化合物以及雜原子為氮的第二雜環(huán)化合物。在本專利技術(shù)中，所述第一雜環(huán)化合物可以為本領(lǐng)域常見的各種雜環(huán)化合物，優(yōu)選為(取代或未取代的)五元雜環(huán)化合物和/或(取代或未取代的)苯稠雜環(huán)化合物(如苯環(huán)與五元雜環(huán)稠合得到的雜環(huán)化合物)，例如，(取代或未取代的)噻唑和/或(取代或未取代的)苯并噻唑。第一雜環(huán)化合物中，取代的基團可以為巰基、氨基和C1-C3的烷基(如甲基)中的至少一個。更優(yōu)選地，所述第一雜環(huán)化合物選自2-巰基苯并噻唑、2-氨基噻唑、2-氨基-4-甲基噻唑、2-氨基-4-甲基苯并噻唑和2-氨基苯并噻唑中的至少一種。在本專利技術(shù)中，所述第二雜環(huán)化合物可以為本領(lǐng)域常見的各種含氮雜環(huán)化合物(雜原子(氮原子)的數(shù)量為1、2或3)，優(yōu)選選自(取代或未取代的)五元雜環(huán)化合物、(取代或未取代的)六元雜環(huán)化合物和(取代或未取代的)苯稠雜環(huán)化合物(如苯環(huán)與五元雜環(huán)稠合得到的雜環(huán)化合物和/或苯環(huán)與六元雜環(huán)稠合得到的雜環(huán)化合物)中的至少一種，例如，(取代或未取代的)吡咯、(取代或未取代的)苯并吡咯、(取代或未取代的)咪唑、(取代或未取代的)苯并咪唑、(取代或未取代的)吡唑、(取代或未取代的)吡啶、(取代或未取代的)吡嗪、(取代或未取代的)嘧啶、(取代或未取代的)苯并吡唑、(取代或未取代的)苯并吡嗪、(取代或未取代的)苯并嘧啶、(取代或未取代的)喹啉、(取代或未取代的)異喹啉和(取代或未取代的)苯并三氮唑中的至少一種。第二雜環(huán)化合物中，取代的基團可以為苯基、羥基、氨基、硝基和C1-C3的烷基(如甲基)中的至少一個。更優(yōu)選地，所述第二雜環(huán)化合物選自苯并吡咯、2-甲基咪唑、2-苯基吡啶、2-羥基吡嗪、2-氨基-5-甲氧基嘧啶、4-甲基喹啉、5-硝基異喹啉、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的至少一種。對所述第一雜環(huán)化合物與第二雜環(huán)化合物之間的重量比沒有特別的要求，可以為1：0.25-4(優(yōu)選為1:1)。本專利技術(shù)中，所述親水性膠體為天然多糖類親水性膠體，例如樹膠(能溶于水并形成黏稠的溶液的雜多糖，參見王鏡巖等，《生物化學(xué)》第三版上冊第51頁)。優(yōu)選情況下，所述親水性膠體選自黃原膠、瓜爾膠和阿拉伯膠中的至少一種。通過配合使用雜環(huán)化合物和親水性膠體，本專利技術(shù)的組合物特別適用于循環(huán)水處理中的預(yù)膜步驟。因此，本專利技術(shù)還提供了上述含有雜環(huán)化合物和親水性膠體的組合物作為預(yù)膜劑在循環(huán)水處理中的應(yīng)用。本專利技術(shù)的組合物作為預(yù)膜劑使用時，用量優(yōu)選為30-135mg/L循環(huán)水。本專利技術(shù)中，所述組合物還可以含有無磷聚合物以進(jìn)一步實現(xiàn)循環(huán)水的緩蝕阻垢。所述雜環(huán)化合物和無磷聚合物的重量比優(yōu)選為1：0.5-10，更優(yōu)選為1：1-10。優(yōu)選地，所述無磷聚合物的極限黏數(shù)為0.03-0.1dl/g。更優(yōu)選地，所述無磷聚合物為無磷均聚物(如C3-C10(C3、C4、C5、C本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種循環(huán)水處理用組合物，其特征在于，該組合物含有雜環(huán)化合物和親水性膠體，所述雜環(huán)化合物和親水性膠體的重量比為1：2.5?40，所述雜環(huán)化合物包括雜原子為硫和氮的第一雜環(huán)化合物以及雜原子為氮的第二雜環(huán)化合物。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種循環(huán)水處理用組合物，其特征在于，該組合物含有雜環(huán)化合物和親水性膠體，所述雜環(huán)化合物和親水性膠體的重量比為1：2.5-40，所述雜環(huán)化合物包括雜原子為硫和氮的第一雜環(huán)化合物以及雜原子為氮的第二雜環(huán)化合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述第一雜環(huán)化合物為取代或未取代的五元雜環(huán)化合物和/或取代或未取代的苯稠雜環(huán)化合物，優(yōu)選地，所述第一雜環(huán)化合物選自2-巰基苯并噻唑、2-氨基噻唑、2-氨基-4-甲基噻唑、2-氨基-4-甲基苯并噻唑和2-氨基苯并噻唑中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述第二雜環(huán)化合物選自取代或未取代的五元雜環(huán)化合物、取代或未取代的六元雜環(huán)化合物和取代或未取代的苯稠雜環(huán)化合物中的至少一種，優(yōu)選地，所述第二雜環(huán)化合物選自苯并吡咯、2-甲基咪唑、2-苯基吡啶、2-羥基吡嗪、2-氨基-5-甲氧基嘧啶、4-甲基喹啉、5-硝基異喹啉、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述親水性膠體選自黃原膠、瓜爾膠和阿拉伯膠中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的組合物，其中，所述組合物還含有無磷聚合物，所述雜環(huán)化合物和無磷聚合物的重量比為1：0.5-10。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中，所述無磷聚合物的極限黏數(shù)為0.03-0.1dl/g。7...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳穎，酈和生，張春原，秦會敏，
申請(專利權(quán))人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司北京化工研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11