[科普中国]-循环水处理剂

简介

工业冷却循环水系统普遍存在水垢、污垢、腐蚀、菌藻、管网腐蚀和浓缩倍数的控制问题，一般采用添加缓蚀阻垢剂和杀菌剂等化学药剂，就是所谓的循环水处理药剂。

分类我国的水处理剂种类相对较多，按照其自身的作用与效果来看，分别有分散剂、氧化杀菌剂、金属缓蚀剂以及非氧化杀菌剂等等。我国的循环水处理的方式也在不断的更新，逐渐的缩短了与先进国家之间的距离，虽然还存在一定的不足之处，但在不断的实践过程中会逐渐的对其进行完善。1

阻垢剂常见的阻垢剂有

1、有机膦系列阻垢剂

ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。

HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸（盐）好。

EDTMPS是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3～5倍。能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在200℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子，因而可以与多个金属离子螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。

EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。EDTMPA为高纯试剂且无毒，在电子行业可作为半导体芯片的清洗剂用于制造集成电路；在医药行业作放射性元素的携带剂，用于检查和治疗疾病；EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA，几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。

2、有机膦酸盐阻垢剂

ATMP?Na4是ATMP的中性钠盐，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。 ATMP?Na4适用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。ATMP?Na4对于其他一些添加剂也有很好的相容性。ATMP?Na4特别适用于中性到酸性配方中，无氨味产生。

ATMP?Kx是ATMP的部分钾盐溶液，相对于等量的钠盐，ATMP?Kx具有更高的溶解度，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP?Kx尤其适用于油田回注水系统。

HEDP?Na4广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。

3、聚羧酸类阻垢分散剂

PAAS无毒，易溶于水，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的。

AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。

PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

PASP为水溶性聚合物，是一种新型绿色水处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达100%。

杀菌剂十二烷基二甲基苄基氯化铵1227

1227是一种阳离子表面活性剂，属非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。

1227毒性小，无积累性毒性，并易溶于水，并不受水硬度影响，因此广泛应用于石油、化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统中，用以控制循环冷却水系统菌藻滋生，对杀灭硫酸盐还原菌有特效。

1227可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂等。

聚季铵盐

聚季铵盐絮凝杀菌剂属强阳离子高分子聚合物，在水中有很好的溶解性能。属非氧化性杀菌剂絮凝剂，广泛应用于石油、化工、电力等行业的循环冷却水系统中，用以控制循环冷却水系统菌藻滋生，对杀灭大肠杆菌有特效。聚季铵盐杀菌剂絮凝剂可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂等，还可以用于洗化行业作为表面活性剂等。

异噻唑啉酮

异噻唑啉酮主要由5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CMI）和 2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（MI）组成。异噻唑啉酮是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀生作用的。异噻唑啉酮微生物接触后，能迅速地不可逆地抑制其生长，从而导致微生物细胞的死亡，故对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用。杀生效率高，降解性好，具有不产生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、使用成本低等特点。能与氯及大多数阴、阳离子及非离子表面活性剂相混溶。高剂量时，异噻唑啉酮对生物粘泥剥离有显著效果。

异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒、非氧化性杀生剂。广泛运用于油田、造纸、农药、切削油、皮革、油墨、染料、制革等行业。

稳定性二氧化氯溶液ClO2

二氧化氯是一种强氧化剂,不致癌、无致畸、无突变作用。二氧化氯与氯气相比具有以下优点：不仅能杀死一般微生物，而且具有杀真菌孢子，杀病毒等作用；不与氨、酚和不饱和化合物作用； PH变化对杀菌效果影响甚小，故特别适用于用于化肥厂循环水中作杀生剂；可完全代替氯气和非氧化性杀生剂，因此十分经济。

优氯净杀菌剂

优氯净易溶于水，具有高效、快速、广谱、安全等特点，有极强的杀生作用，在20ppm时，杀菌率达到99%。

优氯净性能稳定，干燥条件下保存半年内有效氯下降不超过1%。在120℃以下存放不会变质，不会燃烧。

优氯净作为杀生剂广泛用于循环冷却水系统、游泳池水杀菌消毒。 循环冷却水系统中用优氯净作杀生剂时，夏季每隔2-3天投加15-20ppm，春秋两季每隔3-5天投加一次，冬季每隔5-7天投加一次。为确保杀生效果，还可以定期投加非氧化性杀菌剂。

结垢是指水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因，而沉积在金属表面。

冷却水中富含碳酸氢钙等不稳定盐类，在换热管壁受热，即转变为碳酸钙等致密硬垢，规则沉积在管壁，其传热效率仅为碳钢的1%左右，也就是在换热管壁如果沉积0.5mm厚的硬垢，就相当于换热管壁厚增加了50mm，严重阻碍传热的正常进行，能耗增加，从而对生产负荷构成极大影响，甚至停车。

循环冷却水系统处理药剂降低滋生粘泥软垢，阻碍传热;降低设备腐蚀，特别是发生点蚀事故;

阻碍传热微生物繁殖、代谢产生的黏液(象胶水一样具有很强黏性)，与循环水中的悬浮物(补充水进入、冷却塔抽风冷却水洗涤空气灰尘进入)和微生物尸体等交织黏附在一起，随水流黏附在设备壁面，不久就会形成一层滑腻的垢层，即所谓的表面疏松多孔的软垢。附着在换热管壁的软垢，是热的不良导体(导热系数很小，只有不锈钢材的百分之一)，因此会造成换热效果明显下降，影响生产负荷。

发生点蚀软垢层疏松多孔，为氧气的渗入形成良好通道，在循环水这个大的电导池中(富含盐)，形成无数个小浓差电池，每个小电池就是一个点发生电化学反应，从而加速设备点蚀现象的发生，久之即发生纵深腐蚀穿孔事故。

循环冷却水系统处理药剂可以增强设备腐蚀性能，延长设备使用寿命;

腐蚀是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。

在循环水系统中，主要以溶解氧化学或电化学腐蚀为主，这种腐蚀除了会造成系统的水冷设备损坏或使用寿命减少外，还会由于腐蚀造成水冷器穿孔，从而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等，另外由于腐蚀会产生锈镏，会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。

展望对于循环水处理剂的具体应用,要注重药剂的作用机理、协同效应等基础理论的研究,在不断提高、完善现有品种的生产技术的基础上,加强多功能循环水处理药剂和辅助自动监测控制设备的研究和应用。循环水处理药剂的快速发展,对于热电厂这样一些水处理剂用量大的企业,应加快循环水处理系统工艺的优化,注重理论与实践相结合,持续将创新技术应用到具体生产中。我国经济的飞速发展,对循环水处理剂的需求将越来越大,从可持续发展角度来看,多功能和绿色化将是未来循环水处理剂发展的方向。3