循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的復(fù)合阻垢緩蝕劑性能及緩蝕機(jī)理初探.pdf

1、本文運(yùn)用靜態(tài)阻垢法和分散氧化鐵性能評定方法篩選出了一種性能優(yōu)異的復(fù)合阻垢緩蝕劑，并對其綜合性能進(jìn)行了研究；將復(fù)合阻垢緩蝕劑應(yīng)用到循環(huán)水量為5噸/時的中試裝置，考察了復(fù)合阻垢緩蝕劑對于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中常規(guī)水質(zhì)理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)的影響；通過中試裝置中的碳鋼、銅片和不銹鋼三種材質(zhì)的掛片試驗，研究了復(fù)合阻垢緩蝕劑對掛片的動態(tài)緩蝕性能；并對腐蝕最嚴(yán)重掛片表面生物膜鐵細(xì)菌進(jìn)行分離純化，運(yùn)用16S rDNA方法進(jìn)行菌種鑒定；在此基礎(chǔ)上，以腐蝕最嚴(yán)重

2、的碳鋼掛片為代表，進(jìn)行鐵細(xì)菌腐蝕機(jī)理的初步探討。主要研究結(jié)論如下：
　　 (1)篩選出的復(fù)合阻垢緩蝕劑由聚天冬氨酸和聚丙烯酸組成，其性能優(yōu)異，靜態(tài)阻碳酸鈣垢和磷酸鈣垢的效率分別為92.8％和96.4％，透光率可達(dá)到37.6％，分散氧化鐵沉積能力高。
　　 (2)對復(fù)合阻垢緩蝕劑按藥劑比例進(jìn)行縮小，以中試試驗裝置補(bǔ)充水來源-自來水為試驗水體，進(jìn)行阻碳酸鈣垢和分散氧化鐵沉積性能評定，結(jié)果表明：在12d、6d和6d前，B1、B

3、2和B3阻碳酸鈣垢效率分別在85％以上，以85％的阻垢效率作為評判標(biāo)準(zhǔn)，得到B3的藥劑成本為0.07元/(噸水·天)，僅為Bi和B2的50％，與常規(guī)阻垢緩蝕劑配方相比，可節(jié)約藥劑成本75％-77％，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^；B3藥劑透光率為38.9％，與B1、B2相比沒有顯著性差異；綜合藥劑經(jīng)濟(jì)成本、藥劑阻垢效果以及分散氧化鐵沉積能力三方面考慮，選定B3進(jìn)行中試研究，加藥時間確定為6d。
　　 (3)對B3進(jìn)行綜合性能研究，結(jié)果顯示：其

4、對鈣離子、堿度和溫度均有良好的適應(yīng)性，在Ca2+濃度小于200mg/L，堿度小于500mg/L，溫度小于60℃時，其阻垢效率均可達(dá)到80％以上；靜態(tài)阻垢效率達(dá)到85％以上，經(jīng)過一個月的作用時間，B3對于碳鋼、不銹鋼和銅片的靜態(tài)緩蝕率均能達(dá)到60％以上，其與殺菌劑在阻垢、緩蝕性能方面均存在良好的配伍性：藥劑配方中PAA動態(tài)生物降解率在第6天可達(dá)到87.6％，綜合性能優(yōu)異。
　　 (4)B3復(fù)合阻垢緩蝕劑的加入可確保循環(huán)水水質(zhì)的各項

5、理化指標(biāo)值均符合工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范( GB50050-2007)中對應(yīng)的循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
　　 (5)中試裝置中的掛片試驗結(jié)果表明，碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中的多糖含量和鐵細(xì)菌數(shù)量均隨著運(yùn)行時間的增加而增加，作為對照的1號中試裝置中掛片表面生物膜中的多糖含量和鐵細(xì)菌數(shù)量均比投加復(fù)合阻垢緩蝕劑與殺菌劑的2號中試裝置中對應(yīng)掛片表面生物膜中多糖含量和鐵細(xì)菌數(shù)量增加更加迅速。1號中試裝置中碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中多

6、糖含量分別從14d時的0.080g/m2、0.0969/m2、0.136g/m2增加到98d時的0.4339/m2、0.447g/m2、0.680g/m2，鐵細(xì)菌數(shù)量分別從14d時的19CFU/cm2、0CFU/cm2、19CFU/cm2增加到98d時的57900CFU/cm2、73CFU/cm2、3480CFU/cm2；2號中試裝置中碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中多糖含量分別從14d時的0.026g/m2、0.0969/m2、0.03

7、99/m2增加到98d時的0.2269/m2、0.302g/m2、0.179g/m2，與1號中試裝置相比，2號中試裝置中碳鋼、銅片和不銹鋼表面生物膜中鐵細(xì)菌數(shù)量較少，最大值也僅為23CFU/cm2。
　　 (6)B3復(fù)合阻垢緩蝕劑的加入，起到改變碳鋼表面生物膜中鐵細(xì)菌數(shù)量與碳鋼腐蝕率間相關(guān)性關(guān)系的作用，使得掛片表面鐵細(xì)菌數(shù)量與掛片腐蝕率沒有相關(guān)性。經(jīng)過98天的運(yùn)行時間，其對碳鋼和銅的動態(tài)緩蝕率還能在60％以上，顯示出其對循環(huán)冷卻