专利名称：一种煤化工回用循环冷却水的化学处理方法
技术领域：
本发明涉及中水回用于循环冷却水的处理技术，尤其适宜煤化工废水制中水回用于循环冷却水的化学处理方法。
背景技术：
煤化工用水量大，其排放的污水特点为废水水量大，水质复杂，悬浮物含量高，可生化性能差，毒性大。废水经深度处理后回用于循环冷却水系统，对系统最大的潜在危害在于煤化工废水深度处理过程中流程较长，受不可控因素影响较多，造成中水回用时水质波动频繁。当中水中有害离子含量较高时，随着循环水的不断浓缩，这些有害离子含量将成倍增加，系统腐蚀和结垢的潜在危险增大。中水是污水经生化处理后再进行回用的，这就不可避免地使水中含有大量的微生物，再加之本身含有丰富的营养物质，因此中水是微生物繁殖的理想环境。中水进入循环水系统后也必然会带来微生物大量生长。微生物问题是中水回用后循环水系统的另一大潜在危险。
信息检索披露①中国专利ZL 03139046. 3《城市中水作为工业循环冷却水的深度处理方法》的专利揭示城市中水作为工业循环冷却水补水的深度处理方法，侧重点在中水深度处理的工艺。②张怀滨、刘小溪对煤化工废水再生利用探讨对煤气化废水回用于循环冷却水系统的可行性进行了探讨，认为选择物化处理方法比价符合哈尔滨煤化工的实际状况；但研究集中于废水的深度处理单元的研究，没有中水做为循环冷却水补水的化学处理方法。③内蒙古电力科学研究院毕衍鹏等人通过缓蚀性能试验、阻垢性能试验、絮凝试验， 对自主研发的适用于中水循环水水质和不同钢材的新型阻垢缓蚀剂、絮凝剂应用效果进行了评价；结果投入JD-802生物絮凝剂对补充水进行预处理和投加JDZ-211阻垢缓蚀剂对循环水进行稳定处理，可以使浓缩倍率达到4. O以上，可满足工程设计要求将该项目与相关文献对比分析，两者的处理方法不同。
本发明化学处理方法包括阻垢缓蚀处理、杀菌灭藻处理、循环水优化处理。其中， 阻垢缓蚀剂由聚环氧琥珀酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸、自制阻垢分散剂、苯骈三氮唑，去离子水组成，并经制备步骤获得。微生物控制采用氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂相结合的处理方法。循环水优化采用全自动在线控制系统，保证系统安全稳定运行，并提高循环冷却水的浓缩倍率，减少新鲜水的取用量，降低废水的排放量，达到节能减排的目的。经检测验证，循环水水质达到GB 50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》的标准。发明内容
本发明的目的在于提供用于循环冷却水的化学处理方法，通过阻垢缓蚀剂配料的遴选及阻垢分散剂的合成，使阻垢缓蚀剂增效，产生强的协同效应，保证循环冷却水系统的安全稳定运行，实现节能节水的目标。
本发明的目的是这样实现的一种煤化工回用循环冷却水的化学处理方法，
步骤I药剂以重量份数配制
复合阻垢缓蚀剂的制备由聚环氧琥珀酸9-11份、2-膦酸丁烷-1，2，4_三羧酸 18-22份、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸19-21份、阻垢分散剂25-35份、苯骈三氮唑1_3 份，去离子水9-28份组成；先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中，置于容器内，混合均匀，依次加入双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸、阻垢分散剂、去离子水，搅拌 25-35分钟，保持温度在20-35°C，然后加入苯骈三氮唑，继续搅拌30-60分钟，保持温度在 20-35°C，即得复合阻垢缓蚀剂；
其中阻垢分散剂的制备由马来酸酐480-510份、磷酸二氢钠溶液200-230份、引发剂100-120份，去离子水290-310份、丙烯酸178-185份组成；制备用泵将去离子水、马来酸酐吸入反应釜中，开启搅拌，至固体全部溶解；将丙烯酸、磷酸二氢钠溶液、引发剂依次滴入反应釜中，滴加时间2. 8-3. O小时，温度在60-70°C ;滴加完毕，温度控制在68_72°C， 继续搅拌3-4小时，冷却至室温，得透明粘稠阻垢分散剂的液体，其阻垢分散剂固含量为 30-50% ；
其中磷酸二氢钠由45份次磷酸二氢钠溶于155份去离子水中制得；
其中引发剂由10-15份过硫酸钾溶于100份去离子水中制得；
步骤2杀菌除藻处理
I)在集水池急流处投加杀菌剂，每周1-2次；以保有水量计，每次投加20_30mg/ L ；
2)在集水池急流处投加改性季铵盐类杀菌剂，每1-2周投加I次；以保有水量计， 每次投加80-100mg/L ；
3)在集水池急流处投加非离子型表面活性剂，每周投加I次；以保有水量计，每次投加 15-30mg/L ；
步骤3循环水的优化循环水优化采用SYZL Σ sigma全自动总磷监控加药,复合阻垢缓蚀剂的投加量10mg/L，以补中水为基准，控制循环水总磷在4-7mg/L，浓缩倍率控制在6. O倍；循环水进行旁滤处理，并设有青岛海诺的QYC-120监测换热器。
所述方法，选用的杀菌剂为溴氯二甲基海因或二氯异氰尿酸钠或三氯异氰脲酸。
本发明的技术原理复合阻垢缓蚀剂选用的聚环氧琥珀酸是一种具有无磷非氮结构，并可生物降解的环境友好型水处理剂，聚环氧琥珀酸具有很强的抗碱性，兼具阻垢缓蚀双重功效，在聚合物分子中插入了氧原子而使其阻垢性能大大优于常用有机膦酸类聚合物阻垢剂。并且聚环氧琥珀酸与2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸具有良好的协同增效作用，因此将这几种复配使用，不仅阻垢效果好，还相对降低了药剂中磷的含量，从而满足了低磷排放的环保要求。自制的阻垢分散剂，对碳酸钙、硫酸钙特别是磷酸钙垢的形成和沉积有良好的抑制作用，对三氧化二铁、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能，特别适用于中水水质，抗冲击能力强，与有机膦酸盐配伍性和协同性好。采取氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂相结合的处理方法，可以消除细菌对某种杀生剂产生的抗药性，并能完全控制中水微生物滋生严重的问题；同时将水质浓缩倍率控制在 5. 0-6. O倍，可防止污垢在换热器表面沉积；本发明方法的控制要点简单易行，自动化程度高，为企业的节能降耗提供了示范作用，彰显技术进步。
具体实施方式
本发明结合实施例作进一步说明。
该化学处理方法，包括复合阻垢缓蚀剂制备与杀菌灭藻处理及循环水优化等。
实施例I
复合阻垢缓蚀剂的制备，原料以重量份数配制由聚环氧琥珀酸9份、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸18份、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸19份、阻垢分散剂25份、苯骈三氮唑I份，去离子水9份组成；制备先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中，置于容器混合均匀，依次加入双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸、阻垢分散剂、去离子水， 搅拌35分钟，保持温度在35 °C，然后加入苯骈三氮唑，继续搅拌60分钟，保持温度在35 °C， 即得复合阻垢缓蚀剂；
其中阻垢分散剂的制备300份去离子水和490份马来酸酐依次通过泵吸入反应釜中，开启搅拌，至马来酸酐全部溶解，将180份丙烯酸，220份次磷酸二氢钠溶液、引发剂滴入反应釜中，保持滴加速度稳定，整个滴加过程控制在3小时以内，反应釜温度控制在 70°C以下，全部滴加完毕后，打开反应釜冷却系统和加热系统控制温度70°C，搅拌3. 5小时，后冷却至室温，得到透明粘稠液体为阻垢分散剂，其阻垢分散剂固含量为50% ；
其中磷酸二氢钠溶液配制取45份次磷酸二氢钠溶于155份无离子水中制得；引发剂的配制取12份过硫酸钾溶于100份无离子水中制得。
实施例2
药剂以重量份数配制
复合阻垢缓蚀剂的制备由聚环氧琥珀酸11份、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸22 份、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸21份、阻垢分散剂35份、苯骈三氮唑3份，去离子水28 份组成；先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中，置于容器内，混合均匀，依次加入双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸、阻垢分散剂、去离子水，搅拌35分钟，保持温度在 35°C，然后加入苯骈三氮唑，继续搅拌60分钟，保持温度在35°C，即得复合阻垢缓蚀剂；
其中阻垢分散剂的制备将290千克去离子水和500千克马来酸酐依次通过泵吸入反应釜中，开启搅拌，在常温下搅拌至马来酸酐全部溶解，将183千克丙烯酸，210千克次磷酸二氢钠溶液、115千克引发剂滴入反应釜中,保持滴加速度稳定,整个滴加过程控制在 3小时，反应釜温度控制在70°C，全部滴加完毕后，控制反应釜温度为68°C，搅拌4小时，后冷却至室温，得到透明粘稠液体为阻垢分散剂，其阻垢分散剂固含量为30% ；
其中磷酸二氢钠溶液配制取45千克次磷酸二氢钠溶于155千克去离子水中制得；引发剂配制取12千克过硫酸钾溶于100千克去离子水中制得。
实施例3
复合阻垢缓蚀剂试验结果验证
水处理对象为某煤制甲醇厂的废水，设计的处理的配方与水质控制见表I、见表 2。
表I复合阻垢缓蚀剂配方及代号
权利要求
1.一种煤化工回用循环冷却水的化学处理方法，其特征在于 步骤I药剂以重量份数配制 复合阻垢缓蚀剂的制备由聚环氧琥珀酸9-11份、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸18-22份、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸19-21份、阻垢分散剂25-35份、苯骈三氮唑1_3份，去离子水9-28份组成；先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中，置于容器内，混合均匀，依次加入双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸、阻垢分散剂、去离子水，搅拌25-35分钟，保持温度在20-35°C，然后加入苯骈三氮唑，继续搅拌30-60分钟，保持温度在20_35°C，即得复合阻垢缓蚀剂； 其中阻垢分散剂的制备由马来酸酐480-510份、磷酸二氢钠溶液200-230份、引发剂100-120份，去离子水290-310份、丙烯酸178-185份组成；制备用泵将去离子水、马来酸酐吸入反应釜中，开启搅拌，至固体全部溶解；将丙烯酸、磷酸二氢钠溶液、引发剂依次滴入反应釜中，滴加时间2. 8-3. 0小时，温度在60-70°C;滴加完毕，温度控制在68_72°C，继续搅拌3-4小时，冷却至室温，得透明粘稠阻垢分散剂的液体，其阻垢分散剂固含量为30-50% ； 其中磷酸二氢钠由45份次磷酸二氢钠溶于155份去离子水中制得； 其中引发剂由10-15份过硫酸钾溶于100份去离子水中制得； 步骤2杀菌除藻处理 1)在集水池急流处投加杀菌剂，每周1-2次；以保有水量计，每次投加20-30mg/L； 2)在集水池急流处投加改性季铵盐类杀菌剂，每1-2周投加I次；以保有水量计，每次投加 80-100mg/L ； 3)在集水池急流处投加非离子型表面活性剂，每周投加I次；以保有水量计，每次投加15_30mg/L ； 步骤3循环水的优化采用SYZL E sigma全自动总磷监控系统加药，复合阻垢缓蚀剂的投加量10mg/L，以补中水为基准，控制循环水总磷在4-7mg/L，浓缩倍率控制在5. 0-6. 0倍；循环水进行旁滤处理，并设有青岛海诺的QYC-120监测换热器。
2.根据权利要求I所述方法，其特征在于选用的杀菌剂为溴氯二甲基海因或二氯异氰尿酸钠或三氯异氰脲酸。
全文摘要
本发明提供的一种煤化工回用循环冷却水的化学处理方法，药剂由复合阻垢缓蚀剂由聚环氧琥珀酸9-11份、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸18-22份、双1,6亚己基三胺五亚甲基膦酸19-21份、阻垢分散剂25-35份、苯骈三氮唑1-3份，去离子水9-28份组成；先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中，置于容器内，混合均匀，依次加入双1,6亚己基三胺五亚甲基膦酸、阻垢分散剂、去离子水，搅拌25-35分钟，保持温度在20-35℃，然后加入苯骈三氮唑，继续搅拌30-60分钟，保持温度在20-35℃，即得复合阻垢缓蚀剂；复合阻垢缓蚀剂的投加量10mg/L，以补中水为基准，控制循环水总磷在4-7mg/L，浓缩倍率控制在5.0-6.0倍。该方法还包括杀菌除藻处理，循环水的优化等。
文档编号C02F5/14GK102976512SQ20121045589
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者马莉达, 徐志宗 申请人:新疆德安环保科技有限公司