专利名称：一种去离子水做补水的循环水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种循环水处理方法，具体地说涉及一种以去离子水做补水的循环水处理方法。
背景技术：
众所周知，在石油化工、火力发电、冶金等行业，需要用大量水，其中冷却水占很大比例，如石化企业冷却水用水占生产用水的80%以上。如今水资源匮乏，节约用水已成为世界主题。将污水及中水回用于循环水将大大降低新鲜水的用量，甚至实现零补新鲜水。美国在20世纪六十年代实现了可排放城市污水回用于发电循环水系统，九十年代实现了达标排放工业污水回用与石化装置循环水系统。采取的方法是将污水进行深度处理，降低达标排放污水中的COD、悬浮物和微生物浓度，再用水处理剂控制设备的腐蚀、结垢及微生物。污水和中水回用于循环水的方法有两种。一种是深度处理，即将污水经二级处理后再经过混凝、沉淀、过滤、消毒后回用。另一种是双膜法，即将二级处理后的水经过混凝、 沉淀、过滤后通入超滤反渗透装置，出水为去离子水。双膜法投资费用大，但是，因为去离子水中没有结垢因子，应用于循环水补水，结垢问题可忽略，因此可以大大提高浓缩倍数，而且还节省了阻垢剂的费用，此外还能延长设备使用年限，节省设备检修费。可见采用去离子水可降低后期费用。去离子水做循环水补水需要解决的问题是腐蚀和微生物控制。CN1338433A公开了在达标排放的污水中加入杀菌剂进行消毒，加入碱性物质使 PH值控制在9. 5-14进行缓蚀。其缺点在于因为水中存在溶解氧，单靠调节PH值不能有效地控制腐蚀。CN1524806A公开了将高含油污水经隔油、沉降后的水引入循环水系统，同时，加入无机碱性物质使PH值达到7-11，加入杀菌剂和缓蚀阻垢剂。杀菌剂选用次氯酸钠、三氯异氰尿酸等能在水中产生次氯酸的氯类杀菌剂、缓蚀阻垢剂选用有机磷、六偏磷酸钠、钼酸钠等。其缺点为在碱性条件下氯类杀菌剂会失效，有机磷、六偏磷酸钠等含磷物质若随污水排放会造成水体富营养化。CN1393411A研究了一种用于去离子水质的缓蚀剂组合物，组合物由去离子水、聚醚酰胺、硅酸盐组成。与本发明的缓蚀剂组成不同，且本发明为循环水处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去离子水做补水的循环水处理方法。为达到以上目的，本发明提供了一种以去离子水作为补水的循环水处理方法，包括以下步骤a)控制循环水的pH值在9-11.5;b)加入缓蚀剂，所述缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或其混合物；c)加入非氯杀菌剂，所述非氯杀菌剂为含溴杀菌剂和在水中不产生次氯酸的含氯杀菌剂。本发明优选用碱性物质控制循环水的PH值，所述碱性物质优选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种。考虑价格因素，在效果相近的情况下，本发明一般优选钠盐缓蚀剂。本发明所述的硼酸盐选自硼酸钠和硼酸钾，优选自硼酸钠，更优选自十水合四硼酸钠、五水合四硼酸钠和四水合八硼酸钠；葡萄糖酸盐选自葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾和葡萄糖酸锌；硅酸盐选自正硅酸钠、偏硅酸钠、正硅酸钾和偏硅酸钾，优选自偏硅酸钠，更优选选自五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠和无水偏硅酸钠。本发明所述的杀菌剂选自有机溴类杀菌剂、异噻唑啉酮和季铵盐。所述有机溴优选自2，2- 二溴代-3-次氨基丙酰胺和1-溴-3-氯-5，5- 二甲基代乙内酰脲；季铵盐选自单长链季铵盐、双烷基季铵盐和聚季铵盐；所述单长链季铵盐优选自通式为R1(R3)2NR2X的季铵盐，其中R1为碳原子数为8-20的长链烷基、优选为十二烷基、十四烷基十六烷基或十八烷基，R2为芳基或芳烷基、优选为碳原子数为7-11的芳烷基，R3为碳原子数为1-4的烷基、 优选为甲基，X为氯或溴，优选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵和十八烷基二甲基苄基溴化铵；双烷基季铵盐优选为通式为R4(R6)2NR5X的季铵盐，其中R4与R5不同，R4为碳原子数为 12-20的长链烷基，优选为十二烷基、十四烷基或十六烷基，R5为碳原子数为6-10的烷基， 优选为辛烷基或癸烷基，R4为碳原子数为1-4的烷基，X为氯或溴，优选为十二烷基二甲基癸基溴化铵、十四烷基二甲基辛基溴化铵、十四烷基二甲基癸基溴化铵和十六烷基二甲基辛基溴化铵；聚季铵盐优选自聚氯化-2-羟丙基-1，I-N-二甲铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物。本发明所述缓蚀剂优选为选自硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐的两种或三种不同类盐的混合物。缓蚀剂为硼酸盐与葡萄糖酸盐的混合物时，硼酸盐与葡萄糖酸盐的重量配比为1:3-3:1 ；缓蚀剂为硅酸盐与葡萄糖酸盐的混合物时，硅酸盐与葡萄糖酸盐的重量配比为2:1-1:2 ；缓蚀剂为硼酸盐与硅酸盐的混合物时，硼酸盐与硅酸盐重量配比为 1. 5:1-1:5 ；缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐的混合物时，硼酸盐占25-45重量％、葡萄糖酸盐20-35重量％、硅酸盐占25-45重量％。用不同类的盐混合物做为缓蚀剂时，协同效应明显，可以降低盐的总用量，而且缓蚀效果好。本发明所述缓蚀剂最优选为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐的混合物。本发明所述缓蚀剂为单一药剂时其有效使用浓度为30_80mg/L，缓蚀剂为多种药剂复配时其总有效使用浓度为20-60mg/L，其中硼酸盐的浓度以B4072_计、葡萄糖酸盐的浓度以葡萄糖酸盐计、硅酸盐的浓度以S^2计。本发明所述杀菌剂优选在投加时以30天为一个周期，每个周期内分四次投加，每隔6-8天投加一次。投加顺序为第一次、第三次投加有机溴，第二次投加异噻唑啉酮，第四次投加季铵盐的复合物。投加浓度优选为有机溴5-20mg/L、异噻唑啉酮30-80mg/L、季铵盐 20-50mg/L。本发明b)步所述的缓蚀剂可以以单剂的方式加入，也可以先配制成复合缓蚀剂， 再将复合阻垢缓蚀剂一次加入循环水中，优选以后者的方式进行。可用常规方法制备本发明的复合缓蚀剂，各组分的加料次序并不重要，例如可以将硼酸盐、硅酸盐、葡萄糖酸盐以及水按预定的比例混合，即可制得所需的复合缓蚀剂。本发明的循环水处理方法的加料步骤可以依次按a)、b)和c)步骤进行，也可以按其他任一顺序进行a) -c)步，还可以同时进行这三个步骤。本发明的方法适用于二级处理后的污水经双膜法处理后作为补水的循环冷却水系统处理，可有效控制腐蚀及微生物生长。
具体实施例方式下面的缓蚀剂配方实施例将有助于说明本发明，但不局限其范围。试验用水为去离子水，碳钢试片为20#钢。试验用水水质见表1。表1:去离子水水质
权利要求
1.一种以去离子水作为补水的循环水处理方法，其包括以下步骤a)控制循环水的PH 值在9-11. 5 ;b)加入缓蚀剂，所述缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或其混合物；c)加入非氯杀菌剂，所述非氯杀菌剂为含溴杀菌剂和在水中不产生次氯酸的含氯杀菌剂。
2.根据权利要求1所述的循环水处理方法，其特征在于用碱性物质控制循环水的PH 值，所述碱性物质优选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的循环水处理方法，其特征在于硼酸盐选自硼酸钠和硼酸钾，优选自硼酸钠，更优选自十水合四硼酸钠、五水合四硼酸钠和四水合八硼酸钠；葡萄糖酸盐选自葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾和葡萄糖酸锌；硅酸盐选自正硅酸钠、偏硅酸钠、正硅酸钾和偏硅酸钾，优选自偏硅酸钠，更优选自五水偏硅酸钠、九水偏硅酸钠、无水偏硅酸钠。
4.根据权利要求1-3任一项所述的循环水处理方法，其特征在于非氯杀菌剂选自有机溴类杀菌剂、异噻唑啉酮和季铵盐。
5.根据权利要求4所述的循环水处理方法，其特征在于所述有机溴类杀菌剂优选自2， 2- 二溴代-3-次氨基丙酰胺和1-溴-3-氯_5，5- 二甲基代乙内酰脲；季铵盐选自单长链季铵盐、双烷基季铵盐和聚季铵盐；所述单长链季铵盐优选自通式为R1(R3)2NR2X的季铵盐， 其中R1为碳原子数为8-20的长链烷基、优选为十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基， R2为芳基或芳烷基、优选为碳原子数为7-11的芳烷基，R3为碳原子数为1-4的烷基、优选为甲基，X为氯或溴，优选自十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵和十八烷基二甲基苄基溴化铵；双烷基季铵盐优选为通式为R4(R6)2NR5X的季铵盐，其中R4与R5不同，R4为碳原子数为12-20的长链烷基，优选为十二烷基、十四烷基或十六烷基，R5为碳原子数为6-10的烷基，优选为辛烷基或癸烷基，R6为碳原子数为1-4的烷基，X为氯或溴，优选十二烷基二甲基癸基溴化铵、十四烷基二甲基辛基溴化铵、十四烷基二甲基癸基溴化铵和十六烷基二甲基辛基溴化铵；聚季铵盐优选为聚氯化-2-羟丙基-1，I-N-二甲铵、聚二甲基二烯丙基氯化铵和二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物。
6.根据权利1-5任一项所述的循环冷却水处理方法，其特征在于缓蚀剂为选自硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐的两种或三种不同类盐的混合物。
7.根据权利要求6所述的循环冷却水处理方法，其特征在于缓蚀剂为硼酸盐与葡萄糖酸盐的混合物时，硼酸盐与葡萄糖酸盐的重量配比为1:3-3:1 ；缓蚀剂为硅酸盐与葡萄糖酸盐的混合物时，硅酸盐与葡萄糖酸盐的重量配比为2:1-1:2 ；缓蚀剂为硼酸盐与硅酸盐的混合物时，硼酸盐与硅酸盐重量配比为1.5:1-1:5 ；缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐的混合物时，硼酸盐占25-45重量％、葡萄糖酸盐20-35重量％、硅酸盐占25-45重量％。
8.根据权利要求7所述的循环冷却水处理方法，其特征在于缓蚀剂为硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐的混合物。
9.根据权利要求1-8任一项所述的循环水处理方法，其特征在于单一药剂做缓蚀剂时其有效使用浓度为30-80mg/L，多种药剂复配时缓蚀剂的总有效使用浓度为20-60mg/L，其中硼酸盐的浓度以B4O72-计、葡萄糖酸盐的浓度以葡萄糖酸盐计、硅酸盐的浓度以S^2计。
10.根据权利要求1-9任一项所述的循环水处理方法，其特征在于杀菌剂在投加时以 30天为一个周期，每个周期内分四次投加，每隔6-8天投加一次；投加顺序为第一次、第三次投加有机溴，第二次投加异噻唑啉酮，第四次投加季铵盐或其复合物；投加浓度优选为 有机溴5-20mg/L、异噻唑啉酮30-80mg/L、季铵盐20_50mg/L。
全文摘要
本发明涉及一种去离子水做补水的循环水处理方法。其包括以下步骤a)控制循环水的pH值在9-11.5；b)加入缓蚀剂，所述缓蚀剂包含硼酸盐、葡萄糖酸盐和硅酸盐中的一种或其混合物；c)加入非氯杀菌剂，所述非氯杀菌剂为含溴杀菌剂和在水中不产生次氯酸的含氯杀菌剂。本发明所述的循环水处理方法适用于二级处理后的污水经双膜法处理后作为补水的循环冷却水系统处理，可有效控制腐蚀及微生物生长。
文档编号C02F1/50GK102476872SQ20101055741
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者张春原, 李博伟, 楼琼慧, 王岽, 秦会敏, 郦和生 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院