專利名稱：無(wú)磷復(fù)合水處理劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)磷復(fù)合水處理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
近二、三十年來(lái)，我國(guó)在水污染防治出臺(tái)了一系列水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)，但水污染的發(fā)展趨勢(shì)仍未得到有效控制。很多工業(yè)廢水還有有毒有害的物質(zhì)，使得我國(guó)大多數(shù)城市河流都存在嚴(yán)重的污染，導(dǎo)致城市水源水質(zhì)下降和處理成本增加，嚴(yán)重威脅到人類的生存健康，不僅加劇了水資源短缺的矛盾，也對(duì)我國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來(lái)嚴(yán)重的負(fù)面影響，后果非常嚴(yán)重。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)用水量在日益增大，而工業(yè)循環(huán)冷卻用水占工業(yè)總用水量的70%左右，因此循環(huán)冷卻水節(jié)水能力大有潛力可挖。目前，工業(yè)循環(huán)冷卻水處理占主導(dǎo)地位的仍然是磷系水處理劑。雖然磷系水處理劑為解決工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕與結(jié)垢問題做出了巨大貢獻(xiàn)，給社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)利益，但是，磷系水處理劑會(huì)給工業(yè)廢水帶來(lái)大量的含磷化合物，造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，因此，開發(fā)一種高效無(wú)磷的環(huán)保型水處理劑勢(shì)在必行。目前，國(guó)內(nèi)外很多無(wú)磷緩蝕阻垢劑多是以鉬酸鈉、鎢酸鈉、鋅鹽和葡萄糖酸鈉代替含磷緩蝕阻垢劑?；粲钅热藢?duì)環(huán)保型綠色阻垢分散劑聚天冬氨酸進(jìn)行了報(bào)道，開發(fā)了一種由PASP、葡萄糖酸鈉、鎢酸鹽和鋅鹽組成的緩蝕阻垢劑(霍宇凝，劉珊，陸柱.新型水處理劑聚天冬氨酸的研究.華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，沈(3) :298 300)。國(guó)內(nèi)專利CN1609020 《一種用含聚環(huán)氧琥珀酸的緩蝕阻垢水處理方法》開發(fā)了一種由PESA、葡萄糖酸鈉和鋅鹽組成的復(fù)合水處理緩蝕阻垢劑。雖然上述已公開的無(wú)磷緩蝕阻垢劑屬于綠色環(huán)保型水處理劑，緩蝕阻垢性能也都不錯(cuò)，但是鉬酸鹽(其有效使用濃度需要大于20mg/L)和鎢酸鹽配方的用量過(guò)大、成本過(guò)高，鋅鹽配方容易造成鋅垢沉積，葡萄糖酸鈉配方也會(huì)致使系統(tǒng)易產(chǎn)生菌藻等一系列問題，因此，這些水處理藥劑也不能夠廣泛被推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中水處理劑含磷對(duì)環(huán)境不友好、或者使用無(wú)磷配方的成本高難以推廣使用、鋅鹽配方容易造成鋅垢沉積、葡萄糖酸鈉配方也會(huì)致使系統(tǒng)易產(chǎn)生菌藻等的缺陷，提供了一種具有良好緩蝕阻垢性和環(huán)保性能，無(wú)磷、無(wú)毒、易生物降解，且添加濃度低、成本低的無(wú)磷復(fù)合水處理劑及其制備方法。本發(fā)明的無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方含有聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、鉬酸鹽、鈰源、 苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及水。本發(fā)明中，所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方含量較佳的為含有15% 30%聚天冬氨酸、20% 聚環(huán)氧琥珀酸、3% 10%鉬酸鹽、2% 8%鈰源、 3%苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及補(bǔ)足余量100%的水，百分比為各成分占無(wú)磷復(fù)合水處理劑總量的質(zhì)量百分比。
本發(fā)明中，所述的聚天冬氨酸為本領(lǐng)域常規(guī)所述的聚天冬氨酸，分子量沒有特殊限定，較佳的為粘均分子量4000 10000的聚天冬氨酸。本發(fā)明中，所述的聚環(huán)氧琥珀酸為本領(lǐng)域常規(guī)所述的聚環(huán)氧琥珀酸，分子量沒有特殊限定，較佳的為粘均分子量400 5000的聚環(huán)氧琥珀酸。本發(fā)明中，所述的鉬酸鹽為本領(lǐng)域常規(guī)所述的鉬酸鹽，較佳的為鉬酸銨和/或鉬酸鈉。本發(fā)明中，所述的鈰源為本領(lǐng)域常規(guī)所述，在水中能電離出鈰離子的化合物，較佳的為氧化鈰和/或硝酸鈰。本發(fā)明中，所述的聚天冬氨酸相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度較佳的為 15mg/L 30mg/Lo本發(fā)明中，所述的聚環(huán)氧琥珀酸相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度較佳的為 20mg/L 35mg/L。本發(fā)明中，所述的鉬酸鹽相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度較佳的為!Mg/ L 10mg/Lo本發(fā)明中，所述的鈰源相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度較佳的為aiig/ L 8mg/L。本發(fā)明中，所述的苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度較佳的為lmg/L ;3mg/L。本發(fā)明的無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方還可以含有本領(lǐng)域常規(guī)添加的各種其他添加劑， 只要其沒有拮抗作用或不顯著影響本發(fā)明水處理劑效果即可。本發(fā)明的無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方較佳的由聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、鉬酸鹽、鈰源、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及水組成。其中，所述的聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、鉬酸鹽、鈰源、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑的種類及優(yōu)選含量均如前所述。本發(fā)明的無(wú)磷復(fù)合水處理劑的制備方法按本領(lǐng)域常規(guī)操作，較佳的包括如下步驟按所述的配方，將水、聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、 鉬酸鹽、以及鈰源依次加入攪拌均勻混合即可。其中，所述的攪拌的時(shí)間為本領(lǐng)域常規(guī)操作時(shí)間，較佳的為0. 5 1小時(shí)。本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。本發(fā)明中，在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述的各技術(shù)特征優(yōu)選條件可以任意組合得到較佳實(shí)例。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的無(wú)磷復(fù)合水處理劑不含磷、無(wú)毒、易生物降解，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，不需要很高的鉬酸鹽投加濃度即可實(shí)現(xiàn)處理目的降低了整個(gè)產(chǎn)品的成本，有較高的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)具有良好的緩蝕阻垢性能，對(duì)碳鋼、不銹鋼及銅合金等材質(zhì)都起到了優(yōu)良的保護(hù)作用。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
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下述實(shí)施例均按照中國(guó)石油化工總公司編寫的《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》(1993 年，安慶石油化工總廠信息中心出版)中“碳酸鈣沉積法”和“旋轉(zhuǎn)掛片失重法”進(jìn)行靜態(tài)阻垢試驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)。下述實(shí)施例中，聚天冬氨酸(PASP，粘均分子量范圍1000 5000)來(lái)源山東泰和水處理有限公司；聚環(huán)氧琥珀酸(PESA，粘均分子量范圍為400 1500)來(lái)源山東泰和水處理有限公司。實(shí)施例11、配制無(wú)磷復(fù)合水處理劑IOOg無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方聚天冬氨酸(PASP) 18g，聚環(huán)氧琥珀酸(PESA) 25g，鉬酸鈉5g，氧化鈰4g，苯并三氮唑(BTA) Ig,去離子水47g。制備方法將聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸加入去離子水中，邊加邊攪拌，然后依次加入苯并三氮唑、鉬酸鈉和氧化鈰，攪拌至均勻后得IOOg無(wú)磷復(fù)合水處理劑。2、實(shí)驗(yàn)水質(zhì)見下表試驗(yàn)水質(zhì)(上海地方水質(zhì))
權(quán)利要求
1.一種無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于其配方含有聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、鉬酸鹽、鈰源、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及水。
2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方由聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、鉬酸鹽、鈰源、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及水組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑配方含量為含有15% 30%聚天冬氨酸、20% 35%聚環(huán)氧琥珀酸、3% 10%鉬酸鹽、20Z0 8%鈰源、 3%苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及補(bǔ)足余量100%的水，百分比為各成分占無(wú)磷復(fù)合水處理劑總量的質(zhì)量百分比。
4.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的聚天冬氨酸為粘均分子量4000 10000的聚天冬氨酸。
5.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的聚環(huán)氧琥珀酸為粘均分子量400 5000的聚環(huán)氧琥珀酸。
6.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的鉬酸鹽為鉬酸銨和/或鉬酸鈉。
7.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的鈰源為氧化鈰和/或硝酸鈰。
8.如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑，其特征在于所述的聚天冬氨酸相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度為15mg/L 30mg/L ；和/或，所述的聚環(huán)氧琥珀酸相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度為20mg/L 35mg/L ；和/或，所述的鉬酸鹽相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度為3mg/L 10mg/L ；和/或，所述的鈰源相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度為2mg/L 8mg/L ；和/或，所述的苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑相對(duì)于待處理水溶液總量的有效投加濃度為lmg/L ;3mg/L。
9.如權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的無(wú)磷復(fù)合水處理劑的制備方法，其特征在于其包括如下步驟按所述的配方，將水、聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、鉬酸鹽、以及鈰源依次加入攪拌均勻混合即可。
10.如權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于所述的攪拌的時(shí)間為0.5 1小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了復(fù)合水處理劑及其制備方法。該復(fù)合水處理劑配方含有聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、鉬酸鹽、鈰源、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、以及水。該制備方法包括如下步驟按所述的配方，將水、聚天冬氨酸、聚環(huán)氧琥珀酸、苯并三氮唑和/或甲基苯并三氮唑、鉬酸鹽、以及鈰源依次加入攪拌均勻混合即可。該復(fù)合水處理劑具有良好緩蝕阻垢性和環(huán)保性能，無(wú)磷、無(wú)毒、易生物降解，且添加濃度低、成本低。
文檔編號(hào)C02F5/12GK102557277SQ20101060556
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者王煒 申請(qǐng)人:上海洗霸科技股份有限公司