火力发电厂循环水中杀菌剂阻垢剂的配伍性研究

田美宁 蔡玉苹

摘 要：在电厂生产运行过程中，循环冷却水占绝大部分，投加杀菌剂和缓蚀剂能很好地防止细菌的大量繁殖和减缓凝汽器管道的腐蚀，提高管道传热效率。如果两者的配伍性好，能更好的发挥各自的药效，使电厂循环冷却水系统能够安全、经济运行。

关键词：循环水；杀菌剂；阻垢剂；配伍性

引言

我国的水资源缺乏，是世界13个贫水国之一，火力发电厂是工业企业的用水大户，循环冷却水消耗量占火电厂总消耗量的大部分，循环冷却水在循环使用过程中，浓缩倍率提高，循环水中的含盐量大幅升高，冷却水的管道极易出现结垢与腐蚀，阻碍循环水系统的稳定运行。循环水的浓缩倍率提高，以及循环水的水温，也为水中微生物提供了营养物质，使得微生物在系统中大量滋生，在系统内形成污垢，堵塞管道，危害系统。为了系统能安全，稳定运行，就要解决循环水系统出现的问题，在循环冷却水系统投加杀菌剂和阻垢剂是比较简单、经济、高效的方法[1]，随着水处理技术的发展，涌现出了很多不同类型的水处理剂配方[2]，两者结合在一起使用时，出现相互抑制、降低各自处理的效果，甚至发生沉淀，致使使用效率下降，影响处理效果。因此，研究阻垢剂、杀菌剂之间的配伍性势在必行。

杀菌剂在工业循环冷却水处理工艺中必不可少[3]，它决定着循环水系统的使用周期，循环水的水质及阻垢剂的其它性能。如果缓蚀阻垢剂和杀菌剂的配伍效果好，那么缓蚀阻垢剂就会发挥自己的能量，显示强大的生命力，杀菌剂也发挥自己的作用，两者完美结合，使循环水处理能够达到优良的效果。本实验对含有机膦成分的复配阻垢剂配方N-307（ATMP，PAA等）与几种杀菌剂同时投加后的阻垢率、缓蚀率和对有机磷的分解进行研究，以确定缓蚀阻垢剂N-307与杀菌剂的配伍效果，筛选出一种与之最匹配的杀菌剂。

1 实验用水水质

本次实验用水采用陕西宝鸡某电厂的地表水，地表水经静态模拟实验浓缩倍率在4.0-4.5范围内.本次实验水质指标见表1

2 实验器材与方法

2.1 实验仪器

快速阻垢测定仪，旋转腐蚀挂片仪

2.2 实验材料

复配缓蚀阻垢剂N-307，自配复配杀菌剂N-301（成分：异噻唑啉酮，硫酸铜等）、N-302（成分：十二烷基二甲基苄基氯化铵等），氧化性杀菌剂N-101（氯锭杀菌剂），BFe30-1-1，HSn70-1等。

备注：在整个实验过程中N-307缓蚀阻垢剂的加入量为8mg/l（按产品计）。

2.3 实验方法

（1）阻碳酸钙垢的测定。参照GB—T6632-2008《水处理剂阻垢性能的测定 碳酸钙沉积法》，通过测定钙离子浓度得出阻垢率。

（2）腐蚀率的测定。参照GB/T189175-2000《水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法》中规定的失重法测定挂片得腐蚀速率。

（3）杀菌剂对有机磷分解率的测定。参考GB/T6913-2008《锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸盐的测定》中测定总磷、正磷的分析方法。

3 实验结果与分析

3.1杀菌剂对阻碳酸钙垢性能的影响

从表3可看出杀菌剂N-101对N-307缓蚀阻垢剂的阻碳酸钙垢性能有影响，阻垢率降低了5个百分点左右，其它2种杀菌剂对阻碳酸钙垢性能的影响可忽略不计。总的来说，对阻碳酸钙垢性能而言，2种杀菌剂都可以和N-307缓蚀阻垢剂配伍使用，含氯型杀菌剂N-101对N-307阻垢率有一定影响。

3.2 杀菌剂对缓蚀性能的影响

3.2.1 旋转挂片法测定腐蚀速率

在腐蚀试验结束后，取出烧杯里的白铜和黄铜挂片，采用失重法对各个挂片进行称重，测定其腐蚀速率，计算出各挂片的缓蚀率，结果见表4、表5.

由表4可见，本组试验仅在试验水样浓缩到4倍后，再未投加缓蚀阻垢剂，投加3个杀菌剂后，白铜和黄铜的腐蚀速率均未超过GB50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》规定的0.005mm/a.

3.2.2 杀菌剂N-301和N-302对N-307缓蚀阻垢剂的缓蚀影响

杀菌剂N-301和N-302与N-307缓蚀阻垢剂的配伍性好，并且兼具有剥离效果，静态缓蚀试验就主要考察了杀菌剂N-301和N-302的运行效果，缓蚀率结果见表5.

从表5可见，杀菌剂N-301和N-302对N-307缓蚀阻垢剂的缓蚀性能影响不大，缓蚀阻垢剂对白铜和黄铜的还是效果基本上差不多。

3.3 杀菌剂对阻垢缓蚀剂磷的分解影响

3.3.1 试验方法

称取一定量的N-307缓蚀阻垢剂溶解于500ml容量瓶中，加水稀释至刻度，使其形成有效浓度均为8mg/l的溶液，测定其总磷、正磷的含量，然后再分别向阻垢剂溶液中加入杀菌剂N-101、N-301、N-302，使其质量浓度分别为50mg/l、100mg/l、100mg/l，测定不同时间的总磷和正磷含量，计算分解率（用正磷和总磷的比值近似表示分解率）。

3.3.2 杀菌剂与阻垢剂中磷相容性试验结果

将有机磷配成有效质量浓度2.0mg/l的溶液，再从上述溶液中移取2ml溶液于500ml容量瓶中，稀释到刻度。测定其正磷、总磷，加入杀菌剂后，4h、8h、12h、24h、72h、120h后测定总磷和正磷，计算分解率，结果见表6。

由表6可知，不同的杀菌剂对有机磷药剂的分解影响不一样，N-101对阻垢缓蚀剂的有机磷分解率相对N-301、N-302高一点，N-301、N-302对阻垢缓蚀剂的有机磷分解率很小，使用时，不用增加阻垢缓蚀剂的用量。

4 结论

（1）殺菌剂N-101对N-307阻垢缓蚀剂阻垢率有影响，N-301、N-302对N-307阻垢缓蚀剂阻垢率影响小。

（2）N-301、N-302对N-307阻垢缓蚀剂缓蚀率影响不大，腐蚀试验加入3种杀菌剂的情况下，白铜管和黄铜管的腐蚀速率均符合国标要求。

（3）3种杀菌剂对N-307阻垢缓蚀剂的有机磷有分解影响，N-302相对影响较小。

（4）纵观整个实验，杀菌剂N-302和N-307阻垢缓蚀剂的配伍性相对来说比较好。

参考文献

[1]李建香，发电厂循环水中杀菌剂阻垢剂的配伍性研究.硕士学位论文，2017：57-61.

[2]曾新平，唐文伟，等.型缓蚀阻垢剂和杀菌剂的配伍性研究[J].工业用水与废水，2005（2）：70-72.

[3]李亚红，余正齐，李本高.水处理剂与杀菌剂相容性的研究[J].石油化工腐蚀与防护，2010.27（3）