循环水缓蚀阻垢剂的性能评价

蒋璨 陈晓波 李希 鞠美庭 王海勇

摘 要：采用静态阻垢法和旋转挂片法对含磷缓蚀阻垢剂HS01和无磷缓蚀阻垢剂HS02进行了阻垢和缓蚀性能评价。静态阻垢实验表明，含磷缓蚀阻垢剂HS01和无磷缓蚀阻垢剂HS02具有较好的阻垢性能，阻碳酸钙垢率在70%左右，与竞品基本一致。旋转挂片实验表面，含磷缓蚀阻垢剂HS01和无磷缓蚀阻垢剂HS02对碳钢和黄铜有优良的缓蚀性能，明显优于竞品，对于碳钢加入HS01后的腐蚀速度为0.0376mm/a，HS02的腐蚀速度为0.0466mm/a，低于国标要求的0.075mm/a，对于黄铜加入HS01的腐蚀速度为0.0028mm/a，HS02的腐蚀速度为0.0016mm/a，低于国标要求的0.005mm/a。

关键词：缓蚀阻垢剂;阻垢;碳钢;黄铜;腐蚀速度;环保

中图分类號：T 文献标识码：B

1 前言

在我国，淡水资源并不丰富且南北分配不平衡。在北方，很多地方缺水少雨，水资源紧张，节水用水的需求非常迫切。因此，对于北方的很多工业设备，使用闭式循环冷却水系统非常常见。闭式循环冷却水系统相比起直流冷却水系统，除了节约大量水资源，减少排污水污染之外，还能够减少热污染。

但是闭式循环冷却水系统，也存在一些，这些问题主要包括三类：结垢、腐蚀和淤积。这三类问题都会导致热交换能力下降;设备寿命缩短;设备运行故障;产能下降;增加维护费用;系统停产等问题。

因此，需要在循环水中加入阻垢缓蚀剂来改善或延缓结垢和腐蚀。目前缓蚀阻垢剂多采用含磷配方，过量的磷会导致水体富营养化，促进藻类和微生物的生长，对环境造成不好的影响。同时随着国家对环保标准的提高要求，低磷和无磷配方越来越受到重视，对该方面的需求也越来越高。

2 实验部分

2.1 实验用阻垢剂及试剂

含磷缓蚀阻垢剂HS01，无磷缓蚀阻垢剂HS02，竞品缓蚀阻垢剂01（JP01），竞品缓蚀阻垢剂02（JP02），竞品缓蚀阻垢剂03（JP03）。其它化学分析药剂均为分析纯。

2.2 实验仪器

电热恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司;RCC-III 旋转挂片腐蚀试验仪;便携式pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司。

2.3 实验方法

2.3.1 碳酸钙静态阻垢法[1]

参考GB/T16632-2008;

2.3.2 水处理剂缓蚀性能的测定-旋转挂片法[2]

参考GB/T-18175-2014-水处理剂缓蚀性能的测定;

2.4 分析项目及方法

Ca2+浓度的测定采用络合滴定法，参照GB6910—2006;

3 实验结果与讨论

3.1 静态阻碳酸钙实验

对于五种缓蚀阻垢剂，都是随加药量的增加。在加药量为10ppm时，阻垢率最高的是HS02，为68.16%，最低的为JP02，为60.14%。

3.2 旋转腐蚀挂片实验—检测对碳钢的缓蚀能力

在试验温度45℃，实验时间为72h的情况下，检测不同缓蚀阻垢剂对碳钢的缓蚀能力，结果见图一：

HS01和HS02对碳钢腐蚀速度仅0.0376mm/a和0.0466mm/a，低于国标要求的0.075mm/a，而竞品缓蚀阻垢剂对碳钢缓蚀能力相对较差，JP02腐蚀速度为0.1279mm/a，JP03腐蚀速度达到了0.1699mm/a。长隆科技开发的HS01和HS02缓蚀率能够达到95%左右，能够满足循环水中缓蚀要求。

3.3 旋转腐蚀挂片实验—检测对黄铜的缓蚀能力

在试验温度45℃，实验时间为72h的情况下，检测不同缓蚀阻垢剂对黄铜的缓蚀能力：HS01和HS02对黄铜腐蚀速度仅0.0028mm/a和0.0016mm/a，低于国标要求的0.005mm/a，三种竞品对黄铜缓蚀能力相对较差，最差为JP01，腐蚀速度达到了0.0101mm/a。长隆科技开发的HS01和HS02缓蚀率能够达到90%左右，能够满足循环水中缓蚀要求。

4 结论

1）缓蚀阻垢剂HS01和HS02能够达到市面上竞品缓蚀阻垢剂的阻垢效果，五种缓蚀阻垢剂的阻垢率都在70%左右;

2）HS01和HS02对于碳钢、黄铜的缓蚀效果要明显优于三种竞品，低于国标腐蚀率，符合缓蚀要求;

3）HS02为无磷缓蚀阻垢剂，可生物降解，属于绿色环保水处理药剂。

参考文献

[1]中国标准出版社，中国标准出版社第二编辑室.水处理剂与工业用水水质分析方法[M].北京：中国标准出版社，2008：310-340.

[2]中国标准出版社，中国标准出版社出版发行.水处理剂缓蚀性能的测定—旋转挂片法[M].北京：中国标准出版社，2014：111.

作者简介：蒋璨（1985，12-），女，河南周口人，博士，高级工程师，膜分离技术方向，深圳市长隆科技有限公司、南开大学联合培养博士后。