火電廠環(huán)保型緩蝕阻垢劑現(xiàn)狀研究

田磊　朱偉華　盧玲　馬瑩瑩

摘要：文章探討了緩蝕阻垢劑的作用及種類(lèi)，火電廠使用環(huán)境友好型緩蝕阻垢劑對(duì)環(huán)境保護(hù)有著重要的意義，同時(shí)可以起到良好的緩蝕阻垢作用，新型環(huán)保型緩蝕阻垢劑也是日后研究發(fā)展的重要方向。

關(guān)鍵詞：火電廠；緩蝕阻垢劑；綠色環(huán)保

火電廠循環(huán)冷卻水的處理日益受到重視，在節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展的要求下，火電廠循環(huán)冷卻水的處理變得尤為重要?；鹆Πl(fā)電廠的水資源大部分消耗在循環(huán)冷卻水使用過(guò)程中，因此使用緩蝕阻垢劑可以有效地減少循環(huán)冷卻水的排污消耗量。目前常見(jiàn)的有機(jī)磷系緩蝕阻垢劑會(huì)導(dǎo)致水體磷含量上升，因此火電廠使用環(huán)境友好型緩蝕阻垢劑對(duì)環(huán)境保護(hù)有著重要作用。

1 緩蝕阻垢劑的作用

緩蝕阻垢劑可以使易被腐蝕金屬的表面狀態(tài)發(fā)生改變，或者可以有效地減低電化學(xué)腐蝕這一化學(xué)反應(yīng)的速率，從而有效改變電化學(xué)腐蝕過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)或陰極反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，將整個(gè)腐蝕反應(yīng)的活化能提高，從而實(shí)現(xiàn)腐蝕反應(yīng)速率的下降。在不同的水質(zhì)條件下，通過(guò)分散、分子間力、吸附等不同的物理和化學(xué)過(guò)程改變結(jié)垢物質(zhì)的結(jié)晶規(guī)律，提高了結(jié)垢物質(zhì)的溶解度。通過(guò)這2個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)緩蝕阻垢的目的。

2 傳統(tǒng)有機(jī)磷系緩蝕阻垢劑

2.1 膦基羧酸共聚物（PCAC）

膦基羧酸共聚物（PCAC）既含有羧酸基，又含有膦酸基，因此其阻垢性能和緩蝕性能都較為強(qiáng)勁，且磷含量比傳統(tǒng)的有機(jī)膦酸鹽要低，符合環(huán)保要求。在pH值較高、硬度較大、堿度大的惡劣水質(zhì)條件下，對(duì)碳酸鈣垢、碳酸鎂垢及硫酸鈣垢等都有較強(qiáng)的阻垢能力，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的緩蝕性能大為增強(qiáng)。

2.2 羥基乙叉二磷酸（HEDP）

羥基乙叉二磷酸（HEDP）是一種有機(jī)多磷酸，作為水處理的阻垢劑，HEDP同時(shí)具有緩蝕和阻垢作用。HEDP易溶于水，能夠螯合金屬離子，使用方便且安全。HEDP以pH值適用范圍寬、對(duì)金屬基體的侵蝕性小、酸洗后容易鈍化、不易產(chǎn)生浮繡等特點(diǎn)而越來(lái)越受到重視。

3 新型綠色環(huán)保緩蝕阻垢劑

3.1 鉬酸鹽

鉬酸鹽是一種新型的環(huán)境友好型緩蝕阻垢劑，近年來(lái)研究和使用越來(lái)越多。程方等通過(guò)正交試驗(yàn)篩選、復(fù)配以鉬酸鹽為主劑的方法制備了多元復(fù)合緩蝕劑，鉬酸鹽復(fù)合緩蝕劑對(duì)海冰融水中碳鋼有緩蝕作用，該鉬酸鹽復(fù)合緩蝕劑為抑制陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程的陽(yáng)極型緩蝕劑。

3.2 木質(zhì)素

近年來(lái)，袁瑋良、王平等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)以木質(zhì)素磺酸鈉、葡萄糖酸鋅等為原料，確定了最佳緩蝕阻垢劑配方，具有很好的緩蝕阻垢能力。木質(zhì)素是一種具有使用價(jià)值和研究?jī)r(jià)值的阻垢分散劑，同時(shí)也給木質(zhì)素的資源化利用提供了新的思路和技術(shù)方法。

3.3 聚環(huán)氧琥珀酸型

劉江紅等學(xué)者在文獻(xiàn)中指出聚環(huán)氧琥珀酸（PESA）易生物降解，并適用于高堿、高硬度水系，其阻垢性能好，極小劑量即可達(dá)到很好的阻垢緩蝕效果，與其他藥劑復(fù)配可組成性能較好的低磷或無(wú)磷配方。日本花王株式會(huì)社對(duì)聚環(huán)氧琥珀酸進(jìn)行了應(yīng)用性能實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，其阻垢性能明顯優(yōu)于聚丙烯酸鈉、聚馬來(lái)酸和酒石酸，并且兼具緩蝕性能。熊蓉春等也較早從事了這方面的研究。

3.4 緩釋型固體緩蝕阻垢劑

杜春安等研制的緩釋型固體緩蝕阻垢劑，將各種添加劑等按一定比例混合制成緩釋型固體緩蝕阻垢劑。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際情況，確定了具體的加藥工藝?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，研制的固體緩蝕阻垢劑，投注工藝簡(jiǎn)單，有效保護(hù)期長(zhǎng)，緩蝕效果顯著。

3.5 S-羧乙基硫代琥珀酸

曾德芳等將NaHS水溶液和丙烯腈為原料合成的β-巰基丙酸與無(wú)水馬來(lái)酸酐再次聚合生成CETSA，CETSA對(duì)目標(biāo)水質(zhì)有著比較強(qiáng)的適應(yīng)性，同時(shí)具有較佳的緩蝕阻垢能力。

3.6 丙烯酸系高吸水性樹(shù)脂

黎俊波等學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，本研究以丙烯酸、丙烯酰胺等藥品，用水溶液聚合法合成的丙烯酸系聚合物樹(shù)脂。通過(guò)不同濃度鈣鎂鋇離子結(jié)垢體系中的使用研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)鈣鎂鋇離子的吸附性較高，以鈣離子為例吸附量可達(dá)282mg/g，脫除率可達(dá)90%左右，效果明顯。

3.7 衣康酸共聚物

李?；ǖ葘W(xué)者研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)將膦基和磺酸基引入IA分子鏈而合成的衣康酸共聚物有著很好的緩蝕阻垢性能，同時(shí)還有很好的生物降解性能，28天時(shí)可生物降解69.5%左右，具有很好的環(huán)保性能，是一種綠色環(huán)保的緩蝕阻垢劑。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)在有機(jī)膦系水處理材料方面的技術(shù)水平已經(jīng)非常先進(jìn)，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，環(huán)境友好型緩蝕阻垢劑的研發(fā)也是今后一段時(shí)間的研究重點(diǎn)。綠色阻垢劑應(yīng)該在無(wú)磷、無(wú)毒、成本低、性能好、易生物降解等方面重點(diǎn)研究，像衣康酸共聚物就是一種很好的環(huán)境友好型緩蝕阻垢劑。