多功能阻垢緩蝕劑在水處理領域的廣泛應用

董兆祥董鋼胡鵬（邯鄲市奧博水處理有限公司056002）

1.前言

我國的水資源相當緊缺，節水減排已成為國家的基本政策。奧博公司將多年研制成功的多功能阻垢緩蝕劑推向市場后，解決了處理效果與節水減排相對立的矛盾，在多個水處理領域、多種水質情況下，展現了非凡的處理效果，受到了用戶的一致好評。

2.多功能阻垢緩蝕劑研制

2.1 研制背景

我國的水資源相當匱乏，水資源人均占有量是世界平均水平的四分之一；我國又是水資源利用相當浪費的國家，萬元GDP的耗水量是世界平均水平的四倍。在諸多的水處理工作中，人們把節水與處理效果相對立，其結果是既沒節水又沒有獲得好的處理效果。另外，水處理劑性能單一、品種多、用量大、操作繁瑣等，也使得水處理工作費用高效果差?；谝陨先N原因，奧博公司的技術人員著手進行研究，企圖創造出一種用途廣、節水顯著，既能阻垢除垢，又能緩蝕預膜的藥劑。

2.2 研制過程

在查閱了大量的資料后，把具有螯合性能、分散性能、緩蝕性能、預膜性能、絡合性能、改變晶格性能、淤渣調節性能、滲透性能等方面的單體藥劑進行了疏理和優選。將優選出的單體進行多品種、多劑量的配比組合篩選，又將篩選出的配方進行多種水質、多種用途的模擬試驗。將篩選出的多功能阻垢緩蝕劑用于工業性試驗，進行修改和驗證，在經過十余年的千余次試驗后，最終研制出了多領域、多功能的水處理藥劑，實現了節水與處理效果相統一的理想效果。

3.多功能阻垢緩蝕劑的性能

3.1 優異的螯合性能

在高堿度、高硬度水質作為循環水的補充水時，傳統的水處理技術是只能低倍率運行，倍率稍高就需加酸調整PH值和堿度。而多功能阻垢緩蝕劑由于其具有優異的螯合性能，加入循環水后，能把水中的Ca2+、Mg2+螯合住，不與HCO3-結合，故不能形成CaCO3垢。未能參與結垢反應的HCO3-在水中成了多余成份，受熱后，兩個HCO3-可形成一個H2O,一個CO2，一個CO32-。正是有此特性，故高堿度高硬度水質作為循環水的補充水時，不論倍率多高，勿需加酸，系統也不會出現結垢問題。

3.2 顯著的晶格扭曲性能

循環水中的結 垢物質，如：CaCO3、CaSO4、CaCl2、MgCO3、MgSO4等，在水中的溶解度不是無限的。即使使用了很好的阻垢劑，提高了結垢物質的溶解度，但是隨著溫度的升高，PH值的提高，濃度的提高，到了超飽和狀態時，還是一定要結晶析出的。在結垢物質的結晶析出過程中，多功能阻垢緩蝕劑參與其中，使結晶析出的晶體改變了形態，比如將CaCO3的六面體，變成了CaCO3的多面體，將方解石變成了文石，俗稱水渣。水渣沒有平面，不具有附著能力，因而在高硬度、高倍率、高溫水中，只要使用了多功能阻垢緩蝕劑，就不會出現結垢的問題。

3.3 特殊的緩蝕預膜性能

循環水中的腐蝕性離子，如Cl-、SO42-和溶解氧，在水溫升高和濃度增大的情況下，對設備具有很強的腐蝕性。因此，水質控制“標準”中規定了循環水Cl-＜700mg/L。但是，由于缺水和水質惡化的原因，有的企業的循環水Cl-高達2000-4000mg/L。由于多功能阻垢緩蝕劑中緩蝕預膜性能特殊，能夠絡合水中微量的三價金屬離子（Al3+、Fe3+)在換熱設備上預膜，故長期使用，系統設備卻是不腐蝕。

3.4 超強的分散性能

在已經出現嚴重結垢和腐蝕的循環水系統中，適當增加多功能阻垢緩蝕劑的用量，就能把系統多年積存的老垢緩慢去除。在腐蝕的系統中，往往是銹斑、銹泡、銹瘤阻塞換熱管，造成粘泥滯留，影響換熱效果。當使用多功能阻垢緩蝕劑后，銹斑、銹瘤就會逐漸脫落，直至系統內無垢無腐蝕跡象。因為多功能阻垢緩蝕劑具有這種特性，所以免除了許多循環水系統停產后清洗預膜的工藝。

3.5 多領域的適應性能

多功能阻垢緩蝕劑還具有分散泥沙、清洗油污的作用。在新的循環水系統啟用時，傳統的作法是堿洗除油、酸洗除銹、沖洗除沙土，而后是調PH值預膜。而運用多功能阻垢緩蝕劑，則是一劑多用途，在不用調PH值的情況下，既除油、除銹，又除泥土，還能在設備上預膜。

在城市冬季供暖系統，普遍的補充水為軟水，運行幾年后，系統管路腐蝕嚴重，穿孔，影響供暖效果。運用多功能阻垢緩蝕劑后，供暖的補充水可直接采用自來水，藥劑將自來水中的超飽和的陰陽離子螯合后變成水渣，從加熱器底部排污門排出，使供暖水得到質量提升，并且在設備內壁預膜，可使供暖系統十多年不出現結垢腐蝕問題。

在中低壓鍋爐水處理方面，傳統的作法是補充軟水后，對鍋爐水進行PH值和堿度的控制。由于軟水中存有殘留硬度和全部陰離子，無論控制程度如何，鍋爐結垢和腐蝕是不可避免的。運用多功能阻垢緩蝕劑，100ppm的用量可將老垢逐漸溶化，變成水渣后從底部排污門排出，隨后在腐蝕的設備表面進行預膜，得到了除垢預膜的效果。在除垢完畢后，藥量改為50ppm，可使中低壓鍋爐達到長期不結垢不腐蝕的效果。

4.運用多功能阻垢緩蝕劑的成功案例

4.1 在高Cl-、高PH值水質作為循環水補水的系統中使用

內蒙建元焦化公司于2012年的7月份，發生了嚴重的水荒，城市自來水停供，神華煤礦疏干水和本公司深井水水質太差，已經造成了循環水系統結垢，無奈之下，只好悶火限產。危難之際，引進了多功能阻垢緩蝕劑及其處理技術，出現了轉機。建元焦化的補充水為三種水質：

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以上三種水源在實際使用過程中，水質不穩、水量不穩，以Cl-為代表的濃縮倍率無法考核，就只能以補充水總量除以總排污量來考核濃縮倍率。在將近半年的時間里，倍率按4倍控制，藥量按系統水量投加，運行效果良好，不僅除掉了老垢，而且系統沒有腐蝕跡象，每月進行的換熱器檢查證實了這一點。后來改為黃河水后，建議運行倍率為8倍，目前運行正常。

滄州中鐵裝備材料制造有限公司是一家大型的鋼鐵企業，地址黃驊港區域，循環冷卻水全部采用地表水，總堿140mg/L，總硬320mg/L，Cl-226-600mg/L，PH值7.5-8.25。采用多功能阻垢緩蝕劑處理后，甲醇廠濃縮倍率達到8.0，焦化廠濃縮倍率達到12.0，煉鐵廠濃縮倍率達到6.0，有時循環水Cl-高達2000mg/L以上，由于預膜速度大于Cl-的腐蝕速度，循環水系統運行正常。

4.2 在高堿度、高硬度水質作為循環水補水的系統中使用

邯鄲陸順焦化廠投產十年來，深井水是循環水的唯一補充水源，堿度為300-410mg/L，硬度為900-1200mg/L，PH值7.80。由于水量不足，循環水的濃縮倍率曾要求達到4.0-6.0倍。因為藥劑的性能優異，循環水的初冷器、終冷器沒有進行過拆卸清洗，沒有進行過換管，現依然運行正常。

山東石橫特鋼地處礦區，深井水與礦井疏干水的水質差別不大，堿度200mg/L，硬度1020mg/L，Ca2+156mg/L，Cl-121mg/L，PH值8.05。采用多功能阻垢緩蝕劑處理后，2＃高爐汽機系統、100萬噸焦化系統、8MW余熱發電機系統的循環水濃縮倍率由1.8提高到3.2-3.5，在大量節水的基礎上，達到了設備不結垢不腐蝕。

4.3 在循環冷卻水零排放系統中的運用

河南寶舜化工科技有限公司二期工程由于循環水倍率高造成嚴重的系統結垢，經常停產檢修或清洗。自2012年10月2日始，運用多功能阻垢緩蝕劑技術，安裝了循環水旁濾器，實行了循環水系統零排放。一年半時間過去了，循環水系統每天只補水、加藥，過濾器每周反洗一次，循環水系統運行正常，多次打開換熱器檢查，無結垢和腐蝕問題發生。

新興鑄管鋼格部的循環水系統沒有排污設施，也沒有旁濾裝置，運用多功能阻垢緩蝕劑10年了，每天補水、加藥，也不檢測水質，更不控制指標，每年的“五一”、“十一”春節放長假期間，停產后換水清池，保持了系統長期不結垢不腐蝕。

4.4 在城市供暖系統中的運用

邯鄲市峰峰礦區熱力公司為了降低供暖成本，將供暖系統的補充水由軟水改為深井水。十年來，按照每補充一噸井水加50克多功能阻垢緩蝕劑的辦法，適時在加熱器的底部進行排污，將藥劑與水中結垢物質形成的水渣排出系統，確保了供暖系統運行正常，沒有出現供暖管道和暖氣片腐蝕和結垢的問題。

沙河市冬季供暖由迎新電廠承擔，按照峰峰熱力公司的辦法進行運行，三年來供暖系統運行正常。

4.5 在中低壓鍋爐系統中的運用

河南寶舜化工6噸鍋爐、漳南焦化10噸鍋爐、久鵬制藥10噸鍋爐、常州泡沫廠10噸鍋爐等，結垢后不停爐用藥劑除垢，除垢結束后，降低藥量進行阻垢緩蝕，效果很好。

邢臺鋼鐵公司煉鋼廠的轉爐煙道是汽化冷卻，由于水質不佳，造成煙道結垢和腐蝕。采用多功能阻垢緩蝕劑處理后，老垢除掉了，新垢沒產生；腐蝕的氧化鐵垢排出了系統，又預上了一層防腐膜；用戶對處理效果非常滿意。

5.結束語：

解決循環冷卻水系統存在的問題，解決城市供暖系統存在的問題，解決中低壓鍋爐運行中存在的問題，根本的問題在于藥劑配方創新，控制技術創新。多功能阻垢緩蝕劑的運用，解決了結垢、腐蝕、浪費水之間的矛盾，實現了除垢、阻垢、緩蝕、預膜與節水減排等項功效最佳效果的統一，對未來的水處理工作具有榜樣的意義。