论文部分内容阅读
结垢、金属腐蚀和生物粘泥是目前冷却循环水存在的主要问题。化学加药法是目前工业水处理技术中最被认可的技术。为了解决化学加药法存在的含磷量高,价格昂贵和功能单一的问题,本文采用静态阻垢法,动态挂片实验进行了一系列的复配实验,得到了一种不含磷的多功能的绿色阻垢缓蚀水处理剂。并运用电化学测试,表面形貌分析及吸附热力计算探讨了该复配阻垢缓蚀剂的机理;同时探讨了 pH值和温度对复合型水处理剂阻垢和缓蚀性能的影响;本文的主要结论如下:(1)通过预备实验,筛选得到5种阻垢剂单体,即水解聚马来酸酐、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸、乙二胺四甲叉膦酸钠,4种缓蚀剂单体即月桂酰基肌氨酸钠、甲基苯并三氮唑、柠檬酸钠、咪唑啉双季铵盐。通过系列复配试验,得到具有最佳阻垢、缓蚀性能的配方,其组成为HPMA 20mg/L+TTA50mg/L+BIS 1 OOmg/L;(2)复合阻垢缓蚀剂效果受pH和温度影响较大;在pH为4-10、温度为40-80℃的范围内,阻垢缓蚀率均大于85%,筛选得到的复合配方对水质变化具有较好的适应性,能满足循环冷却水系统防垢和铜铁铝共用体系的防腐要求。(3)通过SEM、XRD形貌分析,推断该配方阻垢机理为:通过吸附于碳酸钙垢晶体的活性位点,破坏碳酸钙垢晶体的晶体结构,使其无法聚集变大,从而无法形成较大的碳酸钙垢;(4)通过吸附热力学计算,结果表明:该阻垢缓蚀剂配方通过化学吸附或者物理吸附与化学吸附共同作用吸附于金属表面,形成单分子层,该单分子层保护金属基体不和水与腐蚀阴离子发生电化学反应。两种缓蚀剂分子在金属表面成膜过程中相辅相成,相互补充,使得该单层分子层保护性更好。