循環(huán)冷卻水系統的復合阻垢緩蝕劑性能及緩蝕機理初探.pdf

1、本文運用靜態(tài)阻垢法和分散氧化鐵性能評定方法篩選出了一種性能優(yōu)異的復合阻垢緩蝕劑，并對其綜合性能進行了研究；將復合阻垢緩蝕劑應用到循環(huán)水量為5噸/時的中試裝置，考察了復合阻垢緩蝕劑對于循環(huán)冷卻水系統中常規(guī)水質理化指標和微生物指標的影響；通過中試裝置中的碳鋼、銅片和不銹鋼三種材質的掛片試驗，研究了復合阻垢緩蝕劑對掛片的動態(tài)緩蝕性能；并對腐蝕最嚴重掛片表面生物膜鐵細菌進行分離純化，運用16S rDNA方法進行菌種鑒定；在此基礎上，以腐蝕最嚴重

2、的碳鋼掛片為代表，進行鐵細菌腐蝕機理的初步探討。主要研究結論如下：
　　 (1)篩選出的復合阻垢緩蝕劑由聚天冬氨酸和聚丙烯酸組成，其性能優(yōu)異，靜態(tài)阻碳酸鈣垢和磷酸鈣垢的效率分別為92.8％和96.4％，透光率可達到37.6％，分散氧化鐵沉積能力高。
　　 (2)對復合阻垢緩蝕劑按藥劑比例進行縮小，以中試試驗裝置補充水來源-自來水為試驗水體，進行阻碳酸鈣垢和分散氧化鐵沉積性能評定，結果表明：在12d、6d和6d前，B1、B

3、2和B3阻碳酸鈣垢效率分別在85％以上，以85％的阻垢效率作為評判標準，得到B3的藥劑成本為0.07元/(噸水·天)，僅為Bi和B2的50％，與常規(guī)阻垢緩蝕劑配方相比，可節(jié)約藥劑成本75％-77％，經濟效益非?？捎^；B3藥劑透光率為38.9％，與B1、B2相比沒有顯著性差異；綜合藥劑經濟成本、藥劑阻垢效果以及分散氧化鐵沉積能力三方面考慮，選定B3進行中試研究，加藥時間確定為6d。
　　 (3)對B3進行綜合性能研究，結果顯示：其

4、對鈣離子、堿度和溫度均有良好的適應性，在Ca2+濃度小于200mg/L，堿度小于500mg/L，溫度小于60℃時，其阻垢效率均可達到80％以上；靜態(tài)阻垢效率達到85％以上，經過一個月的作用時間，B3對于碳鋼、不銹鋼和銅片的靜態(tài)緩蝕率均能達到60％以上，其與殺菌劑在阻垢、緩蝕性能方面均存在良好的配伍性：藥劑配方中PAA動態(tài)生物降解率在第6天可達到87.6％，綜合性能優(yōu)異。
　　 (4)B3復合阻垢緩蝕劑的加入可確保循環(huán)水水質的各項

5、理化指標值均符合工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范( GB50050-2007)中對應的循環(huán)冷卻水水質標準。
　　 (5)中試裝置中的掛片試驗結果表明，碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中的多糖含量和鐵細菌數量均隨著運行時間的增加而增加，作為對照的1號中試裝置中掛片表面生物膜中的多糖含量和鐵細菌數量均比投加復合阻垢緩蝕劑與殺菌劑的2號中試裝置中對應掛片表面生物膜中多糖含量和鐵細菌數量增加更加迅速。1號中試裝置中碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中多

6、糖含量分別從14d時的0.080g/m2、0.0969/m2、0.136g/m2增加到98d時的0.4339/m2、0.447g/m2、0.680g/m2，鐵細菌數量分別從14d時的19CFU/cm2、0CFU/cm2、19CFU/cm2增加到98d時的57900CFU/cm2、73CFU/cm2、3480CFU/cm2；2號中試裝置中碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中多糖含量分別從14d時的0.026g/m2、0.0969/m2、0.03

7、99/m2增加到98d時的0.2269/m2、0.302g/m2、0.179g/m2，與1號中試裝置相比，2號中試裝置中碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中鐵細菌數量較少，最大值也僅為23CFU/cm2。
　　 (6)B3復合阻垢緩蝕劑的加入，起到改變碳鋼表面生物膜中鐵細菌數量與碳鋼腐蝕率間相關性關系的作用，使得掛片表面鐵細菌數量與掛片腐蝕率沒有相關性。經過98天的運行時間，其對碳鋼和銅的動態(tài)緩蝕率還能在60％以上，顯示出其對循環(huán)冷卻