用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑及其制備和使用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑及其制備和使用方法，屬于水 處理技術領域。
【背景技術】
[0002] 預膜劑是在水處理的預處理過程中，能在金屬表面預先形成保護膜的一類化學藥 品。工業(yè)循環(huán)水所用的預膜劑多為聚磷酸鹽與鋅鹽的復合劑，一般六偏磷酸鈉與七水硫酸 鋅的比例為4:1. 6,折合為六偏磷酸鈉與一水硫酸鋅比例為4:1，用量為400~800mg/L，預 膜pH值為5. 5~6. 5,預膜時間為12~48小時。此預膜劑含磷高，預膜時濁度大，易形成 沉積，預膜過程還要調(diào)節(jié)pH。
[0003] 有專利提出用有機磷和鋅鹽復配作為預膜劑，投加量為200~600mg/L、或控制總 磷在7. 5mg/L左右，預膜時間40~48小時左右，此預膜方法較傳統(tǒng)預膜方法的優(yōu)點有：① 含磷低；②預膜過程不需要調(diào)節(jié)pH。但是此預膜劑仍然含有一定量的磷，排放后易造成水 體富營養(yǎng)化。
[0004] CN102080223 A公開了一種"用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)預膜處理的無磷預膜劑及其使 用方法"，無磷預膜劑由四元共聚物、磺化苯乙烯馬來酸酐共聚物、貳糖、硫酸鋅、濃硫酸和 水組成，其中的四元共聚物和磺化苯乙烯馬來酸酐共聚物都屬于分散劑，不會成膜；貳糖和 硫酸鋅會形成單一的吸附膜。該無磷預膜劑只能形成吸附膜，吸附膜成膜比較慢，成膜單 〇

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其成本低，綠色無 公害，成膜迅速，成膜均勻致密，預膜過程不用調(diào)節(jié)pH值，預膜后無需排污可直接轉(zhuǎn)入正常 運行，可節(jié)約大量工業(yè)用水；同時本發(fā)明提供了一種簡單便捷的制備方法和使用方法。
[0006] 所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，由以下重量百分含量的原料制成：谷氨 酸鈉5~15 %，葡萄糖酸鈉15~30 %，水解聚馬來酸酐20~40 %，硫酸鋅1~10 %，濃硫 酸1~3%，余量為去離子水。
[0007] 優(yōu)選地，由以下重量百分含量的原料制成：谷氨酸鈉8~10%，葡萄糖酸鈉20~ 25 %，水解聚馬來酸酐25~35 %，硫酸鋅5~8 %，濃硫酸1~2 %，余量為去離子水。
[0008] 所述硫酸鋅為七水硫酸鋅。
[0009] 所述的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑中，谷氨酸鈉和葡萄糖酸鈉可分別與水 中的金屬離子形成沉淀膜和吸附膜，沉淀膜成膜迅速但不夠致密，吸附膜成膜致密但成膜 時間長，谷氨酸鈉和葡萄糖酸鈉配合使用可相互彌補缺點，提高成膜效果和質(zhì)量；水解聚馬 來酸酐具有良好的分散作用，可使預膜劑在金屬表面均勻的形成保護膜，因此本發(fā)明所述 配方中的成分具有明顯的協(xié)同增效作用。
[0010] 所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑的制備方法，是依次將水解聚馬來酸酐、 去離子水和濃硫酸在20-40°C下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入谷氨酸鈉、葡萄糖 酸鈉和硫酸鋅，攪拌均勻后靜置即得所述的無磷預膜劑。
[0011] 所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑的使用方法，是在循環(huán)冷卻水預膜時，直 接將所述的無磷預膜劑加入到循環(huán)水中，所述的無磷預膜劑的加入量為300~500mg/L。
[0012] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] (1)所述無磷預膜劑成本低，配方成分具有明顯的協(xié)同增效作用，與其他水處理劑 不產(chǎn)生干擾；
[0014] (2)所述無磷預膜劑不含磷，克服現(xiàn)有的預膜劑配方含有磷及易引起水體富營養(yǎng) 化的問題，保護水體環(huán)境，是一種綠色環(huán)保型無磷預膜劑；
[0015] (3)所述無磷預膜劑成膜迅速，成膜均勻致密，能很好的降低循環(huán)水系統(tǒng)中設備和 管道的腐蝕；
[0016] (4)預膜過程不用調(diào)節(jié)pH值，預膜后無需排污可直接轉(zhuǎn)入正常運行，可節(jié)約大量 工業(yè)用水。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但其并不限制本發(fā)明的實施。
[0018] 實施例1
[0019] 一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其制備方法是：依次將水解聚馬來酸酐、 去離子水和濃硫酸在20°c溫度下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入谷氨酸鈉、葡萄 糖酸鈉和硫酸鋅，攪拌均勻后靜置即得。各原料的重量百分含量為：谷氨酸鈉5%，葡萄糖 酸鈉15 %，水解聚馬來酸酐30 %，硫酸鋅10 %，濃硫酸3 %，去離子水37 %。
[0020] 將上述配好的無磷預膜劑直接加入實驗用水進行旋轉(zhuǎn)掛片實驗，投加濃度為 500mg/L，試驗溫度45°C，試驗時間48h，實驗用水水質(zhì)為：鈣硬度（以0 &〇)3計）210mg/L，總 堿度（以CaC03計）151mg/L，硫酸根41mg/L，pH為6. 65。實驗結(jié)果見表1。
[0021] 實施例2
[0022] -種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其制備方法是：依次將水解聚馬來酸酐、 去離子水和濃硫酸在40°C溫度下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入谷氨酸鈉、葡萄 糖酸鈉和硫酸鋅，攪拌均勻后靜置即得。各原料的重量百分含量為：谷氨酸鈉10%，葡萄糖 酸鈉25 %，水解聚馬來酸酐40 %，硫酸鋅5 %，濃硫酸3 %，去離子水17 %。
[0023] 將上述配好的無磷預膜劑直接加入實驗用水進行旋轉(zhuǎn)掛片實驗，投加濃度為 300mg/L，試驗溫度45°C，試驗時間48h，實驗用水水質(zhì)為：鈣硬度（以0 &〇)3計）210mg/L，總 堿度（以CaC03計）151mg/L，硫酸根41mg/L，pH為6. 82。實驗結(jié)果見表1。
[0024] 實施例3
[0025] -種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其制備方法是：依次將水解聚馬來酸酐、 去離子水和濃硫酸在30°C溫度下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入谷氨酸鈉、葡萄 糖酸鈉和硫酸鋅，攪拌均勻后靜置即得。各原料的重量百分含量為：谷氨酸鈉15%，葡萄糖 酸鈉30 %，水解聚馬來酸酐20 %，硫酸鋅1 %，濃硫酸1 %，去離子水33 %。
[0026] 將上述配好的無磷預膜劑直接加入實驗用水進行旋轉(zhuǎn)掛片實驗，投加濃度為 400mg/L，試驗溫度45°C，試驗時間48h，實驗用水水質(zhì)為：鈣硬度（以0 &〇)3計）210mg/L，總 堿度（以CaC03計）151mg/L，硫酸根41mg/L，pH為6. 71。實驗結(jié)果見表1。
[0027] 實施例4
[0028] -種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其制備方法是：依次將水解聚馬來酸酐、 去離子水和濃硫酸在30°C溫度下加入反應設備中，攪拌過程中再依次加入谷氨酸鈉、葡萄 糖酸鈉和硫酸鋅，攪拌均勻后靜置即得。各原料的重量百分含量為：谷氨酸鈉8%，葡萄糖 酸鈉20 %，水解聚馬來酸酐35 %，硫酸鋅8 %，濃硫酸2 %，去離子水27 %。
[0029] 將上述配好的無磷預膜劑直接加入實驗用水進行旋轉(zhuǎn)掛片實驗，投加濃度為 400mg/L，試驗溫度45°C，試驗時間48h，實驗用水水質(zhì)為：鈣硬度（以0&〇)3計）210mg/L，總 堿度（以CaC0 3計）151mg/L，硫酸根41mg/L，pH為6. 75。實驗結(jié)果見表1。
[0030] 表1實施例1-4的實驗結(jié)果
[0031]
[0032] 根據(jù)HG/T 3778-2005要求，膜對硫酸銅溶液滴液反應色變時間差應多10S，根據(jù) 表1中的實驗結(jié)果可知，該無磷預膜劑預膜效果遠遠優(yōu)于HG/T 3778-2005要求。
【主權項】
1. 一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其特征在于由以下重量百分含量的原料制 成：谷氨酸鈉5~15%，葡萄糖酸鈉15~30%，水解聚馬來酸酐20~40%，硫酸鋅1~ 10%，濃硫酸1~3%，余量為去離子水。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其特征在于由以下重量 百分含量的原料制成：谷氨酸鈉8~10%，葡萄糖酸鈉20~25%，水解聚馬來酸酐35~ 40 %，硫酸鋅5~8 %，濃硫酸2~3 %，余量為去離子水。3. 根據(jù)權利要求1所述的用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，其特征在于：硫酸鋅為 七水硫酸鋅。4. 一種權利要求1-3任一所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑的制備方法，其特征 在于：依次將水解聚馬來酸酐、去離子水和濃硫酸在20-40°C下加入反應設備中，攪拌過程 中再依次加入谷氨酸鈉、葡萄糖酸鈉和硫酸鋅，攪拌均勻后靜置即得所述的無磷預膜劑。5. -種權利要求1-3任一所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑的使用方法，其特征 在于：在循環(huán)冷卻水預膜時，直接將所述的無磷預膜劑加入到循環(huán)水中，所述的無磷預膜劑 的加入量為300~500mg/L。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑及其制備和使用方法，屬于水處理技術領域。本發(fā)明所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，由以下重量百分含量的原料制成：谷氨酸鈉5～15％，葡萄糖酸鈉15～30％，水解聚馬來酸酐20～40％，硫酸鋅1～10％，濃硫酸1～3％，余量為去離子水。本發(fā)明所述用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的無磷預膜劑，成本低，綠色無公害，成膜迅速，成膜均勻致密，預膜過程不用調(diào)節(jié)pH值，預膜后無需排污可直接轉(zhuǎn)入正常運行，可節(jié)約大量工業(yè)用水；同時本發(fā)明提供了一種簡單便捷的制備方法和使用方法。
【IPC分類】C23C22/48
【公開號】CN105112900
【申請?zhí)枴緾N201510582198
【發(fā)明人】邱振華, 張祥彬
【申請人】山東英聯(lián)化學科技有限公司, 淄博華諾水處理技術有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月14日