矿井水反渗透系统阻垢剂成分与阻垢机制

矿井水反渗透浓水中阻垢剂可以抑制Ca^(2+)、Mg^(2+)结晶沉淀导致双碱法投药量高、除硬效果差,影响后续蒸发结晶分盐效果.探究反渗透系统中阻垢剂成分及阻垢机制是实现Ca^(2+)、Mg^(2+)脱稳、解决深度除硬与零排放问题的关键.本文首先测定反渗透浓水水质条件,通过超滤分级、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和三维荧光光谱(EEM)分析得出溶解性有机物主要为分子量<3 kDa且含有羧基、醇/酚羟基与不饱和烃结构的微生物代谢产物和类腐殖酸物质;根据13C和31P核磁共振(NMR)谱化学位移特征(甲基碳、季碳和C—PO_(3)H_(2)结构),确定阻垢剂主要成分为羟基乙叉二膦酸(HEDP);吸附去除88.55%总磷和38.86%COD后,双碱滴定结果表明,Ca^(2+)沉淀完全所需CO^(2)_(-3)的投加量从2845.8减少至826.8 mg·L^(-1),表明HEDP主要阻止Ca^(2+)结晶成垢;重新利用HEDP复配,CO^(2)_(-3)投加量仅增加至1626.3 mg·L^(-1),说明吸附去除的部分有机物具有一定分散作用,可以抑制溶液中Ca^(2+)结晶团聚.HEDP与溶解性有机物的协同阻垢机制,为矿井水反渗透浓水中Ca^(2+)、Mg^(2+)深度去除提供重要理论依据和调控策略.

快速评价反渗透专用阻垢剂阻垢性能的实验技术

反渗透装置中最重要的给水预处理方法之一是加入阻垢剂,来防止水中难溶盐形成水垢.RO市场上每年都会推出新的阻垢剂.RO装置的技术人员在使用这些阻垢剂前要对其性能进行实验室评估,研究阻垢剂所可能达到的最大回收率及正确的加药量.文章对阻垢剂的实验室快速评价技术进行了研究.使RO装置以周期性浓缩的全循环模式运行,以逐渐提高RO装置浓水侧的结垢趋势,并测定其结垢速率.选择了新型阻垢剂PTP-2000和传统阻垢剂SHMP,对其阻CaCO3的性能进行了比较研究.结果表明,周期性浓缩的全循环是一种快速、方便、可靠的阻垢剂评价技术.

钨基非晶合金镀层对油套管用钢的防蚀阻垢性能

采用非晶态合金电镀技术在井下油管用P110试片表面制备了三层钨基合金,模拟高含CO_2环境和高压富氧条件研究了合金的防腐蚀性能;通过现场中试研究了合金的阻垢性能,并与P110裸钢进行了比较。结果表明:镀钨合金试片对CO_2、高压富氧等腐蚀环境具有较强的防腐蚀性,缓蚀率分别为96.88%和93.75%,现场中试阻垢率为41.73%,阻垢效果明显。钨基非晶态合金电镀技术是一种经济、适用的油田井下管杆防腐蚀、阻垢、防偏磨新技术。

绿色水处理剂的研究与应用

介绍绿色水处理剂的概念及发展现状,对绿色水处理剂进行了详细的分类介绍,并指出了目前我国绿色水处理剂存在的问题,并提出了相应的建议.文章指出,多功能绿色水处理剂是未来水处理剂主要的发展方向.

磁化水的研究现状及进展

本文简述了磁场水处理的研究现状及进展，介绍了磁场在水处理领域的应用。

阻垢剂阻BaSO_4垢性能的电导滴定评价法

采用一种基于电导滴定原理的评价方法,通过测定电导滴定过程中不同阻垢剂在相同浓度下所能维持的BaSO4的最大相对过饱和度来评价阻垢性能。实验对阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、二亚乙基三胺五亚甲基膦(DEPTMP)、六偏磷酯钠(SHMP)阻BaSO4垢的性能分别采用了电导滴定法及静态阻垢法进行测定并比较。电导滴定法对阻垢剂阻BaSO4垢性能的测试结果表明,阻垢剂PESA、PASP、DTPMP和SHMP对BaSO4垢的阻垢能力大小为:PESA>PASP>DEPTMP>SHMP,这与静态阻垢法的实验结果一致,表明电导滴定法与静态阻垢法对阻垢剂阻BaSO4垢的评价结果具有一致性,电导滴定法评价阻垢剂对BaSO4垢的阻垢性能具有快速、简单、易行的优点。而且实验表明,电导滴定法的RSD为0.020,而静态阻垢法为0.069,说明电导滴定法的重现性优于静态阻垢法。该法还可用于评价阻垢剂对BaSO4垢的协同阻垢效应。

超声波对硅垢离子的影响及防垢性能

三元复合驱采油技术的应用导致油田工艺管道及设备产生严重结垢现象,垢样以硅酸盐垢为主。简要阐述超声波的防垢机理,针对饱和硅酸钙溶液,通过对比实验研究单、双超声波及相应的高低频对硅酸盐垢离子浓度的影响,并对防垢性能进行探讨。结果表明:过滤与未过滤液体中成垢离子存在浓度差异,证明溶液中有微晶存在;同时,双超声波低频对硅垢的防除效果较好。X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果表明超声波能够抑制成垢离子向微晶转化并延缓诱导期,干扰微晶聚合成垢,促使结垢速率大大降低。

循环水排污水回用中磷系阻垢剂对混凝效果的影响及措施

为节约用水,一些电厂将循环水排污水处理后用作电厂化学除盐系统的补充水。从运行情况看,循环水排污水混凝澄清处理效果不佳。为此,从阻垢剂和混凝剂的阻垢、混凝机理着手,分析了磷系阻垢剂对混凝效果的影响,在进行大量试验的基础上提出了加入NaOH控制循环水排污水pH值的方案(混凝剂为聚铁,助凝剂为聚丙烯酰胺),以利于形成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,减轻阻垢剂分散作用,增加水的浊度和矾花密度,改善混凝澄清效果。该方案经在国华定州电厂二期应用,取得了良好的混凝效果。

采油用超声波与化学防垢技术研究及应用

集输系统水体结垢是各大油田都面临的普遍问题,为此,把超声波与化学防垢剂的防垢技术相结合进行了研究。针对不同的超声波防垢器的前级信号波形、不同的超声波频率和功率及防垢剂添加前后等进行了防垢效果实验。结果显示:使用频率为25 kHz、功率为120 W的矩形脉冲超声波,添加10 mg/L的防垢剂,防垢效率最高可达到97%。结果说明,物理防垢与化学防垢结合有显著的协同增效作用。所研制的超声波防垢器在长庆油田已获得良好的应用效果。

流速对磁场阻垢效果的影响

利用双道的实时监测系统,通过监测碳酸钙过饱和溶液中的pH和Ca2+浓度在析晶过程中的变化,系统的研究了不同流速下磁场的阻垢效果。准确、可重复的试验数据表明,磁场对碳酸钙过饱和溶液有阻垢效果,并且不同流速下磁场的阻垢效果不同。同时试验结果还表明在磁处理时间恒定的条件下,在0～6 m/s的流速范围内,溶液通过磁场的流速越高磁处理的阻垢效果越强。

CO_2驱对油藏的伤害及其保护措施

针对CO2 驱油过程中独特的沥青、石蜡沉淀作用 ,探讨了沉淀的机理和影响因素 ,在此基础上着重介绍了化学方法 (加阻垢剂 )消除沉淀的工艺措施。简要介绍了气侵、气锥形成机理和合理的注气工艺及预防注入水和CO2 气体中杂质带来的油层伤害措施 ;分析了CO2

板式电化学水处理装置在循环水处理中的应用

分析板式电化学水处理装置的工作原理,并结合具体的监测数据阐述了板式电化学水处理装置的优点及突破性的功能。

两种封端聚醚大单体及其共聚物制备与阻磷酸钙垢应用

采用烯丙基聚乙二醇单醚APEO10为原料制备了大分子单体磺酸盐封端聚醚APES10和羧酸盐封端聚醚APEC10并分别与小分子单体丙烯酸AA聚合生成两种聚羧酸类阻垢剂AA/APES10和AA/APEC10,用红外光谱、核磁共振对其结构进行了表征。实验确定了聚合反应单体最佳质量比为m(APES10):m(AA)=1:1,m(APEC10):m(AA)=2:3。通过静态阻垢实验对比了两种聚合物的阻磷酸钙垢性能。结果表明,合成的两种阻垢剂AA/APES10和AA/APEC10在临界值6mg·L-1时阻磷酸钙垢率分别为92%、100%,但羧酸盐封端聚醚大单体合成的阻垢剂AA/APEC10阻磷酸钙垢能力优于磺酸盐封端聚醚大单体合成的阻垢剂,且聚合物AA/APEC10只含碳、氢、氧、钠4种元素,无氮、磷污染,可以充当循环水用环保型阻磷酸钙垢阻垢剂。

热水锅炉缓蚀阻垢剂的选择及评价

优选出一种用于热水锅炉的复合缓蚀阻垢剂 ,对其缓蚀阻垢机理进行了讨论 。

臭氧处理循环冷却水的研究与应用

利用臭氧作为唯一的水处理药剂处理循环冷却水是一项新技术。在循环冷却水中加入０．０１～０．３ｍｇ／Ｌ的臭氧，系统的缓蚀、阻垢和杀菌效果均优于传统的化学法。介绍了国外臭氧处理法的研究和应用现状，提出今后进一步研究的方向。

膦羧酸型淀粉阻垢剂的合成

合成了膦羧酸型淀粉阻垢剂,利用正交试验法对合成条件进行筛选,确定了合适的合成条件为淀粉:30%H2O2:磷酸二氢钠=1:0.8:1,CuSO(4催化剂)用量为淀粉的0.1%,pH值5～6,氧化温度45～50℃,氧化时间40min,热反应温度135℃,热反应时间1h。产品具有良好的阻垢性能。

木质素磺酸盐与丙烯酸接枝改性

以粘度和产率为表征量,研究了不同引发剂对木质素磺酸钠与丙烯酸接枝共聚反应的影响;采用最佳引发剂K2S2O8,通过三因素三水平正交试验研究了引发剂用量、温度、单体丙烯酸用量对接枝共聚物粘度的影响,确定了优化的工艺条件,合成出阻垢剂LA;并对原料及改性产物结构进行了红外光谱分析;通过电镜分析及阻垢率的测定对接枝共聚物的阻垢性能及机理进行了探讨.结果表明,该反应的优化条件是:ω(K2S2O8)=2%,反应温度:80℃,丙烯酸用量:8%,改性后产物LA对碳酸钙等晶体产生了晶格畸变作用,阻垢性能明显提高,是一种优良的绿色阻垢剂.

一种复合型水处理阻垢缓蚀剂

以油酸、二乙烯三胺、氯化苄为原料,制备咪唑啉型季铵盐HF-01,通过正交试验,研究HF-01、1,4-丁炔二醇、吐温20、乙醇溶液(质量分数50%)、肉桂醛的复配缓蚀性能,得到最佳复配体系HF-02,最后研究阻垢剂浓度、反应时间、钙离子浓度对HF-02阻垢性能的影响。当HF-01为18 mg/L,1,4-丁炔二醇14 mg/L、吐温20为6 mg/L、乙醇溶液(质量分数50%)21 mg/L、肉桂醛2 mg/L时,HF-02对A3钢片在模拟盐水中的缓蚀率达99.79%。HF-02浓度为10μg/mL,反应时间6 h,钙离子用量为100～200 mg/L时,HF-02阻垢效果最佳。

絮凝──缓蚀──阻垢剂GMT－A缓蚀、阻垢机理

通过交流阻抗、电子扫描显微镜等测试手段，研究了药剂ＧＭＴ－Ａ的缓蚀、阻垢机理。结果表明，ＧＭＴ－Ａ的缓蚀机理是药剂在金属表面的吸附成膜及其补膜作用；阻垢机理是ＧＭＴ－Ａ螯合了成垢离子及使垢层发生了晶格畸变作用。

羧酸盐封端聚氧乙烯醚及其聚合物阻碳酸钙垢性能

采用烯丙基聚氧乙烯醚(APEO)为原料制备了大分子单体羧酸盐封端聚氧乙烯醚(APEC)并与小分子单体丙烯酸(AA)聚合生成聚合物阻垢剂AA/APEC。通过静态阻垢实验确定了聚合反应单体最佳质量比为m(APEC)∶m(AA)=1∶4,合成的阻垢剂AA/APEC在20 mg/L时阻碳酸钙垢率为91.2%,与有磷阻垢剂PBTC阻碳酸钙垢性能相当,但优于市场其他阻垢剂阻碳酸钙能力,且聚合物AA/APEC只含碳、氢、氧、钠元素,无氮、磷污染,可以充当循环水用环保型阻碳酸钙垢阻垢剂。扫描电镜和透射电镜研究表明:羧基是影响聚合物AA/APEC阻止碳酸钙垢形成的主要因素,而乙烯氧基的亲水性则是阻止碳酸钙垢沉积的主要原因。