復(fù)合阻垢劑PASP/POCA的復(fù)配及其阻垢性能的實(shí)驗(yàn)研究

    隨著世界水資源短缺加劇、水污染日益嚴(yán)重和工業(yè)生產(chǎn)裝置運(yùn)行周期的延長,對工業(yè)水處理技術(shù)的要求不斷提高,促進(jìn)了水處理劑的迅速發(fā)展。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng),新型綠色阻垢劑已成為國內(nèi)外競相研究的熱點(diǎn)。 聚天冬氨酸(簡稱PASP)則是近年來人們發(fā)現(xiàn)的一種水處理劑,由于它可以完全生物降解,屬綠色化學(xué)品。

    有關(guān)聚天冬氨酸的研究在國外已經(jīng)成為熱點(diǎn)。美國、德國等國家已相繼建成較大規(guī)模的生產(chǎn)裝置并成功運(yùn)轉(zhuǎn),而國內(nèi)只有一些少量的報(bào)道,且還未能大規(guī)模生產(chǎn),生產(chǎn)成本也較高。膦酰基羧酸共聚物(簡稱POCA)是一種含磷的水溶性聚合物,磷含量一般低于3%,具備了綠色水處理劑的概念,并已在國內(nèi)大量生產(chǎn),成本較低。

    本文工作主要圍繞PASP 和POCA 兩種阻垢劑展開實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容如下: 采用靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)方法,分別研究了PASP和POCA的阻垢性能。PASP和POCA均屬優(yōu)異的碳酸鈣阻垢劑,阻垢劑濃度僅需幾毫克/升或十幾毫克/升,阻垢率就可達(dá)90%以上;隨著阻垢劑濃度的增加,阻垢率上升,當(dāng)阻垢劑濃度達(dá)到一定量時,阻垢率不再大幅度上升,逐漸趨于穩(wěn)定;隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高,阻垢劑的阻垢效果下降;增加實(shí)驗(yàn)溶液中Ca2 的濃度,阻垢率下降;PASP主要以三種方式發(fā)揮阻垢作用如凝聚分散作用、晶格畸變作用和絡(luò)合增溶作用,POCA也以類似的三種方式發(fā)揮阻垢作用如靜電斥力作用、晶格畸變作用和絡(luò)合增溶作用。 采用正交實(shí)驗(yàn)方法,研究了PASP和POCA之間的復(fù)配情況。研究出它們在不同實(shí)驗(yàn)條件下的最佳復(fù)配比例,即研制出一種新型的復(fù)合阻垢劑（ATMP）;且實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度為30℃時,PASP和POCA之間表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng),而當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度為60℃時,PASP和POCA之間表現(xiàn)出加和效應(yīng);對復(fù)合阻垢劑進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性評價,復(fù)合阻垢劑可降低單獨(dú)使用相同質(zhì)量濃度組分阻垢劑時的成本。 利用動態(tài)實(shí)驗(yàn)方法,研究了復(fù)合阻垢劑對換熱面上結(jié)垢過程的影響,又研究了復(fù)合阻垢劑對實(shí)驗(yàn)溶液中某些物化參數(shù)變化規(guī)律的影響。實(shí)驗(yàn)表明,復(fù)合阻垢劑的加入可大大減少換熱面上的結(jié)垢量,阻垢效果顯著;復(fù)合阻垢劑的使用會影響溶液中離子濃度、pH 值和電導(dǎo)率的變化規(guī)律。隨著實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時間的延長,阻垢實(shí)驗(yàn)中鈣離子濃度下降較緩,而結(jié)垢實(shí)驗(yàn)中鈣離子濃度下降較快。阻垢實(shí)驗(yàn)中溶液的pH 值上升較快,而結(jié)垢實(shí)驗(yàn)中溶液的pH 值上升較慢。www.5ign5.com