本發明涉及一種用于循環水的水處理藥劑，特別是一種用于高氯離子含量為3000～100000mg/L的循環冷卻水的緩蝕阻垢劑。
背景技術：
在現實中，有的地下水含Cl-(氯離子)在150mg/L以上，稍濃縮即超過700mg/L，采用反滲透法投資大，制水成本高，濃水無處去，浪費水資源，采用離子交換脫鹽工藝投資大，操作要求高，反洗水污染。
發明人檢索到以下相關專利文獻：CN101125715A公開了一種處理高濃縮倍數循環水的復合緩蝕阻垢劑，包括液體部分和固體部分，以液體部分總重100％計，各組分的重量百分比為有機膦酸5～40％，有機羧酸5～40％，水20～90％；以固體部分總重100％計，各組分的重量百分比為具有阻垢作用的聚合物總重5～35％，堿劑45～80％，唑類1～10％，鋅鹽1～10％；在循環水中液體部分與固體部分的使用濃度為，固體部分：補充水加藥量為20～200mg/L，液體部分：維持循環水中總膦為10～15mg/L。CN103739093A公開了一種用于中央空調循環冷卻水的三元聚合型緩蝕阻垢劑，由電氣石、聚天冬氨酸、聚環氧琥珀酸、聚馬來酸和羥基乙叉二膦酸、鋅鹽等組成。其中電氣石的用量在5～500g/t(以固體計)，聚天冬氨酸、聚環氧琥珀酸、聚馬來酸和羥基乙叉二膦酸的用量在2～60g/t(以液體計)，鋅鹽的用量在0.2～0.8g/t。CN105271536A公開了一種高溫、高堿、高硬、高壓灰水分散阻垢劑及其制備方法，分散阻垢劑由氨基三甲叉膦酸20份、三亞甲基三膦酸-乙二胺-氮-羥丙基磺酸15份、羥基亞乙基二磷酸30份、水解聚馬來酸酐17份、鋅鹽和水10-18份組成。CN105502704A公開了一種復合緩蝕阻垢劑，所述的復合緩蝕阻垢劑是液體制劑，由兩種液體制劑A和液體制劑B按比例1:1混合而成，其中：液體制劑A是由有機膦酸、聚羧酸、分散劑和水組成的復合制劑；液體制劑B是由固體藥劑與水按重量比1:1配成的復合制劑，其中固體藥劑為具有阻垢作用的聚合物、堿劑、唑類和鋅鹽的復合制劑。CN101607766A公開了一種用于高堿高氯循環冷卻水的緩蝕阻垢劑的制備，以重量份數配制：聚環氧琥珀酸23－25份、2－膦酸丁烷－1，2，4－三羧酸23－25份、緩蝕增效劑12－15份、葡萄糖酸鈉10－15份、烷基環氧羧酸鹽5－8份，苯駢三氮唑2－3份，純水10－20份。
以上這些技術對于如何用緩蝕阻垢劑處理高氯離子含量循環冷卻水，而且能達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》所要求的阻垢率、金屬腐蝕率、菌藻滋生率的各項技術指標要求，并未給出具體的指導方案。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于高氯離子含量循環冷卻水的緩蝕阻垢劑，采用該緩蝕阻垢劑處理高氯離子含量循環冷卻水，該緩蝕阻垢劑對循環水中Cl-(氯離子)含量容忍度高，在Cl-含量為3000mg/L～100000mg/L時能達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》所要求的阻垢率、金屬腐蝕率、菌藻滋生率的各項技術指標要求，同時濃縮倍數自然平衡，系統零排放運行，無廢水排放，大大減少污水處理設施投資及運行費用。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：
一種用于高氯離子含量為3000～100000mg/L的循環冷卻水的緩蝕阻垢劑，其技術方案在于所述的緩蝕阻垢劑包括液體部分和固體部分，其中：
液體部分為有機膦酸、有機羧酸、具有阻垢和緩蝕以及分散作用的物質、水的復合制劑，以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：有機膦酸10％～30％，有機羧酸10％～30％，具有阻垢和緩蝕以及分散作用的物質10％～25％，余量為水。固體部分為栲膠、黃腐酸、氫氧化鈉、鈉鹽的復合制劑，以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠15％～35％，黃腐酸20％～35％，氫氧化鈉0～5％，余量為鈉鹽。
所述的有機膦酸選自羥基乙叉二膦酸、二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMPA)、多胺基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)其中的一種或者兩種；所述的有機羧酸選自2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)、含N元素的多元羧酸(NDA)、膦基水解聚馬來酸酐(PPMA)其中的一種或者兩種；所述的具有阻垢和緩蝕以及分散作用的物質選自聚環氧琥珀酸鈉(PESA)、膦磺酸其中的一種或者兩種；所述的鈉鹽選自碳酸鈉、磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、亞硝酸鈉、三聚磷酸鈉其中的一種或者兩種。
在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：100～300克/噸補充水,液體部分：50～400克/噸補充水(根據補充水質加減量)。
上述技術方案中，所述的用于高氯離子含量為3000～100000mg/L的循環冷卻水的緩蝕阻垢劑的優選方案可以是，以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：羥基乙叉二膦酸15％～20％，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)10％～15％，含N元素的多元羧酸(NDA)10％～15％，聚環氧琥珀酸鈉(PESA)15％～20％，余量為水；以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠20％～25％，黃腐酸20％～25％，氫氧化鈉2％～5％，余量為鈉鹽；所述的鈉鹽為碳酸鈉和磷酸三鈉的組合，碳酸鈉和磷酸三鈉的重量配比為1：0.5。在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：150克/噸補充水,液體部分：100克/噸補充水。
上述技術方案中，所述的用于高氯離子含量為3000～100000mg/L的循環冷卻水的緩蝕阻垢劑的優選方案還可以是，以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMPA)15％～25％，含N元素的多元羧酸(NDA)20％～30％，膦磺酸10％～25％，余量為水；以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠15％～20％，黃腐酸25％～30％，氫氧化鈉1％～5％，余量為鈉鹽；鈉鹽為三聚磷酸鈉和亞硝酸鈉的組合，三聚磷酸鈉和亞硝酸鈉的重量配比為1：0.5。在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：100克/噸補充水,液體部分：200克/噸補充水。
上述技術方案中，所述的用于高氯離子含量為3000～100000mg/L的循環冷卻水的緩蝕阻垢劑的優選方案還可以是，以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：多胺基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)10％～15％，有機羧酸20％～30％，聚環氧琥珀酸鈉(PESA)10％～20％，余量為水；有機羧酸為膦基水解聚馬來酸酐(PPMA)和含N元素的多元羧酸(NDA)的組合，膦基水解聚馬來酸酐(PPMA)和含N元素的多元羧酸(NDA)的重量配比為1：0.5；以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠15％～20％，黃腐酸25％～30％，氫氧化鈉0.5％，余量為鈉鹽；所述的鈉鹽為碳酸鈉、磷酸三鈉的組合，碳酸鈉和磷酸三鈉的重量配比為1：0.8。在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：150克/噸補充水,液體部分：300克/噸補充水。
在補充水中設置一個給藥器，將上述制得的液體部分與固體部分通過該給藥器在補充水中添加，所述的給藥器具有球體形的第一空腔體、球體形的第二空腔體、第一進藥管、第二進藥管、固定于第一空腔體上的將外界與第一空腔體的內部相連通的多個第一藥液管、固定于第二空腔體上的將外界與第二空腔體的內部相連通的多個第二藥液管、支撐第一空腔體的第一支腿、支撐第二空腔體的第二支腿，第一進藥管的下端與第一空腔體的中部相連通，第二進藥管的下端與第二空腔體的中部相連通，第一空腔體內放入所述的固體部分，第二空腔體內放入所述的液體部分，第一藥液管與第二藥液管的數量相同，每個第一藥液管的圓孔內徑是每個第二藥液管的圓孔內徑的1.5～2.0倍，第一藥液管與第二藥液管的最近距離H是8～15厘米，第一進藥管的加藥口、第二進藥管的加藥口皆位于補充水水面的上面。
上述液體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將水、有機膦酸、有機羧酸、具有阻垢和緩蝕以及分散作用的物質依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得液體部分的復合制劑。固體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將栲膠、黃腐酸、氫氧化鈉、鈉鹽依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得固體部分的復合制劑。
本發明所選用的各組分均為市場上銷售的商品，含N元素的多元羧酸(NDA)可以選用聚丙烯酰胺。
根據GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》要求，水走管程最高為700mg/L，在實際應用和實驗中，循環水中Cl-含量>3000mg/L時，循環冷卻水使用本發明的緩蝕阻垢劑后可以達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》規定的金屬腐蝕速率：碳鋼＜0.075mm/年,銅<0.005mm/年,不銹鋼<0.005mm/年，金屬無點蝕，阻碳酸鈣垢率＞90％，阻磷酸鈣垢率＞89％，符合國標要求。采用本發明處理循環水無污染，無投資，無廢水，零排放運行，直接將原來用的藥劑用本發明藥劑替換即可。本發明能處理Cl-含量在3000mg/L～100000mg/L的循環冷卻水。
例如：一個綜合補充水水質：總硬度20mg-n/L、總堿度10mg-n/L、CL-500mg/L、PH7.8、Ca2+12mg-n/L，循環水的補充水，零排放運行濃縮后達到濃縮倍數K＝15倍，此時循環水中的Cl-含量達到7500mg/L,使用本發明后，系統金屬材質腐蝕率：碳鋼0.003～0.075mm/年，銅0.002～0.005mm/年；不銹鋼0.0001～0.0003mm/年，無點蝕，阻碳酸鈣垢率＞85％，阻磷酸鈣垢率＞88％，不使用殺菌劑。
再例如：一個綜合補充水水質：總硬度18mg-n/L、總堿度12mg-n/L、CL-680mg/L、PH7.9、Ca2+15mg-n/L，循環水的補充水，零排放運行濃縮后達到濃縮倍數K＝15倍，此時循環水中的Cl-含量達到10200mg/L,使用本發明后，系統金屬材質腐蝕率：碳鋼0.035～0.075mm/年，銅0.0025～0.005mm/年；不銹鋼0.0001～0.0003mm/年，無點蝕，阻碳酸鈣垢率＞87％，阻磷酸鈣垢率＞87％，不使用殺菌劑。
綜上所述，采用本發明的緩蝕阻垢劑處理高氯離子含量循環冷卻水，該緩蝕阻垢劑對循環水中Cl-(氯離子)含量容忍度高，在Cl-含量為3000mg/L～100000mg/L時能達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》所要求的阻垢率、金屬腐蝕率、菌藻滋生率的各項技術指標要求，同時濃縮倍數自然平衡，系統零排放運行，無廢水排放，大大減少了污水處理設施投資及運行費用。一般來說不使用殺菌滅藻劑，不用預膜，運行穩定、經濟可行，經濟效益和社會效益顯著。
附圖說明
圖1為本發明所用的給藥器的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1：本發明的用于高氯離子含量循環冷卻水的緩蝕阻垢劑包括液體部分和固體部分，其中：以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：羥基乙叉二膦酸18％，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)12％，含N元素的多元羧酸NDA(選用聚丙烯酰胺)10％，聚環氧琥珀酸鈉(PESA)16％，余量為水。以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠22％，黃腐酸21％，氫氧化鈉2％，余量為鈉鹽；所述的鈉鹽為碳酸鈉和磷酸三鈉的組合，碳酸鈉和磷酸三鈉的重量配比為1：0.5。
上述液體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將水、羥基乙叉二膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、含N元素的多元羧酸(NDA)、聚環氧琥珀酸鈉(PESA)依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得液體部分的復合制劑。固體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將栲膠、黃腐酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得固體部分的復合制劑。
在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：150克/噸補充水,液體部分：100克/噸補充水。
實施例1的應用：一個綜合補充水水質：總硬度20mg-n/L、總堿度10mg-n/L、CL-500mg/L、PH7.8、Ca2+12mg-n/L，循環水的補充水，零排放運行濃縮后達到濃縮倍數K＝15倍，此時循環水中的Cl-含量達到7500mg/L,使用本發明后，系統金屬材質腐蝕率：碳鋼0.003～0.075mm/年，銅0.002～0.005mm/年；不銹鋼0.0001～0.0003mm/年，無點蝕，阻碳酸鈣垢率＞85％，阻磷酸鈣垢率＞88％，不使用殺菌劑。
實施例2：本發明的用于高氯離子含量循環冷卻水的緩蝕阻垢劑包括液體部分和固體部分，其中：以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMPA)20％，含N元素的多元羧酸(NDA)25％，膦磺酸18％，余量為水；以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠15％，黃腐酸26％，氫氧化鈉1％，余量為鈉鹽；鈉鹽為三聚磷酸鈉和亞硝酸鈉的組合，三聚磷酸鈉和亞硝酸鈉的重量配比為1：0.5。
上述液體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將水、二乙烯三胺五亞甲基膦酸、含N元素的多元羧酸(NDA)、膦磺酸依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得液體部分的復合制劑。固體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將栲膠、黃腐酸、氫氧化鈉、三聚磷酸鈉、亞硝酸鈉依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得固體部分的復合制劑。
在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：100克/噸補充水,液體部分：200克/噸補充水。
實施例2的應用：一個綜合補充水水質：總硬度18mg-n/L、總堿度12mg-n/L、CL-680mg/L、PH7.9、Ca2+15mg-n/L，循環水的補充水，零排放運行濃縮后達到濃縮倍數K＝15倍，此時循環水中的Cl-含量達到10200mg/L,使用本發明后，系統金屬材質腐蝕率：碳鋼0.035～0.075mm/年，銅0.0025～0.005mm/年；不銹鋼0.0001～0.0003mm/年，無點蝕，阻碳酸鈣垢率＞87％，阻磷酸鈣垢率＞87％，不使用殺菌劑。
實施例3：本發明的用于高氯離子含量循環冷卻水的緩蝕阻垢劑包括液體部分和固體部分，其中：以液體部分總重100％計，液體部分各組分的重量百分比為：多胺基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)10％，有機羧酸20％，聚環氧琥珀酸鈉(PESA)15％，余量為水；有機羧酸為膦基水解聚馬來酸酐(PPMA)和含N元素的多元羧酸(NDA)的組合，膦基水解聚馬來酸酐(PPMA)和含N元素的多元羧酸(NDA)的重量配比為1：0.5；以固體部分總重100％計，固體部分各組分的重量百分比為：栲膠15％，黃腐酸25％，氫氧化鈉0.5％，余量為鈉鹽；所述的鈉鹽為碳酸鈉、磷酸三鈉的組合，碳酸鈉和磷酸三鈉的重量配比為1：0.8。
上述液體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將水、多胺基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、膦基水解聚馬來酸酐(PPMA)、含N元素的多元羧酸(NDA)、聚環氧琥珀酸鈉(PESA)依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得液體部分的復合制劑。固體部分(復合制劑)的制備方法是，按上述的重量百分比將栲膠、黃腐酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉依次加入容器中(反應釜中)，混合、攪拌均勻即得固體部分的復合制劑。
在循環冷卻水中，液體部分與固體部分在每噸補充水添加量為，固體部分：150克/噸補充水,液體部分：300克/噸補充水。
以上各實施例中，含N元素的多元羧酸NDA(可)選用聚丙烯酰胺。
如圖1所示，補充水中設置一個給藥器，將上述各實施例制得的液體部分與固體部分通過該給藥器在補充水中添加，所述的給藥器具有球體形的第一空腔體2、球體形的第二空腔體2′、第一進藥管1、第二進藥管1′、固定于第一空腔體上的將外界與第一空腔體的內部相連通的多個第一藥液管3、固定于第二空腔體上的將外界與第二空腔體的內部相連通的多個第二藥液管3′、支撐第一空腔體的第一支腿4、支撐第二空腔體的第二支腿4′，第一進藥管1的下端與第一空腔體2的中部相連通，第二進藥管1′的下端與第二空腔體2′的中部相連通，第一空腔體2內放入所述的固體部分，第二空腔體2′內放入所述的液體部分，第一藥液管3與第二藥液管3′的數量相同，每個第一藥液管3的圓孔內徑是每個第二藥液管3′的圓孔內徑的1.5～2.0倍(選擇1.8倍)，第一藥液管3與第二藥液管3′的最近距離H是8～15厘米(選擇12厘米)，第一進藥管1的加藥口、第二進藥管1′的加藥口皆位于補充水水面的上面。采用給藥器給藥更加均勻，更加快捷，給藥工效提高了30％以上，生產成本降低了20％以上，更容易達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》所要求的阻垢率、金屬腐蝕率、菌藻滋生率的各項技術指標要求。
本發明的以上各實施例與背景技術中的CN101125715A、CN105502704A相比，其組分以及含量明顯不同，本發明能用于高氯離子含量為3000～100000mg/L的循環冷卻水中，而背景技術中的CN101125715A、CN105502704A顯然不能達到要求。
根據GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》要求，水走管程最高為700mg/L，在實際應用和實驗中，循環水中Cl-含量>3000mg/L時，循環冷卻水使用本發明的緩蝕阻垢劑后可以達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》規定的金屬腐蝕速率：碳鋼＜0.075mm/年,銅<0.005mm/年,不銹鋼<0.005mm/年，金屬無點蝕，阻碳酸鈣垢率＞90％，阻磷酸鈣垢率＞89％，符合國標要求。采用本發明處理循環水無污染，無投資，無廢水，零排放運行，直接將原來用的藥劑用本發明藥劑替換即可。本發明能處理Cl-含量在3000mg/L～100000mg/L的循環冷卻水。
綜上所述，對于以上各實施例，采用本發明的緩蝕阻垢劑處理高氯離子含量循環冷卻水，該緩蝕阻垢劑對循環水中Cl-(氯離子)含量容忍度高，在Cl-含量為3000mg/L～100000mg/L時能達到GB50050-2007《工業循環冷卻水設計規范》所要求的阻垢率、金屬腐蝕率、菌藻滋生率的各項技術指標要求，同時濃縮倍數自然平衡，系統零排放運行，無廢水排放，大大減少了污水處理設施投資及運行費用。一般來說不使用殺菌滅藻劑，不用預膜，運行穩定、經濟可行，經濟效益和社會效益顯著。