影响循环水处理剂阻垢分散效果的主要因素
阻垢分散剂作用原理说明
阻垢分散剂作用原理说明阻垢分散剂作用机理可分为鳌合、分散和晶格畸变三步。
且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。
鳌合作用由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。
鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+，Mg2+等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物，从而阻止其与成垢阴离子(如co32一，5042一，Po4，一和51032一等)的接触，使得成垢的几率大大下降。
分散作用分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。
成垢粒子可以是钙、镁离子，也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。
分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。
聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。
与鳌合作用相比，分散作用是高效的。
实验表明，1 mg分散剂可使10一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中，在中高硬度水中，阻垢分散剂的分散功能起主要作用。
1.3晶格畸变作用当系统的硬度、碱度较高，所投人的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候，它们就不可避免地析出。
如果没有分散剂的存在，垢的生长将服从晶体生长的一般规律，所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。
如果有足量的分散剂的存在，由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围，阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列，从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。
根据阻垢分散剂的作用机理，阻垢分散剂常被用在锅炉水处理、循环水处理等行业中。
循环水基础知识
1工业上使用循环水的意义1.1冷却水对水质的要求在许多工业生产中，水是直接或间接使用的重要工业原料之一，其中大量的是用来作为冷却介质，通常在选用水作为冷却介质时，需注意选用的水要能满足以下几点要求：1) 水温要尽可能低一些在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高。
同时冷却水温度愈低，用水量也相应减少。
2) 水质不易结垢冷却水在使用中，要求在换热设备的传热表面上不易生成水垢，以免影响传热设备的传热效率。
这对工厂安全生产是一个关键。
生产实践告诉我们，由于水质不好，易结水垢而影响工厂生产的例子是屡见不鲜的。
3) 水质对金属设备不易产生腐蚀冷却水在使用中，要求对金属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。
4) 水质不易滋生菌藻冷却水在使用过程中，要求菌藻获等微生物在水中不易滋生繁殖，这样可避免或减少因茵藻繁殖而形成大量的粘泥污垢。
过多的粘泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。
1.2循环冷却水运行时存在的问题对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生以下三种危害：1) 严重的水垢附着2) 设备腐蚀3) 菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等这些危害会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失，因此不能掉以轻心，在日常运行时，必须要选择一种经济实用的循环水处理方案，务使上述危害减轻，直至使其不发生。
1.3循环冷却水水质处理的意义冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害，而循环冷却水的处理就是通过水质处理的办法使三种危害减轻或消除，这样做有几个好处1) 稳定生产没有水垢附着，腐蚀穿孔和污泥堵塞等危害，系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作，除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水入面为工厂长周期安全生产提供了保证。
阻垢剂协同效应及影响因素的研究
２ 实 验 ２１ 试 ． 剂
装
褂 西
ＨＥ 、 ＭＡ 和 ＡＭＰ ＤＰ ＨＰ Ｓ均 为 工 业 纯 ； 化 氯
钙 、 酸氢钠 和 乙二胺 四乙酸二钠 均为分 析纯 。 碳
２ ２ 阻 垢 性 能 测 定 口 ． ］
药剂质量浓度／ ｇ・ ａ ｒ Ｌ
阻 垢 性 能 采 用 碳 酸 钙 沉 积 法 测 定 。测 试 条 件 ： ａ 质 量 浓 度 为 ２ ０ ｍｇ Ｌ ＨＣ Ｆ 质 量 浓 Ｃ ４ ／ ， Ｏ 度 为 ７ ２ ｍｇ Ｌ（ 以 Ｃ Ｃ 。计 ） 浓 缩 倍 数 为 ３ ／ 均 ａＯ ， ２ ０ ｐ 值 为 ８ ０ 水 温 为 （ ０４１ ． ，Ｈ ．， ８ － ）℃ ， 试 时 间 － 测
６ ７
药 剂质 量 浓 度低 于 １ ／ ０ｍｇ Ｌ的情 况 下 ， 阻垢 率 小 于 ３ ， ０ 阻垢 效果 不佳 ， 阻垢 率 随投加 量 增 加提 高 幅度较 大 ； 当药 剂质量 浓 度为 ３ ／ ０ｍｇ Ｌ时 ， 三者 阻 垢率 比较 接近 ， 约为 ６ 。 ５
（ 汉 科 技 大 学 化 学 工 程 与技 术学 院 ， 汉 ４ ０ ８ ） 武 武 ３ ０ １
摘 要 采 用 静态 阻垢 法 研 究 了 羟基 乙 叉 二 磷 酸 （ Ｄ ） 水 解 聚 马 来 酸 酐 （ ＭＡ） ２丙 烯 ＨＥ Ｐ 、 ＨＰ 与 一 酰 胺 一一 ２甲基 丙 基 磺 酸 （ ＡＭＰ ） 组 分 的 阻 垢 性 能 以 及 复 配后 的阻 垢 协 同效 应 。通 过六 水 平 的平 行 Ｓ单
通 过测 定 单一 组 分 以及 不 同质 量浓 度配 比下 的 ＨＥ Ｐ与 ＡＭＰ 、 Ｄ Ｄ Ｓ ＨＥ Ｐ与 ＨＰ ＭＡ、 ＡＭＰ Ｓ与
ＨＥ Ｐ的阻垢效 率不是 很 高 ， Ｄ 用量 较 大 ， 因此 可采 用 复配 来 提高 阻垢 效率 ， 减少药 剂用量 。水 解 聚 马来酸 酐 （ ＭＡ） 羧 基数 量 较 多 ， ＨＰ 的 阻垢 性 能 及
循环水考试试题答案
循环水基本知识考试内容1、冷却水系统分为直流冷却水系统与循环冷却水系统。
循环冷却水系统又可分为敞开式和密闭式两种。
2、冷却塔的形式很多，根据空气进入塔内的情况分为自然通风和机械通风两大类。
前者最常见的是风筒式冷却塔，在电厂较常见。
目前常见的机械通风型的冷却塔是抽风式或横流式冷却塔。
3、浓缩倍数K是指循环水中某物质的浓度与补充水中某物质的浓度之比，即K=CR/CM。
一般选用cl-、K+或总溶固体、电导率等计算浓缩倍数。
4、常见的水垢组成为：碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、镁盐和硅酸盐。
水垢的危害：水垢的导热性非常差，不足金属材质的1％，试验表明，当锅炉内结垢达到1.0mm时，需多用燃煤20-30 ％；由于水垢在设备上分布不均匀，致密程度不同，极易造成垢下腐蚀和缝隙腐蚀，造成换热器腐蚀穿孔；随着水垢增加，有时会堵塞换热器的列管，无法清洗，使换热器报废；增加计划外停车。
5、循环冷却水系统中电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
腐蚀的速率和水中溶解氧、溶解盐类、PH和温度等有关。
6、常见微生物包括：细菌、真菌和藻类。
细菌包括：(1）产黏泥细菌，又叫黏液异氧菌，是冷却水中数量最多的一类细菌。
（2）铁细菌。
（3）产硫化物细菌，俗称硫细菌。
(4）产酸细菌。
如：硝化细菌、硫杆细菌。
真菌包括：霉菌和酵母两类；藻类主要有蓝藻、绿藻和硅藻。
7、微生物的生长受下列因素影响：①温度（20-30℃最适宜细菌生长）；②光照强度（对藻类非常重要）；③pH值或酸碱度；④溶解氧与溶解硫化物的含量；⑤无机物（SiO2、NO2-N 、HCO3-、PO43-、Mn、Fe等）的浓度；⑥有机物（COD、BOD）的浓度；⑦循环水的浓缩倍数。
8、悬浮物是颗粒较大而悬浮在水中的一类杂质的总称。
由于这类杂质没有统一的物理和化学性质，所以很难确切地表达出它们的含量。
在水质分析中，常用浊度定植来近似表示悬浮物和胶体的含量，它的单位是mg/L、NTU、FTU。
在一般情况下，循环冷却水的悬浮物浓度或浊度不应大于20mg/L，当使用板式、翅片管式或螺旋板式换热器时，悬浮物浓度或浊度不宜大于10mg/L。
循环水实验部分
循环水缓蚀阻垢试验部分针对现场运行的条件，由于补水水源为地表水，循环水采用加水处理剂处理的工艺浓缩5.0倍，必须选择对钙、镁、铁等离子产生的垢具有高效阻垢分散作用，对悬浮物浊度产生的沉积物具有高效分散作用，对系统具有高效的防腐能力的水处理剂，同时要配合适宜的工艺控制条件与进行硫酸的投加控制PH值，才能达到良好的水处理效果。
把工艺的控制和药剂的控制有机地结合起来，以确保浓缩倍率5.0倍条件下安全运行。
此次实验的主要目的：☐找到适合现场运行使用的最佳缓蚀阻垢剂配方。
☐摸索出循环冷却水系统安全、经济、有效的水处理方案。
1.1、阻垢缓蚀剂的选择原则1、高效性：具有高效阻垢、分散、防腐能力，使用浓度低，药效持续时间长。
2、经济性：经济性能做到三低，即药剂单价低，单位水量处理费用低，年处理费用低。
3、安全性：药剂具备对使用者以及对环境的安全。
4、配伍性：药剂应与处理系统环境配伍，应考虑系统中的温度、硬度、碱度、浊度、pH值，氯根、金属离子、泥砂、总固溶物等对药剂的影响，选择合适的药剂，还要考虑药剂与其它化学处理药剂的配伍性及协同效应，如与缓蚀剂和杀菌剂等其它药剂的协同性。
5、可操作性：药剂应对设备腐蚀性低，操作简便。
6、延续性：加入的药剂应能维持一定的浓度，消耗在其他化学物质上的量应尽量少，尽可能的只消耗在阻垢、分散、防腐上，要有一定的延续性。
根据上述选择原则，应考虑投加方便、药剂浓度小、对系统影响小；阻垢、分散、防腐效果明显、符合环保要求、运行成本尽量低的药剂。
为此，我们进行了大量的试验，包括多种原料的筛选试验，多种复配药剂的对比试验，鉴于不便说明其中的各种情况，这里只介绍与电厂有关的实验情况。
1.2、静态阻垢实验（）缓蚀阻垢剂是一种含有膦羧酸、丙烯酸磺酸多元共聚物及无磷缓蚀剂复配而成的低磷缓蚀阻垢剂产品。
该产品具有优异的阻碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙及硅垢的性能，同时对循环水中的氧化铁及锌盐也有良好的分散稳定性能，该产品对碳钢、铜及铜合金、不锈钢等多种金属材质均有优异的缓蚀效果。
循环水浓缩倍数影响因素分析及对策
循环水浓缩倍数影响因素分析及对策摘要：针对循环水浓缩倍数低于集团公司指标的情况，进行了相关影响因素分析，依此提出了减少系统保有水量、增加热负荷、改造旁虑池、优化工艺管理及操作等改进措施，并对浓缩倍数提高后系统运行可能存在的问题及注意事项进行了讨论。
循环水浓缩倍数是反映和控制循环水系统运行的一个重要综合性指标。
提高循环水浓缩倍数不仅可以降低补充水量、节约水资源；降低排污水量、减少对环境的污染和废水处理量；还可以减少水处理剂及杀生剂的消耗量、降低水处理成本。
循环冷却水系统作为石油化工行业的一个总要组成部分，近几年来随着管理制度的不断完善；生产工艺技术的不断进步；水处理剂的不断改进、开发，集团公司对循环水质管理的要求也越来越高，特别是浓缩倍数N控制指标逐年提高。
如下图示：1 现状分析我厂现共有五座循环水场，由于系统设计、处理能力、覆盖的生产装置、管理水平各异，因而各水场的水质差异较大。
具体反映在浓缩倍数上详见表1。
表1 循环水场浓缩倍数统计表（2003年）一循环水场二循环水场三循环水场焦化水场烷基化水场浓缩倍数2.883.35 2.63 3.24 2.16（平均值）浓缩倍数40.0 70.3 20.5 62.5 14.0合格率（％）注：表中合格率统计均是以N≥3.00为计算依据从表1统计数据可以看出，五座循环水场仅二座水场浓缩倍数年均值大于3.00，烷基化水场最低仅为2.16，因而该系统存在问题也最多；此外，各水场浓缩倍数合格率普遍很低，说明水质波动大、稳定性差。
因而要稳定水质，确保系统安全、经济运行，就必须进一步提高循环水浓缩倍数以及其合格率。
下面就影响循环水浓缩倍数的几方面因素进行分析，并探讨其改进措施。
2 影响因素浓缩倍数N是循环冷却水的含盐量C与其补充水的含盐量C0之比，即N=C/C0可用下式进行计算：N=M/(B+D+F)=(E+B+D+F)/(B+D+F)=1+E/(B+D+F)⑴E=4.184△TQ/γ ⑵式中：M—补充水量B—排污水量F—渗漏损失量D—风吹损失量E—蒸发量Q—循环水量△T—进、出塔水温差γ—蒸发热从⑴、⑵式可以看出，当环境温度及循环水量一定时，浓缩倍数N与△T成正比，与B、D、F成反比。
水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法
水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法1．0应用范围1．1 在工业循环冷却水处理中，由于采纳了磷（膦）系配方而带来了产生磷酸钙垢的危害。
随着水处理技术的不断进展，高浓缩倍数和碱性水处理技术的开发和应用，使得这种危害性更趋严重。
因此有必要筛选评定抑制磷酸钙垢的有效药剂。
1．2 对于阻垢剂的阻垢性能和应用范围，宜先在试验室的强化条件下进行简单快速的初步筛选评价，本法就是基于这个目的而建立的。
1．3 本法只针对通常循环冷却水中的成垢盐类———磷酸钙的初始成垢趋势进行评定，而对其已成垢的进程不作讨论。
1．4 本法对实际循环冷却水中的成垢重要影响因素：温度、PH 值、PO43—、Ca2+、M—碱度等模拟了现场碱性水运行指标在，如温度掌控在相当于一般工厂冷却器水侧*高壁温80℃、PH值调整稳定在9的范围或在碱度不大的情况下采纳蒸发浓缩的方法维持自然平衡PH值9的范围来进行阻垢剂的筛选。
它可为下一步模拟试验和现场应用供给依据，而且对进一步的讨论工作有引导意义。
2．0 原理依据试验目的，选定试验用水，加入所需评定的阻垢剂和肯定量的PO43—，掌控温度80℃和稳定PH值为9的试验条件，恒温静置10小时后，分析测定澄清液中的PO43—、Ca2+浓度，以评定阻垢性能。
3．0 试验用水3．1 配制水：配制成钙离子浓度为250毫克/升，磷酸根离子为5毫克/升，PH为9左右的水质。
3．2 现场水：当为现场筛选配方时，可用现场水。
现场水可直接取生产补充水，也可配制成生产补充水，还可以依据需要往生产补充水或配制的生产补充水中补加钙离子至浓缩倍数要求的指标。
4．0 仪器4．1 多孔恒温水浴锅，充足恒温掌控80±1℃的要求。
4．2721分光光度计。
4．3 自动显示酸度计。
4．4 容量瓶：50、100、500、1000ml。
4．5 移液管：1、2、5、10、50ml。
4．6 可调定量加液器500、1000ml。
阻垢剂的作用和原理
阻垢剂的作用和原理在我国，随着工业的迅速发展，用水量增大，循环用水成为节约水资源的重要手段，工业循环冷却水占工业用水总量的70%～90%。
随着阻垢剂的使用的广泛，为了适应各行业的应用，从而生产出很多不同类型，不同性质的阻垢剂。
一、什么是阻垢剂阻垢剂（Scale Inhibitor）是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能的一类药剂。
二、反渗透阻垢剂的主要成分有哪些反渗透阻垢剂主要包括一些天然分散剂、膦酸、膦羧酸及膦磺酸和高分子聚合物等，而目前使用的绝大多数阻垢分散剂是高分子聚合物。
它们能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶无机盐的沉积、结垢。
为了给使用提供便利，方便选购，我们需要对阻垢剂的种类进行了解。
常见的分类主要有以下几种：1、聚羧酸类阻垢分散剂聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少，常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。
2、有机膦酸酯有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。
其毒性低，易水解。
3、有机膦酸类阻垢剂常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等，对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。
4、聚磷酸盐常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。
三、阻垢剂的性能我们知道阻垢剂具有阻垢作用，其阻垢作用是由于它本身能阻止碳酸盐小晶粒的长大，并使晶格歪曲畸变，从而使循环冷却水中碳酸盐不会在换热器表面形成硬垢，同时，通过其组织中有机磷酸盐等成份与金属形成保护膜的特性，使它可与循环冷却水中钙离子相结合，起到防止金属腐蚀的作用。
本品PH使用范围广，可在PH7.0~10.0之间具有阻垢和缓蚀作用，从而使工业生产操作简便，不会由于PH失控而造成腐蚀、结垢等问题。
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影响循环水处理剂阻垢分散效果的主要因素循环水处理剂阻垢分散效果的主要影响因素有以下几点：
1.水质特性：循环水的水质特性是影响阻垢分散效果的关键因素之一、比如，水中的溶解性盐、硬度物质和有机物含量等会影响阻垢分散剂的性能。
一般来说，水中离子含量越高，硬度物质含量越高，阻垢分散剂的作
用效果就会受到影响。
2.pH值：循环水的pH值会影响阻垢分散剂的分散能力。
循环水的pH
值偏酸或偏碱都会降低阻垢分散剂的分散能力。
因此，保持循环水的适当pH值对阻垢分散剂的效果非常重要。
3.温度：温度对阻垢分散剂的分散效果也有显著影响。
一般来说，温
度升高会增加阻垢分散剂的分散能力。
循环水处理剂的使用温度一般按照
厂家说明进行。
4.阻垢分散剂的类型和剂量：不同类型的阻垢分散剂会有不同的分散
效果。
根据循环水的具体情况和需求，选择合适的阻垢分散剂类型和剂量
非常重要。
5.进水水质和质量波动：如果进水水质波动比较大，或者水质本身较差，那么阻垢分散剂的分散效果可能会受到很大的影响。
因此，稳定进水
水质和水质质量对阻垢分散剂的效果至关重要。
6.循环水流速和水体流动：循环水的流速和水体流动情况对阻垢分散
剂的分散效果也会有一定影响。
较低的流速或者较为静止的水体容易导致
阻垢剂沉积和堆积，从而降低阻垢分散剂的分散能力。
总之，循环水处理剂阻垢分散效果的主要因素包括水质特性、pH值、温度、阻垢分散剂的类型和剂量、进水水质和质量波动，以及循环水流速
和水体流动情况等。
只有全面考虑这些因素，才能提高阻垢分散剂的分散
效果，确保循环水的处理效果。