循环冷却水中物理阻垢技术的比较

利用污垢热阻动态监测试验装置对电磁、高压静电及低压电子3种典型的物理阻垢技术进行了对比试验研究。在水样硬度及碱度均为300mg/L,流量为780L/h的试验条件下,电磁处理与高压静电处理具有较好的阻垢效果,阻垢率都达到50%～60%;低压电子阻垢技术性能最优,阻垢率达到100%。物理阻垢技术由于操作简单,且符合节能环保的需求,只要对其正确应用,将成为工业循环水处理的重要发展方向。     

高压静电场对绿色阻垢剂的阻垢性能和水垢晶型的影响

研究了在经过高压静电场处理后的水样中,绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢性能及水样中生成的碳酸钙形貌和晶型组成的变化。静态阻垢试验结果表明,PESA和高压静电场存在明显的协同阻垢作用,当静电压为5 000 V,药剂用量为6 mg/L时,阻垢率可达95.4%,比单独使用PESA时提高了22.3%。SEM和XRD的测试结果表明,水样经过静电场处理后,水垢中文石型碳酸钙的含量提高,说明静电场的存在有利于文石型碳酸钙的生成。     

低压静电用于循环冷却水阻垢的实验研究

对低压静电处理循环冷却水的阻垢性能进行了实验研究与机理分析。采用动态监测污垢热阻的方法进行了结垢与阻垢实验,并对溶液的水质进行了分析。结果表明,低压静电处理循环冷却水对换热表面的结垢起到很好的抑制作用,实验中仅需2.2W功率就可达到100%的阻垢率。低压静电水处理不同与其它物理水处理技术,它可降低溶液的硬度、碱度、电导率及pH值,是一种主动的抗垢技术。被处理溶液中发生的微电解反应使更多的污垢晶体在处理器中聚集并生长,而不是沉积在换热表面,从而起到阻垢作用。     

模拟高矿化度矿井水阻垢缓蚀剂的研究

采用碳酸钙沉积法测定5种单一阻垢剂对CaCO3的阻垢效果,聚环氧琥珀酸（PESA）的最佳使用质量浓度为15mg／L时,其阻垢率达到75．3％;在含磷类阻垢剂中,2-膦酸基-1,2,4-三羧基丁烷（PBTCA）的最佳使用质量浓度为20mg／L时,其阻垢率达到76．1％。PESA与PBTCA的浓度比为10：15时,阻垢率可达94．2％。通过正交实验和平行实验,确定三元阻垢剂的最佳配比,即ρ（PESA）：ρ（PBTCA）：ρ（TS-623）（丙烯酸-AMPS三元共聚物）=8：12：8,阻垢率达到96．5％,阻垢效果最佳,且磷含量较低,价格合理,是较为理想的复配型阻垢剂。静态阻垢实验和中试规模的动态试验结果表明,本实验研究的阻垢缓蚀剂能完全适用于工业循环冷却水系统。     

静电场对CaCO3结晶过程的影响及与绿色阻垢剂的协同阻垢性能

使用非蒸发浓缩法研究了静电场对碳酸钙结晶过程及晶型的影响。研究发现经静电处理后,碳酸钙结晶过程初期晶体生长速度缓慢,存在一个稳定期,这个稳定期的长短受温度影响很大。60℃时稳定期可达3 h,当温度升高到80℃后,稳定期缩短到0.5 h内。SEM和IR分析结果表明,经静电处理后,水垢中文石型碳酸钙的含量增加。晶体稳定期和文石型碳酸钙的出现主要是因为,高压静电场导致水分子和HCO₃^-极化变形,使得二者的极性增加,反应活性增强。静态阻垢实验和动态阻垢实验结果表明,静电水处理和聚环氧琥珀酸(PESA)之间存在明显的协同阻垢效应。PESA在静电水中的静态阻垢率可达95.8%,比在配制水中的提高了18.9%;动态阻垢率为92.1%,阻垢率提高了14.5%。     

绿色阻垢剂聚天冬氨酸的制备与性能研究

采用马来酸酐与氨水进行溶液聚合的方法制备聚天冬氨酸（PASP），生产条件温和，利用静态阻垢法评价了聚天冬氨酸的阻垢性能。结果表明：通过氨化反应、聚合反应、碱性水解、提纯等方法合成出的PASP对碳酸钙的阻垢效果良好，聚天冬氨酸对ρ（Ca^2＋）=300mg／L，p（HCO3^-）=300mg／L的水样阻垢率可以达到90％以上；在ρ（HCO3^-）低于400mg／L时，药剂的阻垢率可达到100％；     

反渗透膜阻垢剂阻垢效果的比较研究

本试验采用正交实验法研究了水样含盐量（3个水平），阻垢剂种类（3个水平），阻垢剂量（3个水平）等三个因素及不同水平对反渗透阻垢剂的阻垢效果的影响。试验结果表明：反渗透阻垢剂ZD-01与国外具有代表性的阻垢剂如W-01和W-02，在CaCO3阻垢效能方面效果相当。在含盐量为1000—5000mg／L，阻垢剂量为3～7mg／L时，阻垢剂的阻垢率均超过85％。     

衣康酸均聚物与高压静电场的协同阻垢作用研究

通过静态阻垢试验研究了衣康酸均聚物(PIA)与高压静电场在不同条件下的协同阻垢性能,利用扫描电镜对碳酸钙晶型进行了表征。结果表明:衣康酸均聚物与高压静电场具有协同阻垢作用,高压静电处理后碳酸钙晶型发生了改变。     

聚天冬氨酸及其复配物对硫酸钙的阻垢性能

以L-天冬氨酸为原料，热聚合成聚天冬氨酸酐，水解得到聚天冬氨酸的钠盐。采用凝胶色谱法(GPC)测定了聚天冬氨酸的相对分子质量。研究了聚天冬氨酸及其复配物的阻CaSO4垢性能。实验表明：聚天冬氨酸在投加质量浓度为4mg／L时，阻垢率达到90％，优于常用的阻垢剂聚马来酸和聚丙烯酸。聚天冬氨酸与三聚磷酸钠的复配物在投加质量浓度为5mg／L时，阻垢率达到90％，与柠檬酸三钠的复配物的阻垢率达到88％。聚天冬氨酸及其复配物均具有一定的耐温性能，且聚天冬氨酸优于其复配物。     

静电场与超声波复合作用对CaCO_3结晶行为的影响

为探索高压静电场与功率超声波复合作用的阻垢效果及机理,自制复合阻垢处理器进行了循环冷却水的动态模拟阻垢实验。通过高压静电场、功率超声波的单项作用,以及上述二者的复合作用进行实验。应用黏度计监测循环冷却水的黏度变化,应用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分析CaCO_3水垢的物相、质量分数、晶粒度和形貌等。结果表明:静电场与超声波复合作用下的阻垢率为59.39%和57.42%,高于静电场、超声波单独作用时的阻垢率;经复合作用后,循环冷却水黏度明显增大,附着在换热器表面的CaCO_3水垢的晶粒尺寸增大,聚结程度降低。静电场与超声波复合处理循环冷却水起到了有效阻垢的目的。     

聚天冬氨酸共聚物的合成研究

以马来酸酐、氨、多元羧酸为原料,合成了聚天冬氨酸(PASP)共聚物。讨论了相对分子质量、共聚物用量对阻垢性能的影响,研究了PASP共聚物对纳米碳酸钙的分散性能。结果表明,相对分子质量范围为2000～4000的PASP共聚物的阻垢性能优异,药剂用量为2mg／L时,对碳酸钙的阻垢率达到99．8％;PASP可作为纳米碳酸钙的分散剂,其最佳用量为碳酸钙质量的2％～3％。     

四元共聚物的合成及缓蚀阻垢性能研究

以水为溶剂，采用过氧化物－次磷酸盐为引发体系，用马来酸酐（MA），2－丙烯酰胺－2－甲基两磺酸（AMPS），丙烯酸（AA）为单体在水相中合成了MA－AMPS－AA－POCA共聚物。试验表明该共聚物适于pH小于9的水质。在文中所述试验条件下，当共聚物的用量分别达到35mg/L和50mg/L，缓蚀率和阻垢率均达到95％。     

单宁酸在冷却水中的阻垢性能研究

采用碳酸钙沉积法对单宁酸在冷却水中的阻垢性能进行了试验研究,考察了温度、碱度、硬度和金属离子等因素对其阻垢性能的影响.结果表明,单宁酸对碳酸钙具有较好的阻垢性能,当温度低于70℃、单宁酸质量浓度为20 mg/L时,阻垢率可达到72％;高碱度和高硬度条件下,单宁酸对碳酸钙的阻垢率会有一定程度的下降;Fe3+对单宁酸的阻垢有抑制作用,而Cu2-虽对单宁酸的阻垢具有协同作用,但会加大管道腐蚀,所以Cu2+浓度不宜过高.     

分散阻垢剂TJ-102的研制及其阻垢性能

在水相中合成了丙烯酸／2－丙烯酰胺／2－甲基丙磺酸共聚物分散阻垢剂TJ－102。测定了TJ－102的阻碳酸钙垢、阻磷酸钙垢、分散Fe2O3、稳定水中Zn^2 及与TJ－301复配后的缓蚀阻垢性能。结果表明：TJ－102投加量为10mg/L以上时阻磷酸钙阻垢率95．8％以上,分散Fe2O3透光率为44．3％以下,对Zn(OH)2阻垢率在58．6％以上,但对碳酸钙垢阻垢率较差;TJ－102与TJ－301具有良好的配伍性,复配液TJ－303具有优异的缓蚀、阻垢和分散性能。     

TJ-301在不同水质条件下的阻垢性能研究

TJ-301是一种多元有机膦共聚物，进行了TJ-301在不同水质条件下的阻垢性能研究。结果表明：当TJ-301投加量为50mg/L时，在硬度为350mg/L，碱度为700mg／L时，阻垢率为70．6％；在硬度和碱度分别为250mg/L，pH值为9．0时的阻垢率可达77．3％。     

水质稳定剂TJ-302的合成及其阻垢性能研究

以马来酸酐、丙烯酸和含磷化合物为主要原料，在水相中一步合成出含膦马-丙多元共聚物TJ-302；筛选出一种阻垢增效剂，并对其阻垢性能进行了测试。结果表明：在相同的质量浓度40mg／L下，TJ-302的阻垢率为94．9％，超过了分步合成后再复配的TJ-301的阻垢性能，且该药剂适用于较高pH(pH=9．2)；当阻垢增效剂质量浓度为2．00mg／L时，其阻垢率提高了4．3％。     

复合型阻垢剂与磁场协同防垢效果的室内动态研究

考察了不同质量浓度的2种复合阻垢剂对碳酸钙阻垢性能的影响。利用自行设计的物理防垢仪评价装置,研究了高效电磁防垢仪的防垢效果和机理,并且采用X-射线衍射、扫描电镜对在高效电磁防垢仪作用下的CaCO3结晶过程及其晶型的改变进行了表征。研究了2种复合阻垢剂与高效电磁防垢仪协同作用的防垢性能。结果表明：复合阻垢剂1的最高阻垢率为76．53％;复合阻垢剂2的最高阻垢率为80．68％;高效电磁防垢仪的平均防垢率为51．46％。高效电磁防垢仪可以促进CaCO3结晶过程的进行,并且促使方解石向文石转化。在高效电磁防垢仪与复合阻垢剂的协同作用下,复合阻垢剂1的协同防垢率比单独使用时提高20％,复合阻垢剂2的协同防垢率比单独使用时提高10％以上。     

聚氧丙烯二胺四亚甲基膦酸的合成与阻垢性能

本文采用聚氧丙烯二胺、三氯化磷和甲醛为原料合成了一种大分子有机膦酸-聚氧丙烯二胺四亚甲基膦酸（PDAMP），并对其结构进行了表征。采用鼓泡法测试其阻碳酸钙垢行为，结果表明：在10mg／L以下时其阻垢性能较差，但在20mg／L时PDAMP表现出很好的阻垢性能，阻垢率达到60％以上，并且具有良好的析晶延迟作用；PDAMP的阻垢行为与单分子有机膦酸不同，而与聚合物PAA相似。     

聚硅酸硫酸铝阻垢性能的研究

采用静态阻垢实验对聚硅酸硫酸铝(PASS)的阻垢性能进行了研究,考察了药剂投加量、pH及相对分子质量对其阻垢性能的影响。结果表明,Ca2+质量浓度为240mg/L时,PASS投加质量浓度为10mg/L,阻垢率可达到80%左右;PASS在pH8的水中阻垢率能保持在80%以上;其阻垢性能的最佳相对分子质量在6300左右。利用扫描电镜对其阻垢机理进行了研究。     

新型聚合物阻垢剂聚天冬氨酸的合成与性能

对新型水处理剂聚天冬氨酸的合成、热稳定性及阻垢性能等进行了研究。研究结果表明 :聚天冬氨酸的合成为无催化剂的L 天冬氨酸缩聚反应。相对分子质量为 40 0 0的聚天冬氨酸具有最为优良的阻垢性能 ;药剂投加量仅为 0 2mg/L时 ,对碳酸钙的阻垢率就达到 88% ,阻垢率达到 10 0 %时药剂浓度仅为 2 0mg/L ;增加聚天冬氨酸阻垢剂浓度使阻垢率随着Ca2 +浓度增加而下降的趋势变缓。聚天冬氨酸是一种可应用于高温、高钙离子浓度水系统的聚合物阻垢剂。