阻垢剂在低温多效海水淡化装置中的工业化应用

目前我国低温多效海水淡化水处理药剂基本为国外公司垄断,价格昂贵。国产海水淡化阻垢缓蚀剂也正在突破瓶颈,质量、性能日渐成熟,但是缺乏统一、完善系统的方法验证,同时缺乏大型海水淡化工程考核验收平台,导致海水淡化水处理药剂价格居高不下。为打破国外垄断,提升我国海水淡化药剂自主创新能力和核心竞争力,并降低药剂使用成本,采用2.5万t/d低温多效海水淡化装置,开展了SD210阻垢剂在工业化试验装置中应用研究。试验结果表明:在为期2个月的试验期内,在SD210投加质量浓度为4~8 mg/L条件下,装置运行安全、平稳,无明显结垢和腐蚀现象;且海水淡化装置产品水水质优于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)所规定的指标要求。综上,SD210阻垢性能良好,能满足低温多效海水淡化装置使用要求。

低温多效蒸馏海水淡化无磷阻垢剂复配研究

选取开发合成的AA-AM-HPA(丙烯酸-丙烯酰胺-丙烯酸羟丙酯)三元共聚物及几种单剂进行无磷阻垢剂复配试验,模拟LT-MED(低温多效蒸馏)低温负压蒸发环境进行动态试验,并考察阻垢剂的缓蚀性能,通过电化学测试和SEM(扫描电子显微镜)探究阻垢缓蚀机理。结果表明:MA-AA(马来酸-丙烯酸共聚物)和AA-AM-HPA以质量比2:1比例复配时效果最好,静态阻垢率达78.50%,在67℃浓缩2倍海水情况下HA177-2铝黄铜的腐蚀速率为0.127 mm/a。动态模拟试验结果显示,加药量为5 mg/L时,复合阻垢剂的钙和硫酸钙阻垢率分别达70.45%和89.71%,优于所选商品阻垢剂。电化学测试和SEM结果表明阻垢机理主要为晶格畸变作用,缓蚀机理属于混合型,主要抑制阳极反应。因复合药剂存在溶限效应,综合考虑阻垢缓蚀性能和经济性,建议加药量为5—10 mg/L。

低温多效海水淡化阻垢剂性能对比试验

为推进国产药剂在低温多效海水淡化生产装置中的应用,采用静态浓缩阻垢试验和低温多效海水淡化传热实验平台动态试验对1种国产和2种进口阻垢剂进行了性能对比,结果表明:在静态浓缩阻垢试验中,无论浓缩倍数是2.0还是3.0,国产阻垢剂均能达到93%以上的阻垢率,其阻垢性能与2#进口产品大体相当,但明显优于3#进口产品。在低温多效海水淡化传热实验平台动态试验中,1#,2#和3#均表现出较好的阻垢性能,N(Ca^(2+))/N(Cl^(-))除个别数据外均在95%以上,但1#和2#阻垢剂的阻垢效果更为平稳。从试验结果看,国产阻垢剂表现出较好的生产应用前景。

高浓缩倍率低温多效蒸馏海水淡化阻垢研究

模拟低温多效蒸馏装置水平管降膜蒸发条件,进行海水淡化高浓缩倍率条件下阻垢技术研究。实验利用滴定法和原子吸收分光光度计法,考察了不同操作条件下钙镁等易结垢离子浓度变化,并对形成的垢样收集处理后进行场发射扫描电子显微镜及能谱仪测试分析,得到垢物晶型形貌及其元素组成。结果表明:在蒸发温度40—80℃,盐水质量分数5%—8%(质量分数),阻垢剂添加量0—8 mg/L条件范围内,钙离子损失率随着蒸发温度和盐水质量分数的升高而增加,随着阻垢剂添加量的增大而减小。过程产生的垢主要成分为碳酸钙,另有少量氢氧化镁和硫酸钙。在提高海水浓缩倍率条件下,低温多效蒸馏装置结垢趋势更明显,可通过添加适量阻垢剂和定期药剂清洗来控制。

阻垢剂对海水淡化膜蒸馏试验的影响

采用直接接触式膜蒸馏技术进行海水淡化试验研究。在海水温度为55℃,循环水温度为20℃的条件下,考察了不同阻垢剂用量对膜蒸馏海水淡化的影响、工艺连续运行过程中膜通量和产水电导率随时间的变化情况,确定了膜蒸馏过程稳定运行的最优浓缩倍率。结果表明,阻垢剂的加入可明显提高淡水的产水率,产水率可达到85%以上,减少了高盐度海水浓缩液的排放,膜通量稳定,产水水质好,其电导率不超过10μS/cm,膜蒸馏海水淡化具有一定的技术可行性和可操作性。

低温多效蒸馏海水淡化蒸发器结垢原因分析及清洗

分析了某公司低温多效蒸馏海水淡化蒸发器结垢成分,发现该蒸发器前7效换热管外壁结垢成分主要为硫酸钙,并含部分碳酸钙,末效换热管内壁结垢成分主要为碳酸钙,并对结垢原因进行了分析。根据不同的结垢成分,制定了不同的清洗方案,前7效采用酸洗+中性清洗工艺,末效采用酸洗工艺。清洗后,挂片分析结果优于国家标准,单套海水淡化产量提高了10%。

低温多效蒸馏海水淡化国产阻垢剂的工业试验研究

阻垢剂的性能直接关系到低温多效蒸馏海水淡化装置的安全和经济运行,为检验国产阻垢剂的性能是否满足低温多效蒸馏海水淡化工艺要求,在现场海水淡化装置上进行了工业试验。试验结果表明,国产阻垢剂具有良好的阻垢性能和缓蚀性能,能够满足大型低温多效蒸馏海水淡化装置的运行要求。

低温多效蒸馏海水淡化蒸发器结垢原因分析及清洗

通过对某公司低温多效蒸馏海水淡化蒸发器结垢成分分析，发现该蒸发器前7效换热管外壁结垢成分主要为CaSO4，并含部分CaCO3，末效换热管内壁结垢成分主要为CaCO3，并对结垢原因进行了分析。根据不同的结垢成分，制定了不同的清洗方案，前7效采用酸洗＋中性清洗工艺，末效采用酸洗工艺。清洗后，挂片分析结果优于国家标准，单套海水淡化装置产量提高了10％。

低磷阻垢剂在低温多效海水淡化过程中的应用

以羟基乙叉二膦酸（HEDP）、端羧基超支化聚酯（CHBP）、水解聚马来酸酐（HPMA）、聚丙烯酸（PAA）为原料,研制出一种具有环保功能的低磷复配高效阻垢剂,利用傅里叶红外光谱（FTIR）对CHBP的分子结构进行了表征,通过静态阻垢实验和模拟低温多效蒸馏海水淡化体系下的铜管垢样生长实验考察了低磷阻垢剂的阻垢性能。采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析了垢样的形貌和晶体结构。结果表明,该低磷阻垢剂的最佳配方为m（HEDP）∶m（CHBP）∶m（HPMA）∶m（PAA）=1∶9∶80∶10,在其质量浓度为15 mg/L时,碳酸钙阻垢率为87.5%。阻垢剂中的羧基是阻止碳酸钙垢形成的主要因素。CHBP的引入降低了配方中的总磷含量。加入该阻垢剂后,铜管上垢样的形貌发生了改变,易在水相中悬浮而随水流走,从而难以沉积生长在换热器的表面。

工业循环冷却水成套水处理技术的研究与应用

中海油天津化工研究设计院设计开发的缓蚀阻垢水处理技术,能够使腐蚀性水质的海水淡化水成功地作为补充水应用于循环冷却水系统,保证循环水稳定运行,确保正常生产。

低温多效海水淡化阻垢剂溶垢试验研究

分析了某海水淡化厂第一效换热管垢样的主要成分,并进行了一系列低温多效海水淡化阻垢剂溶垢试验。当以海水为介质时,阻垢剂A的投加量在30 mg/L时的阻垢+溶垢效果最好;当以除盐水为介质时,阻垢剂A的溶垢最佳投加量同样为30 mg/L。在所选的4种阻垢剂中,MA-AA在30 mg/L的投加量时的溶垢效果最好。

热法海水淡化的阻垢分散剂试验研究

以浓缩1.5倍的海水为试验测试用水,采用络合滴定和分光光度计法,考察了合成的衣康酸-苯乙烯磺酸钠-丙烯酸共聚物的阻垢分散性能,并采用扫描电子显微镜对硫酸钙垢垢样进行了晶型分析。结果表明:合成的共聚物具有较好的阻垢分散效果,能改变垢样的性状,使垢样松散多孔,不易在反应器表面沉积,且共聚物具有很好的热稳定性,能够满足热法海水淡化装置中的运行要求。

海水淡化阻垢剂技术进展和市场分析

投加水处理药剂是维护海水淡化系统安全稳定运行的重要手段,而海水水处理药剂的绿色化是海水淡化水处理技术发展的必然趋势,文章分析了海水淡化阻垢剂技术进展情况;阐述了环境友好型海水淡化阻垢剂的主要类型、性能特点及适用环境;分析了阻垢机理研究进展和海水淡化阻垢剂的市场需求。

海水淡化水在循环冷却水中的应用

针对天津市淡水资源贫乏的特点,石化循环水项目完全采用海水淡化水做循环冷却水水源,每年可节约用水4000万t。根据项目特点及要求,提出了循环水处理方案,并对药剂进行筛选。应用效果表明循环水系统运行平稳,保证了正常生产。

海水淡化蒸发装置的防垢与防腐试验研究

介绍了低温多效蒸馏海水淡化装置的结垢原因,并对结垢物进行XRD分析,主要是硫酸钙垢为主,伴生少量碳酸钙垢。以实际海水浓缩1.6~1.8倍为试验测试用水,采用络合滴定和分光光度计法,考察了自合成的甲基丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-衣康酸三元共聚物对浓缩后的海水作为测试水体的阻垢性能,通过扫描电子显微镜对静态阻垢中收集的垢样进行晶型分析;并考察了共聚物对加热铜管铜材质的腐蚀性能。结果表明:合成的共聚物具有较好的阻垢效果,添加阻垢剂后能使垢样松散多孔,不易在管壁表面沉积;且对加热铜管具有一定的防腐功能,可以满足热法海水淡化装置的运行要求。

非氧化性杀生剂与海水淡化用阻垢剂和消泡剂的配伍性研究

为探索非氧化性杀生剂在低温多效海水淡化系统中的应用可能性,采用静态杀菌法、碳酸钙沉积法和鼓泡法分别测定了3种常用非氧化性杀生剂(SW303、QAS和EGD)、阻垢剂PM15l、消泡剂AF及其组合物的杀菌率、阻垢率和消泡率,并通过匹配因子法定量评价了3种杀生剂与PM15l、AF之间的配伍性。结果显示,3种杀生剂对PM15l阻垢性能主要表现为相加作用,对AF消泡性能主要表现为相加和增效作用。PM15l对3种杀生剂性能的影响各不相同,对SW303表现为相加作用,对QAS和EGD表现为相减或拮抗作用,且低浓度PM15l即可对EGD的杀菌性能造成明显干扰,但仅有高浓度的PM15l才对QAS的性能造成干扰;AF对3种杀生剂杀生性能的影响较小,匹配因子在2.72~9.80之间,均为相加作用。

海水淡化处理剂毒作用的研究进展

随着淡水资源的日益匮乏,海水淡化产品水进入城市供水系统已成为必然,淡化水的安全性日益受到关注。笔者对海水淡化预处理过程所需药剂(包括阻垢剂、消泡剂及其组成单体)毒作用的研究进展进行了综述(包括急性毒性、亚慢性毒性、慢性毒性、致癌性、生殖和发育毒性等),对水处理药剂相关化学物质的有关标准限值进行了介绍,并对海水淡化相关药剂的毒理学研究进行了展望。