《水處理藥劑培訓(xùn)資料.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《水處理藥劑培訓(xùn)資料.ppt（83頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

水處理藥劑及試驗(yàn),1.水處理藥劑1.1緩蝕劑緩蝕劑是指那些用在金屬表面起防護(hù)作用的物質(zhì)，加入微量或少量這類物質(zhì)可使金屬材料在該介質(zhì)中的腐蝕速度明顯降低直至為零。同時還能保持金屬材料原來的物理機(jī)械性能不變。合理使用緩蝕劑是防止金屬及其合金在環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生腐蝕的有效方法。按對化學(xué)物質(zhì)組成的劃分，緩蝕劑可分為無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑。,按緩蝕劑對電極的過程的影響，緩蝕劑可分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。，從而加劇金屬孔蝕；陰極型緩蝕劑是緩蝕劑的陽離子移向金屬陽極型緩蝕劑通常是緩蝕劑的陰離子移向金屬陽極從而使金屬鈍化，但這類緩蝕劑如用量不足，不能充分覆蓋陽極表面，會形成小陽極大陰極的腐蝕電池陰極從而形成化學(xué)或電化學(xué)的沉淀保護(hù)膜，這類緩蝕劑如用量不足，不會加劇金屬腐蝕；混合型緩蝕劑既對陰極過程有對陽極過程其抑制作用的一類藥劑。按緩蝕劑對金屬表面的物理化學(xué)作用，水處理用緩蝕劑可分為氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑、吸附膜型緩蝕劑。其緩蝕劑機(jī)理為：在金屬表面形成一層或薄或厚的膜，將金屬表面與水環(huán)境隔離，從而達(dá)到緩蝕的目的。,1.1.1無機(jī)緩蝕劑無機(jī)緩蝕劑主要包括鋅鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、鉻酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽等。1、氯化鋅（ZnCl2）無水氯化鋅為白色結(jié)晶性粉末，相對密度（25℃）2.907，熔點(diǎn)290℃，沸點(diǎn)733℃。在650~700℃時，由于ZnCl2升華而形成白色濃煙。極易吸收空氣中的水分而潮解，潮濕空氣通過ZnCl2后僅含水0.98mg/L，易溶于水（25℃時為78.6%），溶于甲醇、乙醇、甘油、丙酮、乙醚等含氧溶劑；也易溶于脂肪胺、吡啶、苯胺等含氮溶劑，不溶于液氨。,氯化鋅在冷卻水處理中用作殺生劑和陰極型緩蝕劑，或作為復(fù)合配方的組分。鋅鹽的陰離子一般不影響緩蝕效果。在污水處理中，常用作殺生劑和污泥脫水劑。緩蝕機(jī)理：在陰極區(qū)域，當(dāng)鋅離子接近金屬表面時，可使金屬表面腐蝕微電池中陰極區(qū)附近溶液中局部pH值升高，從而與陰極區(qū)聚集的OH-快速地形成氫氧化鋅沉淀物，沉積于陰極表面，抑制了陰極反應(yīng)，從而起到緩蝕作用。,鋅鹽能在水介質(zhì)的金屬表面快速成膜，這是其他無極緩蝕劑無法比擬的，雖然鋅鹽成膜速度快，但松軟不牢，所以鋅鹽單獨(dú)使用時不可能完全抑制金屬在水溶液中的腐蝕。因此常和聚磷酸鹽、有機(jī)膦酸鹽、多元醇膦酸鹽、鉬酸鹽等復(fù)配起增效作用并可降低他們的用量。鋅鹽是復(fù)合緩蝕劑中最理想的配伍藥劑，幾乎能與所有的水處理藥劑共同使用，而且能使其他緩蝕劑用量減少，緩蝕效果提高。鋅離子在復(fù)合緩蝕劑中常用量為2~4mg/L。鋅鹽用量增加，腐蝕速度降低，但超過一定濃度后，鋅離子用量繼續(xù)增加，對腐蝕速度的影響不太明顯，反而會增加運(yùn)行成本和排污水中的鋅離子濃度。,注意：ZnCl2易溶于水而水解產(chǎn)生不溶性的Zn（OH）Cl膠粒，使得復(fù)合緩蝕劑呈膠狀渾濁而不澄清透明，隨時間延長，Zn（OH）Cl膠粒逐漸聚集而沉淀。因此，配置同量鋅離子復(fù)合緩蝕劑時，ZnCl2比ZnSO47H2O更容易產(chǎn)生沉淀。通過配方稀釋或者加入少量的H2SO4、HCl、H3PO4或冰醋酸等酸性物質(zhì)，能抑制復(fù)合緩蝕劑中鋅鹽的析出，但應(yīng)注意酸性物質(zhì)加入后，某些復(fù)合劑會變色，加入少量的苯并三氮唑能防止這種反應(yīng)發(fā)生。,鋅鹽在pH＞8.2循環(huán)水中，易形成Zn（OH）2堿垢，磷垢和藥垢（如與HEDP等緩蝕阻垢劑、某些陰離子聚合物阻垢劑以及季銨鹽類非氧化性殺菌劑形成沉淀），使其失去緩蝕作用。在高pH環(huán)境下，在復(fù)合藥劑中加入有機(jī)膦磺酸、含AMPS聚合物等分散劑都能有效防止鋅鹽沉積。2、硫酸鋅（ZnSO4）無水硫酸鋅為無色結(jié)晶。相對密度3.54，熔點(diǎn)1200℃。七水硫酸鋅為無色結(jié)晶粉末或顆粒。密度（25℃）1.957g/cm3。熔點(diǎn)100℃。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，硫酸鋅是最常見的陰極型緩蝕劑；也是抑制點(diǎn)蝕的緩蝕劑。,注意：Zn2+在水中能以ZnOH+、Zn(OH)-3、Zn(OH)2-4、等多種溶解性形式存在。當(dāng)介質(zhì)的pH值等于或高于8時，鋅鹽大多形成Zn(OH)2沉淀，或與水中帶有部分負(fù)電荷的一些物質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生一種絮凝沉淀。因此當(dāng)水質(zhì)pH值較高時，或水中渾濁度較大時均不宜使用鋅鹽。但如果在水中存在著其他一些具有絡(luò)合性能的緩蝕阻垢劑時，即使在pH值較高的水中，復(fù)配的鋅仍然有很好的緩蝕能力。共聚物對Zn的溶解穩(wěn)定性為PBTCA＞PPCA＞ATMP＞EDTMP＞HEDP。其他內(nèi)容見氯化鋅介紹。,3、亞硝酸鈉（NaNO2）亞硝酸鈉為白色粉末狀晶體，密度2.618g/cm3(20℃)，熔點(diǎn)271℃。微帶咸味。易潮解，易溶于水（19℃時為44.9%）和液氨中，水溶液呈堿性(pH≈9)，微溶于甲醇、乙醇、乙醚。用酸加熱則釋放出NO和NO2。久置于空氣中能吸收氧而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛徕c。,亞硝酸鈉是對碳鋼具有良好緩蝕效果的緩蝕劑。一般認(rèn)為他是陽極型緩蝕劑，它可以使碳鋼以及銅、鋅等合金鈍化，形成γ-氧化鐵鈍化膜，從而抑制多種金屬的腐蝕。亞硝酸鹽在碳鋼表面形成的鈍化膜對Cl-、SO2-4較為敏感，在Cl-、SO2-4濃度較高時，容易產(chǎn)生局部腐蝕，必須投加高濃度的緩蝕劑，故用作金屬防銹時，亞硝酸鹽濃度高達(dá)0.1%~1.5%以上，有的甚至超過2%。由于他比鉻酸鹽類緩蝕劑的毒性低，而且容易被微生物分解，所以在敞開的水系統(tǒng)中使用困難。在密閉式的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，在充分采用抑制微生物的措施后，可以使亞硝酸鹽作緩蝕劑。一般用作冷卻設(shè)備酸洗后的鈍化劑。,亞硝酸鈉是一種不需要有溶解氧存在即可使金屬鈍化的陽極抑制劑，故主要用于密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。屬于危險性緩蝕劑，使用濃度不足時，不僅沒有緩蝕作用，反而加速腐蝕，使用濃度通常為300~500mg/L。水質(zhì)的濁度低于30mg/L，總鐵離子低于3mg/L對亞硝酸鹽緩蝕性能基本無影響，亞硝酸鹽使用水質(zhì)pH值最佳范圍在8~10，故常與300~600mg/L的Na2CO3共同使用。水質(zhì)pH值小于6時，亞硝酸鹽易分解，失去緩蝕作用，而促使金屬腐蝕。實(shí)際使用時亞硝酸鹽配成濃度為2%~3%水溶液，并加入0.3%~0.6%的Na2CO3配合使用。,在使用鋼與銅組合的冷卻水系統(tǒng)中，亞硝酸鹽濃度應(yīng)為5000~7000mg/L。如果系統(tǒng)中還有鋁材。則濃度應(yīng)為10000mg/L。多金屬的冷卻系統(tǒng)，需要使用亞硝酸鹽-硼酸鹽-硅酸鹽復(fù)合藥劑。在所有情況下，循環(huán)水的pH值都應(yīng)保持在堿性范圍內(nèi)；有鋁材時，pH值應(yīng)低于9.0。4、鉬酸鈉（Na2MoO42H2O）白色有光澤的結(jié)晶粉末，二水化合物的相對密度為3.28g/cm3，687℃時熔融，易溶于水，水溶液呈堿性。在空氣中易吸潮結(jié)塊。不溶于丙酮。加熱到100℃失去結(jié)晶水變成無水鉬酸鈉。,鉬酸鹽是陽極型緩蝕劑，由于它是弱氧化劑，需要水中的溶解氧才能使鋼表面上形成鈍化膜。當(dāng)金屬表面的鐵，被氧化成鐵離子時，與鉬酸根（六價）形成一種復(fù)雜的物質(zhì)或絡(luò)合物，生成沉淀膜，具有緩蝕作用，因而它又類似于磷酸鹽。鉬酸鹽作為陽極型緩蝕劑，不僅熱穩(wěn)定性高，而且緩蝕效果不受pH變化和氯離子含量增的影響。鉬酸鹽單獨(dú)使用時需要投加200~500mg/L的劑量才能獲得滿意的緩蝕效果。為了減少鉬酸鹽的投加濃度、降低處理費(fèi)用和提高緩蝕效果，鉬酸鹽經(jīng)常與聚磷酸鹽、葡萄糖酸鈉、鋅鹽、苯并三氮唑復(fù)配使用，復(fù)配后MoO2-4用量可降至4~6mg/L。主要優(yōu)點(diǎn)：緩蝕效果好、尤其是和其他藥劑共用可大大抑制點(diǎn)蝕的發(fā)生，熱穩(wěn)定性高，可用于熱流密度高以及局部過熱的系統(tǒng)，它不會與水中的鈣離子生產(chǎn)鉬酸鈣沉淀。對碳鋼、紫銅、黃銅和鋁均有緩蝕作用。,5、六偏磷酸鈉【（NaPO3）6或者，n≈10~16(平均值)】六篇磷酸鈉不是六分子聚合的偏磷酸鈉，而是一種呈玻璃態(tài)的直鏈聚合磷酸鹽。六偏磷酸鈉有很強(qiáng)的吸濕性，當(dāng)相對濕度為42%時，22h可吸收1.4%的水分，相對濕度為80%時，22h可吸收4.1%的水分。它的1%水溶液的pH值為5.8~6.5，在其自然pH值條件下相對較穩(wěn)定，不易水解。它有很好的絡(luò)合高價金屬離子的能力。六偏磷酸鈉商品為無色透明的玻璃狀粉末，鱗片狀固體或白色粒狀結(jié)晶。空氣中易潮解，吸濕性強(qiáng)，吸水后變?yōu)檎衬z狀物。易溶于水，但溶解速度較慢。水溶液呈酸性，1%溶液的pH值為5.5~6.5。,六偏磷酸鈉在水處理領(lǐng)域中主要用作鍋爐用水和工業(yè)用水的軟水劑、工業(yè)循環(huán)冷卻水的緩蝕與阻垢劑。六偏磷酸鹽屬于陰極型沉淀膜緩蝕劑。與水中Ca2+、Mg2+、Zn2+、Fe2+等二價金屬離子形成膠溶狀態(tài)的絡(luò)合離子，依靠腐蝕電流沉積于金屬陰極表面形成電沉積層保護(hù)膜，抑制陰極反應(yīng)來降低腐蝕速度而起到緩蝕作用。在pH值6左右時使用作用最佳，此時，它對減少點(diǎn)蝕和銹瘤頗為有效。當(dāng)聚磷酸鹽與其他藥劑配合使用時，可有效地保護(hù)綠金屬免受冷卻水中銅離子的腐蝕。從緩蝕效果看，六偏磷酸鈉優(yōu)于三聚磷酸鈉，因此，六偏磷酸鈉使用更為廣泛。,聚磷酸鹽除了作為緩蝕劑外，還可用作阻垢劑使用。六偏磷酸鈉的阻垢作用是基于：聚磷酸鹽在水中生成的長鏈的陰離子容易吸附在微小的碳酸鈣晶粒，同時這種陰離子易于和碳酸根的離子置換，從而防止了碳酸鈣析出。由于六偏磷酸鈉可與鈣離子形成可溶性的、十分穩(wěn)定的螯合物，因此，它在鍋爐用水中作為軟化劑而廣泛使用。軟化水時，在硬水中加入1mg/L的六偏磷酸鈉，可抑制100~200mg/L的碳酸鈣。預(yù)膜時聚磷酸鹽的濃度推薦為60~200mg/L，pH值范圍5~7，同時保持適當(dāng)?shù)臏囟龋囟壬愿哂诔貫橐耍魉僖圆坏陀?m/s為宜。若有適量的鋅離子存在，可與聚磷酸鹽起協(xié)同作用。,單獨(dú)使用，在pH值6.0~7.0時，使用濃度為20~40mg/L，在pH值7.5~8.5時，使用濃度為10~20mg/L，濃度低于10mg/L會加大腐蝕速度。為了提高緩蝕效果和降低聚磷酸鹽的用量，通常與鋅鹽、鉬酸鹽、有機(jī)膦酸鹽等緩蝕劑配合使用。聚合磷酸鹽易水解，生成的正磷酸鹽容易與鈣離子生成磷酸鈣垢；對銅及銅合金有侵蝕性；同時正磷酸鹽又是菌藻的營養(yǎng)源，因此長期使用聚合磷酸鹽而又不進(jìn)行殺菌滅藻，就會促進(jìn)菌藻的繁殖，即解決了硬垢，軟垢又會發(fā)生。所以單獨(dú)使用聚合磷酸鹽做阻垢劑已被淘汰，而是聚合磷酸鹽與多種緩蝕劑，分散劑復(fù)配使用?？膳c聚合磷酸鹽復(fù)合使用的藥劑配方有多種，如聚合磷酸鹽/鋅鹽、聚合磷酸鹽/有機(jī)膦酸鹽、聚合磷酸鹽/鋅鹽/有機(jī)膦酸鹽、聚合磷酸鹽/有機(jī)膦酸鹽/苯并三氮唑、聚合磷酸鹽/多元共聚物、聚合磷酸鹽/正磷酸鹽/有機(jī)膦酸鹽/分散劑、聚合磷酸鹽/鋅鹽/聚羧酸鹽等。,1.1.2有機(jī)膦酸鹽和有機(jī)膦酸脂類緩蝕劑1、羥基亞乙基二膦酸HEDP分子式：（C2H8O7P2）HEDP為白色結(jié)晶狀粉末，易溶于水。工業(yè)產(chǎn)品含量一般為50%~62%的無色至淡黃色粘稠透明水溶液。HEDP廣泛應(yīng)用于工業(yè)水處理中作為阻垢劑，也用作緩蝕劑。適用于鍋爐水、循環(huán)冷卻水及油田水的處理。HEDP作為陰極型緩蝕劑，與無機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率約高4倍，HEDP可與水中金屬離子形成六元環(huán)螯合物，尤其與鈣離子形成膠囊狀大分子螯合物，阻垢效果較好并具有“溶限效應(yīng)”。,HEDP與其他緩蝕劑、阻垢劑配合使用，具有協(xié)同效益，可提高藥效。如與鉻酸鹽、聚磷酸鹽、鉬酸鹽、硅酸鹽、亞硝酸鹽、鋅鹽、聚羧酸鹽及其衍生物等配合。本品用量一般為1~3mg/L。目前中國石化系統(tǒng)冷卻水處理配方大多是采用本品或EDTMP與無機(jī)磷酸鹽（如三聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉）和鋅鹽（如硫酸鋅）為緩蝕劑，聚丙烯酸或其多元共聚物為阻垢的磷系配方。（本品用于水垢抑制時，主要是抑制碳酸鈣垢。投加活性組分的質(zhì)量濃度一般為1~10mg/L。再高，在一定范圍之內(nèi)反而致垢。常與聚羧酸類阻垢分散劑復(fù)合使用，在循環(huán)冷卻水中處理堿性運(yùn)行配方中是常用的膦酸鹽之一。它與聚羧酸鹽作為主要組成成分；再配入無機(jī)鋅鹽可提高緩蝕效果）。本品對銅及其合金具有腐蝕作用。因此，如水系統(tǒng)中有銅材時，用它來阻垢，必須與唑類銅緩蝕劑合并使用。配方藥劑合計用量一般為20~30mg/L。但這種配方對水質(zhì)有一定的要求，不適用于腐蝕性水質(zhì)。,HEDP抵抗氧化性殺菌劑（例如氯氣）分解的能力雖然較氨基膦酸強(qiáng)，但畢竟能被其分解降低藥效。因此，在用于循環(huán)冷卻水時，其投藥點(diǎn)應(yīng)與氯氣的投藥點(diǎn)隔開。2、氨基三亞甲基膦酸ATMP分子式：N（CH2PO3H2）3ATMP在通常條件下為白色顆粒狀固體。不易吸潮，易溶于水，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好，與稀硫酸煮沸也不會分解。,ATMP與聚磷酸鹽、聚羧酸鹽、亞硝酸鹽有良好的協(xié)同能力，可以有效地防止水中成垢鹽類形成水垢。它也具有緩蝕作用，作為陰極型緩蝕劑。是工業(yè)循環(huán)冷卻水處理領(lǐng)域常用的阻垢劑和緩蝕劑。ATMP用于水垢抑制時，主要是抑制碳酸鈣垢。ATMP做阻垢劑單獨(dú)使用濃度≤10mg/L；ATMP做緩蝕劑單獨(dú)使用濃度≥100mg/L；ATMP與低分子量阻垢劑復(fù)合使用濃度≤5mg/L。投加質(zhì)量濃度（按活性組分）一般為1~20mg/L。再高，在一定范圍內(nèi)反而致垢。為更好的發(fā)揮其阻垢作用，常與聚羧酸鹽共用。ATMP抵抗氧化性殺菌劑（例如氯氣）分解能力不如HEDP強(qiáng)，因此，在用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)時，其投藥點(diǎn)亦應(yīng)與氯氣的投藥點(diǎn)隔開。ATMP對銅及其合金具有腐蝕作用。因此，在用它來阻垢時，必須與唑類銅緩蝕劑合并使用。,3、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷PBTCA分子式：C7H11O9P通常狀態(tài)下為玻璃狀固體，只有在100℃和真空條件下才能勉強(qiáng)脫去所含的全部水分。由于它具有膦酸基又有羧酸基的結(jié)構(gòu)特性，導(dǎo)致其具有良好的緩蝕阻垢性能，且優(yōu)于常用的有機(jī)膦酸（HEDP、ATMP、EDTMP）特別是在高溫下阻垢性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)由于有機(jī)膦酸，同時能提高鋅的溶解度，甚至在pH值為9.5時也能使鋅處于溶解狀態(tài)。在循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)、油田注水系統(tǒng)中用作阻垢劑和緩蝕劑。PBTCA具有優(yōu)異的阻垢和緩蝕性能，且耐高溫，耐氯分解，含磷量低，對環(huán)境的影響小。特別適用于高溫、高硬度、高pH值、高濃縮倍數(shù)的苛刻水質(zhì)條件。,在工業(yè)水處理過程中很少單獨(dú)作為緩蝕劑使用，由于PBTCA與Zn2+等緩蝕劑存在較好的協(xié)同作用，一般與Zn2+復(fù)配用作冷卻水系統(tǒng)的阻垢緩蝕劑。PBTCA的加入量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場水質(zhì)以及水系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行試驗(yàn)確定，推薦濃度一般為5~20mg/L，通常與其他緩蝕劑、阻垢分散劑復(fù)合使用；藥劑應(yīng)連續(xù)注入水系統(tǒng)中；加藥設(shè)備應(yīng)耐酸性腐蝕。pH值適用范圍為7.0~9.5。常與其他水處理一起組成全有機(jī)配方使用。,1.1.3唑類緩蝕劑1、苯并三氮唑BTA分子式：C6H5N3白色到無色的針狀結(jié)晶，有少量雜質(zhì)時呈淡黃色，純度較高時為白色針狀晶體，在空氣中會被氧化而逐漸變紅。BTA無氣味，在真空中蒸餾時能發(fā)生爆炸。BTA用作有色金屬的緩蝕劑，對黑色金屬也有緩蝕作用。此外還可用作有機(jī)合成的中間體，攝影化學(xué)品和催化劑，以及測定銀、銅和鋅等離子的試劑。BTA也廣泛用于防止海水對銅的腐蝕。,緩蝕機(jī)理：BTA能以共價鍵和配位鍵與銅原子結(jié)合，相互交替形成鏈狀聚合物，在金屬銅表面形成不溶性的Cu-BTA保護(hù)膜，從而抑制銅及其合金的腐蝕。BTA還可以與多種緩蝕劑配合，如與鉻酸鹽、聚合磷酸鹽、鉬酸鹽、硅酸鹽、亞硝酸鹽、ATMP、HEDP、EDTMP等復(fù)配使用，可提高緩蝕效果。BTA也可以和多種阻垢劑、殺菌滅藻劑配合使用，尤其是在密閉的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用緩蝕效果更佳。而在銅導(dǎo)線用的聚丙烯絕緣漆中適量加入BTA可防變色，抗老化。,使用時將本品溶于稀堿或異丙醇中，再按0.1%~2%（質(zhì)量）的比例配入水處理配方中。在處理水中的質(zhì)量濃度一般控制在2~10mg/L。必要時可高至20mg/L。若水系統(tǒng)中的有色金屬已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕，可加大本品在水中的質(zhì)量濃度到正常處理質(zhì)量濃度的5~10倍，以使系統(tǒng)迅速得到鈍化。BTA在pH=5.5~10.5范圍內(nèi)緩蝕作用都很好，但在低pH值的介質(zhì)中，由于BTA的離解受到了抑制，所以在低濃度時，緩蝕作用明顯降低。BTA對聚磷酸鹽的緩蝕作用不干擾，對氧化作用的抵抗能力很強(qiáng)。但當(dāng)它與自由性氯同時存在時，則喪失了對銅的緩蝕作用。而在氯消失后，其緩蝕作用變得到恢復(fù)。,2、巰基苯并噻唑MBT分子式：C7H5NS2淡黃色針狀或片狀晶體，有特殊的苦味和難聞氣味，但無毒。溶于丙酮、堿、微溶于醇、醚、苯。四氯化碳。用于工業(yè)水處理，他是一種有效的銅腐蝕緩蝕劑。在pH值3~10的范圍內(nèi)對銅與銅合金的緩蝕效果都很好?？煞乐广~離子對鋼、鋁等產(chǎn)生電偶腐蝕。MBT緩蝕機(jī)理：MBT與金屬銅表面的活性銅原子或銅離子產(chǎn)生螯合作用，形成的螯合吳能與金屬表面的氧化亞銅再發(fā)生化學(xué)吸附，組成十分致密和牢固的保護(hù)膜。,銅在溶液中首先被溶液中的氧氣氧化成不致密的Cu2O層，一旦形成Cu2O便與溶液中的MBT形成配合物并形成一層致密的Cu（Ⅰ）-MBT膜。從而阻止了Cu的進(jìn)一步被氧化。在Cu（Ⅰ）-MBT的外面還存在著一層松散的吸附層，其中包括發(fā)生氧化還原反應(yīng)后MBT的還原產(chǎn)物，從而使銅材設(shè)備得到了良好的保護(hù)。MBT還可以用作鹽酸洗銅的緩蝕劑，它是一種沉淀膜型緩蝕劑。單獨(dú)作用時，MBT在10~500mg/L濃度范圍內(nèi)均有較好的緩蝕作用。,MBT在水中的溶解度較小，固體MBT加入時，常發(fā)生漂浮于水面的現(xiàn)象，為此?？捎盟膲A性水溶液投加到系統(tǒng)中，因?yàn)镸BT的鈉鹽溶解度大些。MBT投加的濃度一般為1~2mg/L，但比較保證的濃度是2mg/L。MBT只在水質(zhì)的pH值為3~10的范圍才有效。在含有聚丙烯酸或聚丙烯酰胺等共聚物的藥劑配方中，這些共聚物對銅有腐蝕作用，因此加入MBT可以起到防護(hù)作用，其加入量很少，只需1~2mg/L即可獲得較好的防腐效果。,1.2阻垢分散劑分散、阻垢劑是指具有能分散水中的難溶性無機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無機(jī)鹽類在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能，并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類藥劑。,分散、阻垢劑的作用機(jī)理分為：晶格畸變作用、絡(luò)合增溶作用、靜電斥力作用。晶格畸變作用是由分子中的部分官能團(tuán)在無機(jī)鹽晶核或微晶上，占據(jù)了一定的位置，阻礙和破壞了無機(jī)鹽晶體的正常生長，減慢了晶體的增長速率，從而減少了鹽垢的形成；與此同時，由于分散、阻垢劑分子在晶體表面的吸附，晶體即使增長，也只能畸形地增長，這就使晶體產(chǎn)生畸變。畸變后的晶體與金屬表面的粘附力減弱，因此不易沉積于金屬表面上；分散劑所吸附的微晶帶有相同的電荷，在靜電斥力的作用下，阻礙了微晶體因相互碰撞而形成的大晶體的沉淀趨勢，使之隨聚合物擴(kuò)散到水中。晶格畸變作用除同聚合物相對分子質(zhì)量大小有關(guān)外，同功能性基團(tuán)的特性也有密切關(guān)系。巰水基能增強(qiáng)聚合物的晶格畸變和分散作用，因?yàn)殍F屑和成垢物質(zhì)是親水固體，聚合吸附在其表面后，巰水基團(tuán)向外，使原來親水性物質(zhì)的表面變?yōu)樵魉裕龠M(jìn)了垢層的開裂。,增溶作用是共聚物溶于水后發(fā)生電離，生成帶負(fù)電性的分子鏈，它與Ca2+形成可溶于水的絡(luò)合物或螯合物，從而使無機(jī)鹽溶解度增加，起到阻垢作用。靜電斥力作用是共聚物溶于水后吸附在無機(jī)鹽的微晶上，使微粒之間斥力增加，阻礙它們的聚結(jié)，使它們處于良好的分散狀態(tài)，從而防止或減少垢物的形成。,1.2.1有機(jī)膦酸鹽和膦酸酯1、氨基三亞甲基膦酸ATMP（見緩蝕劑講解）2、羥基亞乙基二膦酸HEDP（見緩蝕劑講解）3、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷PBTCA（見緩蝕劑講解）4、多元醇膦酸酯分子式：PO4HR1R2多元醇膦酸酯分為兩類：A類為不含氮的多元醇膦酸酯，即多數(shù)為聚氧乙烯醚的膦酸酯，為棕色膏狀物；B類為含氮的多元醇膦酸酯，即多羥基化合物的膦酸混合脂，為醬黑色粘稠液體。,A類多元醇膦酸酯特別是用于油田回注水的阻垢。B類多元醇膦酸酯用于煉油廠、化工廠、化肥廠、空調(diào)系統(tǒng)和銅制換熱器等循環(huán)冷卻水的阻垢劑，特別對油田的含油污的冷卻水有特殊的處理效果。多元醇膦酸酯在阻垢方面是很有效的，甚至在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中已有鈣垢沉淀的情況下，可以使之逐漸疏松消解，生成易于流動的絮狀物而被水帶走。它對硫酸鈣垢有效好的阻垢作用，而對碳酸鈣垢的作用較差。多元醇膦酸酯在緩蝕方面也是很有效的。有機(jī)膦酸酯主要是一種對金屬鐵的緩蝕劑，但聚氧乙烯基膦酸酯和聚氧乙烯基焦膦酸酯由于在分子中引進(jìn)了多個氧乙烯基。所以與一般的有機(jī)膦酸酯相比，不僅提高了對碳酸鈣的阻垢和對泥沙的分散能力，也提高了其緩蝕性能。尤其還消除了一般的有機(jī)磷酸酯易水解成正磷酸鹽的缺點(diǎn)，其穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般的有機(jī)磷酸脂。,多元醇膦酸酯適用于銅材質(zhì)換熱器等不能使用氯氣作為殺菌處理的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。也特別適用于作油田污水回注過程中的阻垢劑。還可與聚磷酸鹽、鋅鹽復(fù)配，作為阻垢緩蝕劑使用。作為阻垢緩蝕劑，一般用量為4~5mg/L。單獨(dú)使用可加入本品5~10mg/L，能防止結(jié)垢，加入量再高些，還具有良好的緩蝕效果，一般可在pH值7.0~8.5左右使用。需注意的是：A類：不宜與鋅離子復(fù)合，否則會出現(xiàn)鋅鹽沉淀。B類：對鋅鹽有良好的穩(wěn)定作用，可與鋅離子復(fù)配。,1.2.2聚合物1、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物AMPS分子式：(C3H4O2)m(C7H13NO4S)n無色或淡黃色透明粘稠液體，能與水無限溶。含ATMP共聚物在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理中是良好的阻垢分散劑。與傳統(tǒng)的丙烯酸類阻垢分散相比，該種阻垢分散劑在高溫、高堿度、高硬度、高pH值條件下，不僅對水中碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鐵等沉積物有良好的抑制作用，對Zn2+、Mn2+、Fe2+等離子及粘泥和氧化鐵均具有優(yōu)良的分散性能且能有效地分散顆粒物，穩(wěn)定金屬離子和有機(jī)膦酸。該種阻垢分散劑水解率低，尤其適用于全有機(jī)系配方，在高硬度和高pH值的循環(huán)冷卻水中應(yīng)用。,因?yàn)楣簿畚镏泻谢撬猁}基團(tuán)，可以有效地防止由于均聚物與水中離子反應(yīng)而產(chǎn)生難溶性鈣凝膠。且無論是單獨(dú)使用還是與鋅鹽、磷酸鹽等復(fù)配使用，均表現(xiàn)出較好的阻垢和緩蝕性能，當(dāng)它與硼酸鹽。鋅鹽復(fù)配時，可組成對碳鋼有良好緩蝕作用的緩蝕劑。該共聚物可與許多緩蝕劑、阻垢劑復(fù)配使用，尤其是與鋅鹽、磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽復(fù)配使用時，產(chǎn)生明顯的協(xié)同增效作用。它可適用于循環(huán)冷卻水堿性運(yùn)行和高濃縮倍數(shù)的水質(zhì)。對環(huán)境無污染，廣泛適用于鋼鐵、石油化工、化肥、電力等工業(yè)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。,使用時應(yīng)注意：（1）含AMPS共聚物隨AMPS含量的不同及共聚物中其他組分的差異，產(chǎn)品的性能各不相同，應(yīng)根據(jù)水質(zhì)的情況進(jìn)行選擇。如：對于高硬度的結(jié)垢性較強(qiáng)，腐蝕性較弱的水質(zhì)，可選擇丙烯酸含量較高的共聚物，既可以降低成本又可達(dá)到良好的足夠效果；對于磷酸鹽。鋅鹽含量較高的水處理配方，應(yīng)選擇AMPS含量高或第三單體阻磷酸鈣和穩(wěn)定鋅性能好的共聚物，以保證循環(huán)水中的鋅和磷酸鹽的穩(wěn)定性。（2）作為工業(yè)循環(huán)冷卻水處理用阻垢分散劑，含AMPS共聚物可單獨(dú)使用，也常與其他藥劑如聚磷酸鹽。有機(jī)膦酸鹽、鋅鹽以及水處理用的羧酸聚合物、共聚物配合使用，能取得良好阻垢緩蝕效果。單獨(dú)使用時，投加量一般為2~10mg/L，連續(xù)投加。但在大多數(shù)情況下是與多種水處理藥劑復(fù)配使用。,（3）含AMPS共聚物具有優(yōu)異的對氧化鐵的分散性能，特別是在中性或堿性水處理配方中，并且具有一定的緩蝕效果，與緩蝕劑復(fù)合使用有協(xié)同增效作用。（4）含AMPS共聚物不僅在高硬度水中具有優(yōu)異的阻垢性能，由于其對鋅鹽有很好的分散性能，可使循環(huán)水中的鋅離子含量高達(dá)5mg/L以上，為保證低硬度的或各種腐蝕性水質(zhì)降低腐蝕速率、提高處理效果提供了可能。,1.3殺生劑在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，人們經(jīng)常可以看到微生物（菌藻）大量生長繁殖的情況。粘泥和藻類的附著，可降低冷卻塔和換熱器的熱效率，嚴(yán)重時會導(dǎo)致冷卻水水質(zhì)迅速惡化，緩蝕阻垢藥劑失效。冷卻塔填料和換熱管路堵塞，有的造成換熱器腐蝕、甚至穿孔，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，并直接帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此，對水中微生物的控制是十分必要的?？刂莆⑸锷L最有效和最常用的方法之一是投加殺生劑（又稱殺菌滅藻劑）。另外，殺生劑還用于油田水處理、空調(diào)水處理中控制微生物生長，以及用于飲用水處理、污水處理中的消毒等。,理想殺生劑應(yīng)具有以下特性：廣譜高效性、有較強(qiáng)的剝離能力、不污染環(huán)境、抗氧化性、無腐蝕性、與其他水質(zhì)穩(wěn)定劑的相容性、寬的pH值適用性、使用安全、容易操作且價格適中。殺生劑按其殺生機(jī)制將它們分為兩大類：氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。常用的氧化性殺生劑有：氯、溴和溴化物、二氧化氯、次氯酸鹽、臭氧、過氧乙酸和氯化異氰尿酸等。常用的非氧化性殺生劑有：季銨鹽、氯酚類化合物、有機(jī)硫化合物、有機(jī)錫化合物、醛類化合物、有機(jī)溴化合物等。,1.3.1氧化性殺生劑氧化性殺生劑是具有強(qiáng)烈氧化性的殺生劑。通常是一種強(qiáng)氧化劑，能夠使微生物體內(nèi)一些和新陳代謝有密切相關(guān)的酶發(fā)生氧化而被殺滅。除了殺死微生物之外，也會對其他水處理藥劑產(chǎn)生氧化分解作用，特別是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中會影響緩蝕劑、阻垢劑的處理效果。氧化性殺生劑對水中其他還原物質(zhì)能起氧化作用，故當(dāng)水中存在有機(jī)物、硫化氫以及亞鐵離子時，會消耗一部分殺生劑，降低它們的殺生效果。因此，在使用需要特別注意其加入方式、加入位置以及與緩蝕阻垢劑的加入時間間隔和先后順序等方面的問題，避免產(chǎn)生相互影響。,循環(huán)冷卻水中常用的氧化性殺生劑有：含氯化合物、過氧化物、含溴化合物等具有氧化性質(zhì)的化合物。它們普遍具有殺菌速度快、殺生效果的廣譜性、處理費(fèi)用低、對環(huán)境污染相對影響較小、微生物不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)。不足之處在于受水中的有機(jī)物和具有還原性物質(zhì)的影響較大、藥效時間短、受水中pH值影響較大、分散滲透、剝離效果差等。1、二氧化氯分子式：ClO2二氧化氯在常溫下是黃綠色至橘黃色氣體，具有與氯氣相似的刺激性氣味。其液態(tài)為紅褐色液體，固態(tài)為橙黃色結(jié)晶。含有結(jié)晶水時，為黃色水合結(jié)晶（ClO28H2O）。二氧化氯易溶于水，其水溶液不穩(wěn)定，會逐漸分解釋放出Cl2。,二氧化氯溶液在冷暗處十分穩(wěn)定。易被硫酸所吸收，但不與硫酸起反應(yīng)。溶于堿溶液而生成次氯酸鹽和氯酸鹽。有強(qiáng)氧化作用，其水溶液能將氯和碘分別氧化成高氯酸和碘酸。當(dāng)受熱或混雜能促進(jìn)氧化作用的有機(jī)物時，易引起爆炸。二氧化氯具有較強(qiáng)腐蝕性，有與鋅、鈣、鋁、鎂、鎳反應(yīng)生成相應(yīng)的亞氯酸鹽?，F(xiàn)今國內(nèi)和國外已制成了ClO2濃度為2%的穩(wěn)定的二氧化氯溶液，溶液中添加有硼酸鈉、過硼酸鹽等作為穩(wěn)定劑。穩(wěn)定性二氧化氯為一種無色或略帶黃色的透明液體，穩(wěn)定的二氧化氯溶液無毒，無味、不揮發(fā)，不易燃，性質(zhì)穩(wěn)定，貯存和使用方便。二氧化氯主要是通過釋放新生態(tài)氧而起到殺生作用。在水中反應(yīng)如下：ClO2+H2O→3[O]+2H++Cl-,新生態(tài)氧具有很強(qiáng)的氧化能力，對微生物細(xì)胞壁有較好的吸附和滲透性能，可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含巰基的酶，從而快速抑制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，使蛋白質(zhì)中的氨基酸氧化分解，從而將菌藻分解殺死。其殺生作用具有以下特點(diǎn)：（1）殺生效果好，作用快，持續(xù)時間長；（2）殺生作用受pH值影響??；（3）殺生效果不受氨的影響；（4）隨濃度與溫度的升高，二氧化氯的殺生能力增強(qiáng)；（5）二氧化氯毒性低，消毒不產(chǎn)生氣味和有毒物質(zhì)；（6）同時具有殺死細(xì)菌、病毒和芽孢的作用。,二氧化氯采用沖擊式加藥，加藥量以余氯控制在0.5~2.0mg/L為準(zhǔn)。穩(wěn)定性二氧化氯也采用沖擊式加藥，加藥量為30~50mg/L，余氯控制在0.5~2.0mg/L，在使用前活化很重要，如果不進(jìn)行活化或活化不完全將使穩(wěn)定性二氧化氯的活性大大降低；穩(wěn)定性二氧化氯活化一般采用加酸的方法。活化后的藥液應(yīng)當(dāng)天用完。如作粘泥剝離劑用，可投加100~200mg/L。使用二氧化氯做循環(huán)冷卻水殺菌劑，由于其強(qiáng)氧化性使一些緩蝕阻垢劑分解，降低其緩蝕阻垢性能。在生產(chǎn)和使用二氧化氯時，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施，避免日光照射，遠(yuǎn)離火源。不得使二氧化氯接觸有機(jī)物，以免發(fā)生爆炸。,2、二氯異氰尿酸鈉993分子式：C3Cl2N3NaO3或NaCl2(NCO)3白色結(jié)晶粉末，有效氯64.5%（理論值），工業(yè)品一般為62%。干燥的產(chǎn)品穩(wěn)定。遇水、稀酸和堿分解成氰尿酸和次氯酸。二氯異氰尿酸鈉是一種新型氧化性殺生劑，能適應(yīng)循環(huán)冷卻水的堿性水處理，對各種菌藻有優(yōu)異的殺滅作用，殺生效果為氯的100倍，特別是對藻類的殺滅作用很好。它與水的反應(yīng)產(chǎn)物異氰尿酸是次氯酸的穩(wěn)定劑，能起到貯存次氯酸、穩(wěn)定有效氯的作用，可是極不穩(wěn)定的次氯酸不發(fā)生分解，從而大大提高了殺生效力。而且其水解產(chǎn)物異氰尿酸可防止日光對有效氯的破壞作用。,1.3.2非氧化性殺生劑1、氯化十二烷基二甲基芐基銨1227分子式：C21H38ClN淡黃色蠟狀物。微溶于乙醇，易溶于水，水溶液呈堿性。搖振時產(chǎn)生大量泡沫。長期暴露空氣中已吸潮。其性質(zhì)穩(wěn)定，耐光，耐壓，耐熱，無揮發(fā)性。通常工業(yè)品是含40%或50%有效成分的水溶液，呈無色或淺黃色粘稠液體，有芳香氣味并帶苦杏仁味。1227對殺滅菌藻有高效、毒性小、可溶于水、不受水硬度影響、使用方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。還具有對貼金屬緩蝕性、清洗以及剝離粘泥和除去水中臭味的功能。,1227對異養(yǎng)菌的殺生效果較好，殺霉菌的效果則較差，對硫酸鹽還原菌也有優(yōu)異的殺滅效果，他的滅藻效果比殺菌效果更好，特別適用于大型石油化工裝置中循環(huán)冷卻水處理用作殺菌滅藻劑和粘泥剝離劑。2、4-異噻唑啉-3酮分子式：（1）C4H4NOSCl（2）C4H5NOS本品是5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-基異噻唑啉-3-酮的混合物，外觀為琥珀-金黃色或淡綠色到藍(lán)色透明或者是微渾濁液體。沒有氣味或略有氣味。異噻唑啉酮是廣譜、高效非氧化型殺菌劑、防霉劑，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各個領(lǐng)域?？勺鳛楣I(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、空氣洗滌劑、釀造廠、造紙工業(yè)等的殺菌滅藻劑、粘泥防止劑。,異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┳鳛楣I(yè)水處理殺生劑，具有以下特點(diǎn)：（1）廣譜抗菌能力，它對工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的藻類、真菌、細(xì)菌均能進(jìn)行有效的控制和殺滅，是一種高效廣譜殺生劑。（2）對pH值使用范圍廣（3）使用濃度低，藥效持續(xù)時間長（4）配伍性好，在通常使用濃度下，異噻唑啉酮與氨緩蝕劑、阻垢分散劑和大多數(shù)陰離子、陽離子和非離子表面活性劑等相容性好。（5）能有效地阻止粘泥的形成（6）不產(chǎn)生泡沫（7）對環(huán)境無害異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┰谘h(huán)冷卻水中的用量一般在20~100mg/L之間。,3、水合肼（水和聯(lián)氨）分子式：N2H4H2O無色發(fā)煙液體，呈弱堿性，可燃。熔點(diǎn)-51.7℃。沸點(diǎn)120.1℃。相對密度d(21/4℃)1.032。與極易還原的汞、銅等金屬氧化物和多孔性氧化物接觸時，會起火分解。能與水和乙醇混溶不溶于氯仿和乙醚。能從空氣中吸收二氧化碳。對玻璃、橡膠等材料有腐蝕性。在工業(yè)水處理中用作脫氧劑和殺菌劑。最適用于使用亞硝酸鹽為緩蝕劑的閉路循環(huán)水系統(tǒng)，防止硝化細(xì)菌滋生。一般使用濃度為50~100mg/L。,1.4清洗劑當(dāng)物體的表面受到物理的、化學(xué)的或生物的作用后，形成了污染物或覆蓋層，除去這些污染物或覆蓋物而使其恢復(fù)到原物體表面的狀況的過程稱為清洗。從清洗的原理區(qū)分，分為物理清洗和化學(xué)清洗兩類。物理清洗是借助于機(jī)械力、聲波、熱力、光、水力等達(dá)到清除污垢的目的，在整個清洗過程中沒有新的化學(xué)物質(zhì)生成?；瘜W(xué)清洗是借助于一種或幾種化學(xué)藥劑，通過酸堿反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、螯合反應(yīng)或借助電化學(xué)、酶及微生物等的作用而達(dá)到清除物體表面污垢的目的，在整個清洗過程中，通過化學(xué)反應(yīng)，有新的物質(zhì)生成?；瘜W(xué)清洗所選用的化學(xué)物質(zhì)稱為化學(xué)清洗劑，簡稱清洗劑。清洗劑主要分為兩大類：清洗主劑和清洗助劑。,1.4.1堿性清洗劑1、氫氧化鈉純品為無色透明晶體，市售燒堿有固態(tài)和液態(tài)兩種。工業(yè)品因含有少量的氯化鈉和碳酸鈉而使外觀呈白色不透明的固體。有塊狀、片狀、棒狀、粒狀，質(zhì)脆；純液體堿為無色透明液體。固體燒堿有很強(qiáng)的吸濕性，長時間暴露在濕空氣中會完全潮解成粘稠狀液體。易溶于水，溶解時放熱，水溶液呈堿性，有滑膩感。在水處理中氫氧化鈉主要用于pH值調(diào)節(jié)劑、中和劑以及離子交換再生劑等。也可作為堿性清洗液用于金屬材料制成的設(shè)備的表面清洗。其清洗機(jī)理如下：,（1）皂化除油潤濕表面NaOH能和動植物油脂反應(yīng)，生成甘油和肥皂，以硬脂為例：(C17H35COO)3C3H5+3NaOH===3C17H35COONa+C3H5(OH)3反應(yīng)生成的肥皂和甘油都是易溶于水的，肥皂作為表面活性劑還可產(chǎn)生乳化作用，進(jìn)一步改善水溶液對垢層表面的潤濕性能。（2）轉(zhuǎn)化溶解硫酸鹽垢硫酸鈣鎂屬于強(qiáng)堿沉淀鹽，故不能直接用強(qiáng)酸來溶解。氫氧化鈉則可以與硫酸鈣、硫酸鎂反應(yīng)生成氫氧化鈣或氫氧化鎂：CaSO4+2NaOH===Ca(OH)2+Na2SO4MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2+Na2SO4反應(yīng)生成的Na2SO4是易溶的，Mg(OH)2和Ca(OH)2則可用酸很容易地溶解。,在化學(xué)清洗中，一般采用該5%左右的氫氧化鈉水溶液作堿性化學(xué)清洗液，有時也添加一些碳酸鈉或磷酸鈉制成緩蝕緩沖溶液。1.4.2酸性清洗劑1、鹽酸純品為無色有刺激性氣味的液體，工業(yè)品因含有鐵、氯等雜質(zhì)，略帶有微黃色。鹽酸屬無機(jī)強(qiáng)酸，有酸味，腐蝕性極強(qiáng)。極易溶于水、乙醇和乙醚。濃鹽酸在空氣中發(fā)煙，遇氨蒸氣則生成白色煙霧。能與許多金屬或其氧化物、堿類、鹽類等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常用的鹽酸濃度為31%左右。,鹽酸是化學(xué)清洗過程中廣泛選用的無機(jī)酸，具有成本低、操作簡單、溶垢快以及清洗后設(shè)備表面狀態(tài)良好等特點(diǎn)。由于多數(shù)的金屬氯化物一般都是易溶的，因而對于呈堿性的碳酸鹽水垢、鐵銹、銅銹、鋁銹等，鹽酸都能很好地溶解。通常使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%以下的鹽酸水溶液，加適當(dāng)?shù)木徫g劑，盡量常溫清洗，以免產(chǎn)生酸霧。鹽酸適用于碳鋼、銅、銅合金以及許多金屬的設(shè)備，如換熱器、反應(yīng)設(shè)備、鍋爐、采暖系統(tǒng)等的清洗。,鹽酸中氯離子的存在，既有促進(jìn)金屬腐蝕產(chǎn)物快速溶解的有利的一面，又有導(dǎo)致鈍性材料鈍化膜局部破壞誘發(fā)小孔腐蝕的不利的一面。普通的不銹鋼和鋁及合金材料屬于靠表面產(chǎn)生的氧化物鈍化膜的保護(hù)才穩(wěn)定的鈍性材料，一旦鈍化膜被破壞，材料就會遭到嚴(yán)重腐蝕。對于普通不銹鋼及鋁材來說，氯離子是能局部破壞鈍化膜的活性離子，是造成小孔腐蝕的主要因素。因而，不宜選用鹽酸作為清洗不銹鋼和鋁材表面污垢的清洗液。,鹽酸用于化學(xué)清洗的濃度一般為5%~15%。10%以下的鹽酸在常溫下的揮發(fā)性有明顯的減少，但要盡量避免升溫使用，以防止產(chǎn)生酸霧。酸洗后殘液一定要用清水沖凈，然后進(jìn)行鈍化。2、氨基磺酸分子式：NH2SO3H；HSO3NH2一種硫酸衍生物。無色斜方晶系結(jié)晶或白色結(jié)晶。無臭，不揮發(fā)、不吸潮、無味、無臭的白色正交晶體。氨基磺酸的水溶液具有與鹽酸、硫酸同等的強(qiáng)酸性，故別稱固體硫酸。在水處理領(lǐng)域中氨基磺酸的最大用途是做為酸性清洗劑。氨基磺酸是一種固體無機(jī)強(qiáng)酸。其對金屬的腐蝕性比一般無機(jī)酸小，適用于金屬清洗、清除金屬表面的碳酸鈣垢層，廣泛用于閥門制造、空調(diào)設(shè)備與裝置的清洗。,當(dāng)相對濕度大于70%時，氨基磺酸開始具有潮解性。氨基磺酸的水溶液較穩(wěn)定，但在較高溫度下，會水解成硫酸銨和硫酸氫銨。NH2SO3H+H2O→NH4HSO4NH4HSO4+NH+4→(NH4)2SO4+H+所以清洗溫度一般要控制在不超過60℃。當(dāng)溫度過高時，濃的氨基磺酸的水溶液在密閉的容器中快速水解。會因產(chǎn)生大量蒸氣而引起爆炸。氨基磺酸對堿金屬類有較好的溶解能力它與鈣、鎂等化合物作用非常激烈。清洗過程中常以7%~10%的氨基磺酸水溶液作清洗液，在60℃以下溶解除垢。它在1h內(nèi)可將90%的鈣鎂化合物變成可溶性氨基磺酸鹽類，反應(yīng)式如下：CaCO3+2NH2SO3H→Ca(NH2SO3)2+H2O+CO2↑MgCO3+2NH2SO3H→Mg(NH2SO3)2+H2O+CO2↑Mg(OH)+2NH2SO3H→Mg(NH2SO3)2+2H2O,但對鐵的氧化物則溶解能力較弱，可添加一些氯化物，使之緩慢產(chǎn)生鹽酸，從而有效地溶解鐵垢。當(dāng)應(yīng)用于鈣鹽和氫氧化鐵為主要組分的沉積物的冷水或熱水系統(tǒng)時，氨基磺酸因?yàn)閷︹}鹽具有很大的溶解度而最為理想。利用氨基磺酸及其鹽類能與多種金屬化合物生成可溶性鹽類，在水中溶解度高，不析出沉淀和對金屬的腐蝕性小的特點(diǎn)，可作為清洗劑用以除去鐵、鋼、銅、不銹鋼、鉛、陶瓷等材料制造的設(shè)備表面的鐵銹和水垢。另外，它還是惟一可以用作鍍鋅金屬表面清洗的酸。,氨基磺酸與碳酸鹽和氫氧化物的反應(yīng)按化學(xué)計量進(jìn)行，因而其用量可以從總垢量算出。一般其用量為清洗重量的5%~10%。使用時，首先將固體狀的氨基磺酸溶解，制成濃的水溶液。在系統(tǒng)水循環(huán)的過程中，加入配方量的緩蝕劑并循環(huán)均勻，再加入計算量的氨基磺酸濃溶液并循環(huán)均勻。然后在40~60℃下循環(huán)酸洗6~8h。為防止氨基磺酸分解成硫酸，加熱溫度不應(yīng)超過60℃。適用于氨基磺酸的緩蝕劑有有機(jī)胺類、硫脲類、炔類以及無機(jī)鹽類。,3、檸檬酸分子式：C6H8O7H2O白色半透明晶體或粉末。易溶于水，隨著pH值的增加其溶解度增大。檸檬酸是工業(yè)清洗中應(yīng)用得最多的有機(jī)酸，檸檬酸用作清洗劑的原理是：在適當(dāng)?shù)膒H值的水溶液中，檸檬酸的羥基能與許多金屬離子形成絡(luò)合物或者螯合物。當(dāng)設(shè)備構(gòu)造及其復(fù)雜，清洗液難以徹底排放，或者在結(jié)構(gòu)材料中含有某些因殘留氯化物離子可能引起應(yīng)力腐蝕開裂的材質(zhì)時，不能使用無機(jī)酸清洗。這時，可以采用安全的清洗劑有機(jī)酸或者螯合劑清洗。檸檬酸的優(yōu)點(diǎn)是即使在堿性溶液中它也不會與氫氧化鐵生成沉淀。檸檬酸與水垢的反應(yīng)產(chǎn)生物有較大的溶解度。,1.4.3清洗緩蝕劑1、六亞甲基四胺（烏洛托品）分子式：C6H12N4白色吸濕性結(jié)晶粉末或無色有光澤的菱形結(jié)晶體，可燃。烏洛托品是鹽酸、稀硫酸、磷酸和乙酸等酸性溶液中鋼的有效緩蝕劑，它能吸附在鐵上，形成單分子層保護(hù)膜，緩蝕率達(dá)97%。是鹽酸、稀硫酸溶液中鋁和鋅的緩蝕劑。單獨(dú)加入作為鹽酸酸洗緩蝕劑，用于普通碳鋼設(shè)備的清洗，推薦用量0.8%~1.0%。,2、硫脲分子式：(NH2)2CS白色協(xié)方或針狀光亮結(jié)晶體，味苦，可燃。硫脲及其衍生物可作為黑色金屬在鹽酸、硫酸和磷酸溶液中的緩蝕劑，能阻滯鋼溶解的陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)，銅在鹽酸中的緩蝕劑，鈦在硫酸中的緩蝕劑。硫脲的另一大用途是用作銅的溶解促進(jìn)劑以防止酸洗時發(fā)生鍍銅現(xiàn)象。1.4.4螯合清洗劑1、檸檬酸（見酸性清洗劑講解）,1.5絮凝劑在水處理過程中，使水中的懸浮物和膠體物質(zhì)等雜質(zhì)，通過聚集粘附等作用使之生成絮狀物而沉淀，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的，這一類藥劑稱為絮凝劑。一般認(rèn)為，絮凝過程包括凝結(jié)和凝聚兩個階段。1.5.1無機(jī)絮凝劑1、結(jié)晶氯化鋁分子式：AlCl36H2O六水氯化鋁為無色結(jié)晶，工業(yè)品為淺黃色或深黃色，具有潮解性。主要用于工業(yè)原水和飲用水絮凝凈化處理，對高氟水降氟具有特殊作用，對低濁水及高濁水處理效果一般，絮凝過程pH值對處理效果影響較大。使用時需要先調(diào)配成5%~10%溶液后投加，一般有效投加量為20~60mg/L。,2、氯化鐵分子式：FeCl3無水氯化鐵為六角結(jié)晶暗色片狀結(jié)構(gòu)。有金屬光澤，在透色光下顯紅色，折射光下鮮綠色，有時呈顯淺褐色至黑色。3、聚合氯化鋁分子式：[AlCl2(OH)nCl6-nXH2O]m（m≤10，n=3~5）聚合氯化鋁是一種配位化合物型的無機(jī)高分子化合物，通過羥基起架橋作用交聯(lián)而成，分子中所含羥基數(shù)目不等，聚合物固體呈無色至黃色樹脂體，易潮解，溶液為無色至黃褐色透明液體，有時含有雜質(zhì)呈灰黑色粘稠液體。,本品適用于低溫、低濁水及高濁水的凈化處理，產(chǎn)品的有效投加量為20~50mg/L。液體產(chǎn)品可直接計量投加，固體產(chǎn)品需先在溶解池中配成10%~15%的溶液后，按所需濃度計量投加。4、聚合氯化鐵分子式：[Fe2(OH)nCl6-n]m聚合氯化鐵是一種無機(jī)高分子聚合物。外觀為黃褐色，黑褐色或黑色透明液體?？商幚碓旒垙S脫墨水，打漿水、處理印染工業(yè)廢水等。通過試驗(yàn)確定投加量和其他絮凝條件。,5、聚合硫酸鐵分子式：[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m【n<2，m=f（n）】聚合硫酸鐵有液體和固體兩種。液體是紅褐色的粘稠液體，固體是一種淡黃色的顆粒，相對密度1.45。聚鐵水解后產(chǎn)生多種高價和多核給離子，對水中懸浮膠體顆粒進(jìn)行電性中和，降低電位，使膠體粒子相聚，同時產(chǎn)生吸附，架橋交聯(lián)等作用。使用pH值范圍廣，具有優(yōu)良的脫水性能，對設(shè)備基本不腐蝕。因原水性質(zhì)各異，應(yīng)根據(jù)不同情況，現(xiàn)場調(diào)試或做燒杯試驗(yàn)，取得最佳使用條件和最佳藥劑量以達(dá)到最好的處理效果。,本品應(yīng)用與環(huán)保、工業(yè)廢水的處理，對高色度、高COD、高BOD的原水處理，輔以助劑作用效果甚佳。是一種新型高效的絮凝劑，主要用于生活飲用水及工業(yè)用水的凈化，也可對各種工業(yè)廢水和城市污水進(jìn)行凈化處理。特點(diǎn)如下：投藥量少；適應(yīng)能力強(qiáng)，對各種水質(zhì)條件都能獲得良好的效果；基本上不用改變水的pH值；具有脫色、除菌、除放射性元素。除重金屬離子。降低COD及BOD之功能。,6、聚合氯化鋁鐵分子式：[Al2(OH)nCl6-n]m[Fe2(OH)nCl6-n]m（n≤5，m≤5）聚合氯化鋁鐵是一種無機(jī)高分子聚合物，既具有聚合氯化鋁的混凝性能和強(qiáng)大的電荷中和作用，又具有堿式氯化鐵吸附性強(qiáng)、沉淀速度快的特性。液體聚合氯化鋁鐵為橙黃色至棕色透明液體。固體聚合氯化鋁鐵為橙黃色至棕色晶體粉末。本品適用于生活給水及工業(yè)給水處理的凈化處理，使用時先將本品溶解后稀釋到5%~10%溶液計量投加，配好的藥液放置一般不超過24h。投加量根據(jù)原水水質(zhì)而定，一般為10~20mg/L。使用pH值范圍廣，pH4~10效果最佳，對高濁水及低溫水低濁水均有良好效果,1.5.2有機(jī)絮凝劑1、聚丙烯酰胺分子式：(C3H5NO)n本品是丙烯酰胺單體頭-尾鏈接的線型聚合物，在常溫下為堅硬的玻璃態(tài)固體。聚丙烯酰胺能以任意比例溶于水，水溶液為均勻透明的液體。固體粉末產(chǎn)品在使用前須配成水溶液，為防止溶解過程粉末結(jié)團(tuán)出現(xiàn)“魚眼”現(xiàn)象，可在溶解槽內(nèi)先加入計算量一半的溫水（不超過60℃），在攪拌下將粉末緩慢加入，再補(bǔ)充足余量水，攪拌至完全溶解為止。也可使用專用設(shè)備如水噴射器，連續(xù)吸入粉末，制成儲備溶液。,聚丙烯酰胺的投加劑量因作用和對象的不同而異。一般情況下，絮凝助劑用0.1~3mg/L，絮凝劑用0.5~5mg/L，，過濾助劑用0.03~0.3mg/L，污泥調(diào)理劑用0.1%~2%。2.試驗(yàn)2.1靜態(tài)殺菌試驗(yàn)——異養(yǎng)菌本方法提供了一種時間——?dú)⒕康淖兓闆r的評定規(guī)程。1、試驗(yàn)菌種直接采用生產(chǎn)現(xiàn)場水中的異養(yǎng)菌。試驗(yàn)用水中的菌量應(yīng)在105~107個/毫升范圍，若現(xiàn)場水體中的菌量偏低，應(yīng)進(jìn)行富集培養(yǎng)。（富集培養(yǎng)方法見后）,2、試驗(yàn)藥劑供殺生劑用無菌蒸餾水稀釋到一定濃度，以便在加入200毫升試驗(yàn)用水中時方便地得到試驗(yàn)所需要的濃度。藥劑溶液應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，不宜儲存。3、步驟把含有105~107個/毫升菌數(shù)的現(xiàn)場循環(huán)水水樣或富集水樣200毫升，加到500毫升三角瓶中，加棉塞。測定異養(yǎng)菌數(shù)，即為原始菌數(shù)。加入一定量供試藥劑溶液使達(dá)到需要的濃度，充分混勻，置30℃恒溫條件下。加藥后的第1、4、8、12、16、20、24小時分別測定試驗(yàn)水樣中的異養(yǎng)菌數(shù)，即存活菌數(shù)。4、殺菌率計算,5、異養(yǎng)菌的富集培養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基：蛋白胨10克，牛肉膏3.1克，NaCl：5.0克，蒸餾水：1000毫升。pH值調(diào)節(jié)到7.2~7..4。于121℃下，蒸壓無菌15分鐘。取菌數(shù)低于105個/毫升的循環(huán)水樣10毫升，加入到100毫升肉湯培養(yǎng)基中，30℃下培養(yǎng)24小時。吸取上述培養(yǎng)液適量，加入取自循環(huán)水的水樣，使水樣中異養(yǎng)菌數(shù)達(dá)到105~107個/毫升在沒有把握最終使水樣菌數(shù)控制在范圍之內(nèi)（105~107）之時，應(yīng)先做一系列的平皿計數(shù)，以找出相應(yīng)的大致關(guān)系。,2.2靜態(tài)阻垢評定試驗(yàn)——碳酸鈣沉積法1、原理根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?，選定試驗(yàn)用水，加入所要評定的阻垢劑，在80℃試驗(yàn)溫度下，蒸發(fā)濃縮至1.5~2倍，達(dá)到pH值升高和鈣離子及碳酸氫根離子濃度增至300毫克/升以上的目的，恒溫靜置10h后，分析測定澄清液中的鈣離子含量，以評定阻垢劑的阻垢性能。2、試驗(yàn)用水現(xiàn)場生產(chǎn)補(bǔ)充水,3、儀器多孔恒溫水浴鍋，滿足恒溫控制801℃的要求。自動演示酸度計刻度燒杯：1000ml容量瓶：500、1000ml移液管：1、2、5、10、50ml分析鈣器具。4、試驗(yàn)貯備液配制鈣鹽貯備液：用試劑級二水氯化鈣配制成含CaCl236.04g/L的水溶液，該液含鈣離子25mg/ml。碳酸鹽貯備液：用試劑級碳酸氫鈉配置成含NaOCO342g/L的水溶液，該液含HCO-325mg/ml。阻垢劑預(yù)備液：配制成含阻垢劑有效成分為2mg/ml的稀的稀釋液。分析鈣試劑。,5、試驗(yàn)程序1）取1000ml容量瓶。依次加入10ml鈣鹽貯備液，900ml去離子水，10ml碳酸鹽貯備液，補(bǔ)加去離子水至容量瓶刻線，蓋緊瓶塞，并搖勻，該液含鈣離子和碳酸氫根離子均為250mg/L。2）另取1000ml燒杯，準(zhǔn)確加入試驗(yàn)所需之阻垢劑貯備液，然后量取750ml配置水加入燒杯中。3）將燒杯置入已升溫至50℃左右的恒溫水浴中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，溫度升至80℃時開始恒溫并計時。當(dāng)試液蒸發(fā)濃縮至500ml刻度線時，取出燒杯。將試液移至500ml容量瓶中。由于試液受熱體積膨脹液面高出容量瓶刻線一定高度，試液不足時，可用去離子水補(bǔ)足，并搖勻，加蓋繼續(xù)置入80℃恒溫水浴中，從計時開始恒溫10h。,4）試驗(yàn)滿10h后，關(guān)閉電源，根據(jù)分析時間要求，可進(jìn)行自然冷卻或放入涼水中快速冷卻至室溫。冷卻后，若液面正好在刻度線上，切忌震動，吸取上層澄清液分析測定鈣離子濃度；若液面低于刻度線，可補(bǔ)去離子水至刻線，搖蕩均勻，澄清過濾后再進(jìn)行分析鈣離子濃度。5）試驗(yàn)中應(yīng)同時進(jìn)行不加阻垢劑而其他步驟相同的空白試驗(yàn)以作對比。6、試驗(yàn)結(jié)果評價將試液試驗(yàn)前后鈣離子濃度與不加阻垢劑的空白試液鈣離子濃度對比，計算不同阻垢劑用量相應(yīng)的阻垢率，做出阻垢劑用量和阻垢關(guān)系的曲線。,阻垢率計算公式,2.3實(shí)驗(yàn)室緩蝕評定試驗(yàn)法——旋轉(zhuǎn)掛片失重法1、儀器旋轉(zhuǎn)掛片儀燒杯2、試驗(yàn)條件試驗(yàn)用水：現(xiàn)場生產(chǎn)補(bǔ)充水試驗(yàn)溫度：試驗(yàn)溫度確定為50℃，試驗(yàn)時，溫度波動范圍不得超過1℃。旋轉(zhuǎn)速度：75轉(zhuǎn)/分，旋轉(zhuǎn)線速度約0.35m/s。試驗(yàn)時間：從試片掛入溫度501℃的試液中起計算時間，經(jīng)過72h實(shí)驗(yàn)結(jié)束。試片：選擇和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備材質(zhì)一致的材料。重復(fù)試驗(yàn)數(shù)目：為了使試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，對每個試驗(yàn)條件至少應(yīng)用6片相同的試片做重復(fù)試驗(yàn)。在同一燒杯中最好不要掛入不同材質(zhì)的試片進(jìn)行試驗(yàn)。,3、試驗(yàn)步驟按照試驗(yàn)方案做好準(zhǔn)備工作；準(zhǔn)備好試驗(yàn)用水、配置好水處理藥劑溶液。取有標(biāo)記的燒杯，按試驗(yàn)要求往燒杯中準(zhǔn)確加入水處理藥劑，再將用容量瓶量取的試驗(yàn)用水倒入燒杯中，然后平穩(wěn)的放置恒溫水槽中。溫度達(dá)到要求后，把以稱重的試片用塑料螺釘固定在掛片器上并放入試液中，并記錄時間。啟動電源，使旋轉(zhuǎn)掛片儀旋轉(zhuǎn)。注意觀察和記錄腐蝕現(xiàn)象的變化。試驗(yàn)開始后，試液不斷被蒸發(fā)和濃縮，當(dāng)液位下降時，要向燒杯中不斷補(bǔ)充蒸餾水，使液位保持在刻度線位置，直至試驗(yàn)結(jié)束。72h后結(jié)束試驗(yàn)，取出試片，觀察清洗后稱重，并對試后試液進(jìn)行分析。,4、腐蝕試驗(yàn)結(jié)果計算平均腐蝕速率X=87600（W-WO）/ADTX—試片腐蝕率（mm/a）W—試片未腐蝕前的重量（g）W0—試片經(jīng)腐蝕棄去產(chǎn)物后的重量（g）A--試片的表面積28（cm2）D—碳鋼=7.86g/cm3；紫銅=8.9g/cm3T—試片的試驗(yàn)時間，小時。,