专利名称：海水淡化一级反渗透产水中的低磷缓蚀剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海水淡化一级反渗透产水中的低磷缓蚀剂，属于海水淡化技术 领域。
背景技术：
随着水资源的日益紧张以及反渗透技术的发展，利用反渗透技术从海水中获取 淡水已经在世界各国中得到了广泛应用。由于采用一级反渗透即能除去海水中99%的盐 分，使产水含盐量接近于天然淡水，从而获得具有使用价值的淡水，方法经济可靠，因 此，一级反渗透技术已经成为了解决沿海地区供水问题的主要途径。火力发电厂作为用 水大户，每年因设备冷却、冲洗等用途需耗费大量的淡水。随着水资源紧缺问题的日益 突出，国家对火电厂用水的限制也愈加严格，对于沿海地区新建电厂，均要求利用海水 淡化技术从海水中制取生产用水。因此，现阶段，沿海地区新建的电厂均建有反渗透设 备，而一些已建成但没有反渗透的电厂也在逐渐的增加反渗透除盐装置。与此同时，海水淡化一级反渗透产水中金属材质的腐蚀问题也变得日益突出， 许多火电厂海水淡化一级反渗透工程的配水管网有严重的腐蚀现象，经长距离输送后出 水呈棕黄色，管内有大量腐蚀产物，这不仅严重影响供水水质，而且将直接威胁着配水 管网的安全，甚至将威胁着整个电厂的正常高效运行。目前，国内外主要采用投加氢氧化钠等碱化剂调节pH值或者投加钙、镁、碳 酸根离子等方法来减缓海水淡化一级反渗透产水对金属材质的腐蚀作用，不仅基建、运 行费用高，效果不佳，而且向海水淡化一级反渗透产水中引入了大量的硬度离子后，会 使后续管路中存在着结垢趋势，不适宜在火电厂中推广应用。当前，也有学者(刘光 洲，王海涛，等，一种海水淡化一级反渗透水的缓蚀剂，公布号CN101705489.A)借 鉴于循环冷却水运行经验，采用高磷酸盐的缓蚀剂配方来减缓碳钢在一级反渗透水中的 腐蚀性，取得了一定的效果，但该种配方中的高浓度磷酸盐不仅易引起富营养化等环境 问题，而且因配方中的聚磷酸盐对铜及铜合金有侵蚀性，会腐蚀与碳钢材质同时存在于 配水管路中的紫铜等铜合金；并且，该类配方易变色，使加有缓蚀剂的溶液易呈现浅黄 色，视觉效果不佳；更为重要的是，该类配方仅仅依靠缓蚀剂进行成膜保护，动态挂片 结果表明在氯离子含量很高的水体中无法完全抑制金属局部表面的点蚀发生，挂片后碳 钢表面存在着明显的点蚀现象。因此，探索一种高效、环保、稳定、保护范围更广的缓 蚀方法，对火电厂配水管路中碳钢、紫铜等材质均能进行有效的保护，具有重大的现实
眉、ο
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供海水淡化一级反渗透产水中的低磷缓蚀 剂，使海水淡化一级反渗透产水中碳钢、紫铜等常用金属材质具有很好缓蚀效果，同时 对环境不产生污染。
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为达到上述效果，本发明采用常用、无毒的缓蚀剂作为配比成分，根据药剂之 间的协调作用，进行复配实验，以降低缓蚀剂用量及增加缓蚀效果。考虑一级反渗透 产水不仅含有大量的氯离子，而且在现场运行条件下一般有一定流速且溶有大量的溶解 氧，故采用对氯离子、溶氧、流速等具有良好适应性的硅酸钠、六偏磷酸钠、硫酸锌等 缓蚀剂参与复配；为扩大缓蚀剂对不同金属材质的保护能力并解决缓蚀剂变色问题，选 择在缓蚀剂配方中加入苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑；为进一步提高缓蚀效果，特别是 减小点蚀发生的可能，加入碱来提高溶液pH值，从而抑制点蚀。因此选择进行复配的缓 蚀剂成分包括硅酸钠、六偏磷酸钠、硫酸锌、苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑、氢氧化 钠。经实验优化选择后得到的缓蚀剂配方如下硅酸钠(以SiO2计)3-10mg/L，六偏磷酸钠5_15mg/L，硫酸锌(以Zn2+ 计)2-4mg/L，苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑2-4mg/L，氢氧化钠60-100mg/L。上述配方中，氢氧化钠60-100mg/L可用弱碱200-400mg/L代替，所述弱碱可 以为碳酸钠、乙醇胺或环己胺。实验采用旋转挂片仪进行挂片，以失重法衡量缓蚀效果。模拟流速为lm/s，经 96h旋转挂片仪挂片后，以失重法分别测量出加入缓蚀剂前后的一级反渗透产水中碳钢、 紫铜的腐蚀速度，并由此计算出缓蚀率。本发明从上述配方中，选择十八组具体组成做 实验，结果见表1。腐蚀速率计算公式见式(1)，缓蚀速率计算公式见式(2)。
权利要求
1.一种海水淡化一级反渗透产水中的低磷缓蚀剂，其特征在于配方如下硅酸钠(以SiO2计)3-10mg/L，六偏磷酸钠5-15 mg/L，硫酸锌(以Zn2+计)2_4 mg/L,苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑2-4 mg/L，氢氧化钠60-100 mg/L。
2.如权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于缓蚀剂的配方如下硅酸钠(以SiO2计)6mg/L，六偏磷酸钠10mg/L，硫酸锌(以Zn2+计)3mg/L， 苯并三氮唑3 mg/L,氢氧化钠60mg/L。
3.—种海水淡化一级反渗透产水中的低磷缓蚀剂，其特征在于配方如下硅酸钠(以SiO2计)3-10mg/L，六偏磷酸钠5-15 mg/L，硫酸锌(以Zn2+计)2_4 mg/L,苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑2-4 mg/L，弱碱200-400mg/L。
4.如权利要求3所述的缓蚀剂，其特征在于所述弱碱为碳酸钠、乙醇胺或环已胺。
全文摘要
一种海水淡化一级反渗透产水中的低磷缓蚀剂，其配方为硅酸钠(以SiO2计)3-10mg/L，六偏磷酸钠5-15mg/L，硫酸锌(以Zn2+计)2-4mg/L，苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑2-4mg/L，氢氧化钠60-100mg/L。本发明缓蚀剂能使碳钢、紫铜等火电厂常用的金属材质在动态海水淡化一级反渗透产水中的腐蚀速率分别由1.14007mm/a以及0.06173mm/a下降至小于0.02067mm/a以及0.00536mm/a，对两种材质的缓蚀率分别大于98%、91%，极大的缓解了一级反渗透产水对其的腐蚀作用，并完全抑制了金属表面点蚀的产生，从而大大延长了管道、设备的使用寿命，且对环境几乎无危害，后续处理简单。
文档编号C02F5/12GK102010076SQ201010541490
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者曹顺安, 胡家元, 艾梅, 詹艺, 谢建丽, 郝晓伟, 韩建伟 申请人:武汉大学