钢厂循环冷却水处理药剂主要有以下几类:
缓蚀剂
铬酸盐及其复合缓蚀剂
作用原理:铬酸盐在水中能使钢铁表面形成一层致密的氧化膜,将金属与水隔开,阻止金属离子进入水中,从而抑制腐蚀。复合缓蚀剂是在铬酸盐的基础上添加其他成分,如锌盐等,利用不同成分的协同作用提高缓蚀效果。
优点:缓蚀效果好,能适应较宽的水质范围和运行条件。
缺点:铬酸盐具有毒性,对环境有污染,排放受到严格限制。
钼酸盐缓蚀剂
作用原理:钼酸盐在水中能与铁离子形成一种具有保护作用的络合物,吸附在金属表面,抑制金属的阳极溶解,同时也能抑制阴极反应,从而起到缓蚀作用。
优点:毒性较低,对环境相对友好。在一定条件下缓蚀效果较好,尤其适用于有氯离子存在的环境。
缺点:单独使用时缓蚀效果不如铬酸盐,需要与其他药剂复配使用,且成本相对较高。
阻垢剂
聚磷酸盐阻垢剂
作用原理:聚磷酸盐能与水中的钙、镁离子形成可溶性络合物,将钙、镁离子稳定在水中,阻止其形成碳酸钙、碳酸镁等水垢。同时,聚磷酸盐还能在水垢晶体表面吸附,干扰晶体的生长,使水垢难以形成大颗粒而沉淀。
优点:具有良好的阻垢性能,能有效抑制碳酸钙垢的形成。成本较低,使用方便。
缺点:在水中容易水解生成正磷酸盐,会促进微生物的生长,而且水解后阻垢效果会下降。
有机磷酸酯阻垢剂
作用原理:有机磷酸酯分子中的磷酸酯基团能与水中的金属离子形成稳定的络合物,将成垢离子螯合起来,使其不能形成水垢。此外,有机磷酸酯还能在金属表面形成一层保护膜,阻止水垢在金属表面沉积。
优点:阻垢性能优异,对多种水垢都有良好的抑制效果,尤其是对硫酸钙、磷酸钙等难溶盐的阻垢效果更为突出。化学稳定性好,不易水解,能在较宽的温度和 pH 值范围内发挥作用。
缺点:含磷量较高,大量排放会导致水体富营养化。
杀菌灭藻剂
次氯酸钠
作用原理:次氯酸钠溶于水后产生次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能够破坏细菌、藻类等微生物的细胞结构和酶系统,使其失去活性,从而达到杀菌灭藻的目的。
优点:杀菌能力强,杀菌速度快,能有效杀灭多种微生物。价格相对较低,使用方便。
缺点:稳定性较差,容易分解,需要定期补充。对设备和管道有一定的腐蚀性,而且在使用过程中会产生有害副产物。
二溴海因
作用原理:二溴海因在水中能缓慢释放出次溴酸和溴离子,次溴酸具有强氧化性,能够氧化微生物细胞内的生物活性物质,使微生物死亡,从而起到杀菌灭藻的作用。
优点:杀菌效果好,对细菌、病毒、藻类等都有很强的杀灭作用。在水中的稳定性较好,有效杀菌时间长。对环境的影响较小,分解产物相对无害。
缺点:价格相对较高,而且在碱性条件下杀菌效果会有所下降。
分散剂
木质素磺酸盐
作用原理:木质素磺酸盐分子具有较大的空间结构,能吸附在颗粒表面,通过空间位阻作用使颗粒分散在水中,阻止颗粒聚集沉淀。同时,它还能与水中的一些金属离子形成络合物,降低金属离子对颗粒的絮凝作用,进一步提高分散效果。
优点:来源广泛,成本较低。具有良好的分散性能,能有效分散水中的泥沙、铁锈等固体颗粒。对环境友好,生物降解性较好。
缺点:分散效果相对一些合成高分子分散剂较弱,在高浓度电解质溶液中分散性能会下降。
聚羧酸盐类分散剂
作用原理:聚羧酸盐分子链上含有多个羧基,这些羧基能与水中的颗粒表面发生吸附作用,使颗粒表面带有相同的电荷,通过静电斥力作用使颗粒相互分散。同时,聚羧酸盐还能通过空间位阻作用阻止颗粒聚集。
优点:分散效果好,能在较宽的 pH 值范围内保持良好的分散性能。对多种颗粒都有较好的分散作用,尤其适用于分散金属氧化物等难溶性颗粒。
缺点:价格相对较高,而且在使用过程中需要注意控制投加量,过量投加会导致水中有机物含量增加,影响水质。