无重金属型“用于水处理的多功能生物制药水处理剂”在工业循环冷却水处理中的应用及发展前景

张忠诚,张候淋,  

  烟台奥翔水处理科技有限公司

摘要：当下，工业冷却循环水处理中的“水资源节约与环境保护”的问题已经受到人们广泛关注。本文引用高效节能环保的“无重金属型用于水处理的多功能生物制药水处理剂（下称：无重金属型生物水处理剂）”产品，探其在工业冷却循环水处理中的应用及发展前景。

关键词：无重金属型生物水处理剂；循环冷却水处理；发展前景

1. 无重金属型生物水处理剂在水处理中的应用概述

1.1在工业循环冷却水处理中的应用意义

安全稳定可靠的水系必须要做到防垢防腐。当冷却水（换热）设备结有碳酸盐等水垢1mm时，增加能耗10%～12%；当水垢达到3mm时，增加能耗约26%左右。在冷却水系发生腐蚀问题时，冷却水管线、冷暖气设备都可能会出现泄漏问题，更换时的资金投入较大，并且延误正常生产。为了延长换热设备、管线使用寿命，减少维修量，需要贯彻实施节电、节水、节煤工作。

1.2在工业水处理中的应用更突显环保意义与应用之优势

在许多水处理剂配方中含有多量硫酸锌，虽然金属防腐效果优秀，但环境破坏更大。当硫酸锌长期用于敞开循环冷却水处理时：①循环水如溢出水系，自然界河流、池塘绿藻、硅藻等有益藻类会被快速杀灭，且对鱼类及其他动物的生命带来直接威胁；②过多的锌借助食物链在人体内长期积累会引起糖尿病、呼吸道疾病等，锌中毒会造成胆固醇代谢紊乱症、消化系统疾病等。“无重金属型生物水处理剂”技术集除垢、防垢、防腐、防菌藻等功能于一体，效果得到了市场用户认可。与传统水处理法相比，无重金属型生物水处理剂更加环保，操作简单易行，综合成本更低。

“无重金属型生物水处理剂”优势体现在：第一，较强环保性。①含锌水处理剂配方，用硫酸锌或氧化锌防止金属腐蚀，为杜绝重金属污染，该技术利用自动育膜、PH值自动调节功能，彻底解决水系统金属防腐问题；②经该产品处理后的水排放到江、河、海及陆地，对动植物无任何伤害。③该技术利用PH值自动调节与其它水质指标之间的关系之功能，彻底控制了菌藻、生物黏泥的生长。第二，该技术之阻垢缓蚀性能经中国工业清洗协会清洗化学品（广州人和验证中心）抽检检测，报告结果如下：①检测报告（编号：GZRH-BG-301）：样品编号：WL201126a;材质：碳钢；腐蚀速率：0.0074g／（m2＊h）；缓蚀率99.00%；阻垢率：99.19%；材质：铜；腐蚀速率：0.0065g／（m2＊h）；缓蚀率98.74%；阻垢率：99.28%；②检测报告（编号：GZRH-BG-302）：样品编号：WS210415a;材质：碳钢；腐蚀速率：0.0006g／（m2＊h）；缓蚀率99.91%；阻垢率：99.61%。技术性能指标更为优秀，填补了国内外技术领域空白。

2. 无重金属型“用于水处理的生物水处理剂”的技术概况

2.1技术概况

无重金属型“用于水处理的生物水处理剂”技术系烟台奥翔水处理科技有限公司张忠诚工程师利用植物的秸秆、叶子及杂草等为主料，经过生物发酵、提纯等技术工艺而成的用于多种需水处理的（设备）的专利技术。

2.2技术原理

元素的原子由原子核和电子组成，电子围绕原子核旋转，原子核中的质子呈正极性，中子呈中性，电子呈负极性。在通常情况下，电子的负电荷和质子的正电荷相等，两者平衡使原子的总电荷为零。水在流动时，水在受到外界能量的作用如摩擦作用影响时，原子的正负电就会不平衡。当原子外层电子运动连续增加或速度加快到一定程度时，会逸出轨道与其它中性原子结合，这使得原子负电荷量增加，呈现负极性，称为“负离子”。上述电子得失的过程，即可视为无重金属型“生物水处理剂”进入“电子轨道”的过程。随着水系的流动，原子失去电子的增加，“生物制药水处理剂”进入“电子轨道”的量也连续增加，负电荷量倍增。

3. 无重金属型“用于水处理的生物水处理剂”在工业循环冷却水处理中的应用

3.1在工业（电厂）循环冷却水处理中防垢的应用

该技术的除垢防垢联合机理体现在：①絮凝沉淀作用：金属离子和氢离子对“生物水处理剂”起絮凝沉淀作用，其次序为Ba2+、Ca2+、H+、K+、Na+。絮状胶团疏松而质轻，流动性极好，在Ca2+、Mg2+等金属离子产生络合沉淀作用的情况下，降低了水系硬度。同时，该药剂对Ca2+、Mg2+等金属离子具有过饱和作用，不易使剩余部分的Ca2+、Mg2+等离子成垢沉积在锅炉等设备的传热面上。②螯合(或络合)作用：“生物剂”中的羟基等基团能与水中的Ca2+、Mg2+等金属离子形成稳定的螯合物或络合物。这既降低了水中Ca2+、Mg2+离子的浓度，抑止了部分水垢的形成,又为金属防腐创造了条件。③晶格歪曲：“生物水处理剂”可以对成垢盐类晶核产生化学和物理吸附作用，致使CaC03等晶格发生扭曲、畸变，抑止了晶(体)微粒的增长。④渗透除垢：“生物水处理剂”能与水垢中的CaC0

3等垢类发生渗透、络合、置换等作用，逐渐使垢体松软、脱落、溶解。

3.2在工业（电厂）循环冷却水处理中防腐的应用

以敞开循环水的PH值对碳钢和铜的腐蚀速度的影响分析发现：金属碳钢在PH>8.8时逐呈腐蚀速度极慢的钝化区间，且PH值越高，对碳钢的腐蚀速度越慢；若PH<8.8，碳钢的腐蚀速度逐呈加速趋势，PH值与腐蚀速度呈正比。金属铜在8.89.8，铜的腐蚀速度呈加速趋势。因此，碳钢和铜的最佳防腐区间是：PH值在：9.4～9.7（日常在：9.4～9.6）。PH值为9.4～9.7时的开式循环冷却水对碳钢、铜的腐蚀速度分别<0.148mm/a、<0.009mm/a。该技术之LS-1900B系列药剂可将PH值控制在“防腐”的范围内。又因，该技术含有多种育膜剂，极易在金属碳钢、铜表面形成牢固致密的保护膜，在碳钢及铜共存循环水系中，对铜、碳钢之保护作用更好。

3.3在工业（电厂）循环冷却水处理中防菌∕防藻∕防生物黏泥的应用

试验再证：投加杀菌灭藻剂来达到控制“细菌藻类繁殖”是无效的，且对环境危害大。原因：①被杀死的藻类尸体及空中尘土入水形成生物黏泥，加重“黏泥”污染；②杀菌灭藻剂含有氯，会对水系设备、地表水、地下水带来腐蚀、污染，危害人和动物的健康。采用该技术可彻底控制“菌藻繁殖”。 经验证，最佳控制区限的PH值是9.4～9.7，是细菌藻类繁殖的极限区域。在自然PH值（6.6～6.9）和水系最高温度（40～42℃）环境条件下，该技术可基于全弱碱性的PH值之水处理方式对细菌、藻类的繁殖进行根治。

4. “用于水处理的生物水处理剂”在工业电厂循环冷却水处理中的发展前景

“用于水处理的生物水处理剂”的主料：植物发酵剂与煤矿的副产物腐植酸，占配方总比的：65%～90%；辅料是：污垢（A）调节剂、育膜剂、PH调节剂。该剂产品分：LS-1900B1～6大系列，于2012年经龙大集团热电有限公司等九十多家用户使用，其节能降耗环保效果显著，还可实现生物技术与化学、物理等技术的相互整合，与计算机技术实现融合，实现H(硬度)、A碱度、CI-（氯离子）等数据的预测准确，对随时观察监督控制参数提供保障。

结束语

综上所述，在工业（电厂）等循环冷却水处理的过程中，使用无重金属型“用于水处理的生物水处理剂” 表现了较强的环保性、经济性和安全性特征。这一水处理剂的应用范围还将进一步拓展，同时会展现出更为广阔的发展前景。

参考文献：

[1]韩勇.工业循环冷却水处理的机理与方法的相关研究[J].化工管理,2018(27):51.