循環(huán)冷卻水中水處理劑在線監(jiān)測方法的建立及相應(yīng)儀器的研發(fā).pdf

1、工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中存在三大問題：結(jié)垢、腐蝕和微生物生長。為此，人們研制開發(fā)出各種水處理試劑，包括阻垢劑、緩蝕劑、絮凝劑等，以減輕此類現(xiàn)象。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的水處理試劑已基本上可以控循環(huán)水中存在的問題，但在系統(tǒng)中如何保持合適濃度的有效試劑，成為控制技術(shù)的關(guān)鍵。因此，快速、準(zhǔn)確地測定工業(yè)水系統(tǒng)中水處理劑的濃度至關(guān)重要。 本研究圍繞循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中水處理劑的在線監(jiān)測這一課題展開，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)根據(jù)鋼廠凈循環(huán)水系統(tǒng)

2、的現(xiàn)場運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)水處理劑在線監(jiān)測的技術(shù)路線，即將水處理劑和熒光示蹤劑按一定比例混合投入系統(tǒng)，對熒光示蹤劑進(jìn)行在線監(jiān)測，以熒光示蹤劑的濃度推算出水處理劑濃度，對水處理劑含量進(jìn)行間接監(jiān)測。 (2)選定羧基磺基萘二甲酰亞胺(CSN)作為熒光示蹤劑，以斑馬魚作為受試生物，進(jìn)行CSN的毒性試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，斑馬魚在CSN濃度為500 ng/mL下曝露96 h后，CSN未對受試生物斑馬魚構(gòu)成可見的威脅。根據(jù)鋼廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)參數(shù)，考

3、察溫度、pH值、殺生劑等參數(shù)對CSN熒光強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，CSN除受殺生劑的影響導(dǎo)致熒光值降低外，在循環(huán)冷卻水中其他水質(zhì)參數(shù)條件下，CSN能保持很好的惰性，可作為循環(huán)冷卻水的熒光示蹤劑。 (3)從集成化、專用化、小型化的現(xiàn)代分析儀器設(shè)計(jì)理念出發(fā)，研制專用的在線熒光監(jiān)測儀。儀器部件包括電源模塊、激發(fā)光源模塊、流通池、光信號過濾聚焦裝置、檢測器、數(shù)據(jù)分析處理和結(jié)果顯示裝置等。 (4)通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，考察在線熒光監(jiān)測儀

4、的穩(wěn)定性，以及所研發(fā)的監(jiān)測方法及儀器的精密度、檢出下限等性能指標(biāo)。結(jié)果顯示，儀器的性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 (5)應(yīng)用動(dòng)態(tài)模擬裝置，初步驗(yàn)證了熒光示蹤方法在線間接監(jiān)測水處理劑含量的可行性。試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)值小于2.5時(shí)，熒光示蹤劑濃度與總磷濃度之間有很好的相關(guān)性，采用CSN與水處理劑以一定比例混合的熒光示蹤方法，結(jié)合研制的在線熒光監(jiān)測儀，可對循環(huán)水濃縮倍數(shù)低的循環(huán)水系統(tǒng)，如鋼廠凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的水處理劑含量實(shí)行在線