本发明涉及一种环保材料，尤其涉及一种电厂冷却水处理用阻垢剂及其制备方法。
背景技术：
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，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。
从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。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。
电厂冷却水在循环利用过程中由于盐类浓缩作用，造成凝汽器铜管内易发生结垢、腐蚀以及滋生微生物等现象，所以结垢、腐蚀和微生物并称为电厂循环冷却水系统的三大危害。而微生物能促进污垢沉积，造成金属的局部表面缺氧，形成氧的浓差电池，引起金属腐蚀，同时微生物在繁殖过程中分泌的黏稠液体与周围的泥砂、无机物、尘土等组成的软泥性沉积物黏附在换热器、冷却塔壁上，导致小管道堵塞、大管道流量减少、流速减慢、传热效率降低等不良后果。另外，病原微生物会在冷却塔周围随着风吹泄漏，增大对人体健康和环境污染的风险。因此，循环冷却水需经过杀菌处理。
冷却水，又叫冷却液，全称应该叫防冻冷却液，意为有防冻功能的冷却液。冷却水处理指冷却水在系统内的各种处理。一般包括控制结垢、污垢、腐蚀和微生物繁殖的处理。
循环冷却水处理方法主要分为物理处理和化学处理。
物理处理技术主要有：磁处理、静电处理、光化学处理、超声波处理等，物理处理技术具有操作简单、运行费用低、无毒无污染等优点。此方法适用于硬度较小的水质，而对目前我国硬度较高的复杂水质的水处理效果并不令人满意。
化学处理技术通常是向补充水中加入一定量的水质稳定剂来防止水系统的结垢与腐蚀。利用阻垢分散剂与结垢离子的螯合作用或对结垢晶体的晶格扭曲作用而达到防垢的目的，利用缓蚀剂抑制腐蚀反应的阳极过程、在金属表面形成沉淀膜并覆盖阴极表面、在金属表面定向吸附并形成保护性的吸附膜阻止腐蚀的阴阳极过程，从而起到缓蚀作用。
电厂冷却水处理化学法。目前，大型冷却水系统多采用化学方法，为此必须在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂及其配套的清洗剂等，从而形成了冷却水的全套水处理技术。
电解法能抑制水垢的附着，但是除垢不彻底，且具有电解孔蚀的危险 ;早期应用的磁力法稳定性比较差，长时间使用不能控制积垢，必须定期清扫积聚在控制器中的氧化铁;而静电法则克服了上述诸方法的缺点，并且，除了防垢和溶垢外，还有显著的杀菌灭藻的效能。但是静电法和电子水处理法缓蚀作用较专用的化学缓蚀略低，在一般空调冷却水系统内可不考虑采用其它缓蚀方法。而在一些对缓蚀要求较高的系统最好同时适量添加一些缓蚀剂，可获得更好效果。
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100℃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。
技术实现要素：
本发明提供一种电厂冷却水处理用阻垢剂及其制备方法，解决现有阻垢剂阻垢率低、腐蚀率高、容忍度小和含磷率高等技术问题。
本发明采用以下技术方案：一种电厂冷却水处理用阻垢剂，原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份；有机磷酸20-40份；EDTMPS10-30份；木质素磺酸钠6-10份；甲基苯三唑3-7份；六甲基磷酰胺2-6份；氯化锌4-8份；次亚磷酸钠5-9份；聚天冬氨酸15-35份；钼酸钠1-5份；不饱和羧酸20-60份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份；有机磷酸20份；EDTMPS10份；木质素磺酸钠6份；甲基苯三唑3份；六甲基磷酰胺2份；氯化锌4份；次亚磷酸钠5份；聚天冬氨酸15份；钼酸钠1份；不饱和羧酸20份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份；有机磷酸40份；EDTMPS30份；木质素磺酸钠10份；甲基苯三唑7份；六甲基磷酰胺6份；氯化锌8份；次亚磷酸钠9份；聚天冬氨酸35份；钼酸钠5份；不饱和羧酸60份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份；有机磷酸25份；EDTMPS15份；木质素磺酸钠7份；甲基苯三唑4份；六甲基磷酰胺3份；氯化锌5份；次亚磷酸钠6份；聚天冬氨酸20份；钼酸钠2份；不饱和羧酸30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份；有机磷酸35份；EDTMPS25份；木质素磺酸钠9份；甲基苯三唑6份；六甲基磷酰胺5份；氯化锌7份；次亚磷酸钠8份；聚天冬氨酸30份；钼酸钠4份；不饱和羧酸50份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述原料按照组份的质量份数配比包括如下：高纯水100份；有机磷酸30份；EDTMPS20份；木质素磺酸钠8份；甲基苯三唑5份；六甲基磷酰胺4份；氯化锌6份；次亚磷酸钠7份；聚天冬氨酸25份；钼酸钠3份；不饱和羧酸40份。
一种制备所述电厂冷却水处理用阻垢剂的方法，步骤为：
第一步：称取高纯水、有机磷酸、EDTMPS、木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺、氯化锌、次亚磷酸钠、聚天冬氨酸、钼酸钠和不饱和羧酸；
第二步：将木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至50-70℃，搅拌50-70min，搅拌速度95-115转/分钟；
第三步：升温至90-100℃，加入不饱和羧酸和剩余原料，搅拌2-4h即可。
本发明所述一种电厂冷却水处理用阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、原料来源广泛，水溶性好，适用pH值范围广，无需加酸运行，缓蚀效果好，能快速在表面形成吸附膜；2、外排水中磷值0.01-0.05mg/L，不产生沉淀，对碳酸盐水垢有很强的络合增容作用，防止水垢在热交换器表面析出；3、具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对有机及无机杂质有很好的分散作用，系统可以长期稳定运行；4、低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001-0.005μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率94-98%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：
实施例1：
第一步：按质量份数配比称取：高纯水100份；有机磷酸20份；EDTMPS10份；木质素磺酸钠6份；甲基苯三唑3份；六甲基磷酰胺2份；氯化锌4份；次亚磷酸钠5份；聚天冬氨酸15份；钼酸钠1份；不饱和羧酸20份。
第二步：将木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至50℃，搅拌50min，搅拌速度95转/分钟。
第三步：升温至90℃，加入不饱和羧酸和剩余原料，搅拌2h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用pH值范围广，无需加酸运行，缓蚀效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.05mg/L，不产生沉淀，对碳酸盐水垢有很强的络合增容作用，防止水垢在热交换器表面析出；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对有机及无机杂质有很好的分散作用，系统可以长期稳定运行；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.005μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率94%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例2：
第一步：按质量份数配比称取：高纯水100份；有机磷酸40份；EDTMPS30份；木质素磺酸钠10份；甲基苯三唑7份；六甲基磷酰胺6份；氯化锌8份；次亚磷酸钠9份；聚天冬氨酸35份；钼酸钠5份；不饱和羧酸60份。
第二步：将木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至70℃，搅拌70min，搅拌速度115转/分钟。
第三步：升温至100℃，加入不饱和羧酸和剩余原料，搅拌4h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用pH值范围广，无需加酸运行，缓蚀效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.04mg/L，不产生沉淀，对碳酸盐水垢有很强的络合增容作用，防止水垢在热交换器表面析出；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对有机及无机杂质有很好的分散作用，系统可以长期稳定运行；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.004μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率95%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例3：
第一步：按质量份数配比称取：高纯水100份；有机磷酸25份；EDTMPS15份；木质素磺酸钠7份；甲基苯三唑4份；六甲基磷酰胺3份；氯化锌5份；次亚磷酸钠6份；聚天冬氨酸20份；钼酸钠2份；不饱和羧酸30份。
第二步：将木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至50℃，搅拌50min，搅拌速度95转/分钟。
第三步：升温至90℃，加入不饱和羧酸和剩余原料，搅拌2h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用pH值范围广，无需加酸运行，缓蚀效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.03mg/L，不产生沉淀，对碳酸盐水垢有很强的络合增容作用，防止水垢在热交换器表面析出；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对有机及无机杂质有很好的分散作用，系统可以长期稳定运行；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.003μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率96%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例4：
第一步：按质量份数配比称取：高纯水100份；有机磷酸35份；EDTMPS25份；木质素磺酸钠9份；甲基苯三唑6份；六甲基磷酰胺5份；氯化锌7份；次亚磷酸钠8份；聚天冬氨酸30份；钼酸钠4份；不饱和羧酸50份。
第二步：将木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至70℃，搅拌70min，搅拌速度115转/分钟。
第三步：升温至100℃，加入不饱和羧酸和剩余原料，搅拌4h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用pH值范围广，无需加酸运行，缓蚀效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.02mg/L，不产生沉淀，对碳酸盐水垢有很强的络合增容作用，防止水垢在热交换器表面析出；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对有机及无机杂质有很好的分散作用，系统可以长期稳定运行；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.002μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率97%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
实施例5：
第一步：按质量份数配比称取：高纯水100份；有机磷酸30份；EDTMPS20份；木质素磺酸钠8份；甲基苯三唑5份；六甲基磷酰胺4份；氯化锌6份；次亚磷酸钠7份；聚天冬氨酸25份；钼酸钠3份；不饱和羧酸40份。
第二步：将木质素磺酸钠、甲基苯三唑、六甲基磷酰胺和EDTMPS投入带有温度计、加热装置和搅拌装置的反应釜中，升温至60℃，搅拌60min，搅拌速度105转/分钟。
第三步：升温至95℃，加入不饱和羧酸和剩余原料，搅拌3h即可。
原料来源广泛，水溶性好，适用pH值范围广，无需加酸运行，缓蚀效果好，能快速在表面形成吸附膜；外排水中磷值0.01mg/L，不产生沉淀，对碳酸盐水垢有很强的络合增容作用，防止水垢在热交换器表面析出；具有消化剥离陈垢的作用，没有腐蚀现象的发生，对有机及无机杂质有很好的分散作用，系统可以长期稳定运行；低剂量，高效节能，可用于高碱度、高硬度、高pH值和高浓缩倍数的水质中，各个组分之间产生协同作用，对碳钢的腐蚀速率0.001μm·a-1，对碳酸钙的阻垢率98%，使用方便，成本低廉，工艺简单，可以广泛使用。
以上是对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。