低磷预膜剂的研制+文献综述(3)
工业水处理技术中必不可少的重要环节就是预膜，预膜是提高循环水设备耐蚀能力的一项重要手段，在化学清洗后的金属表面形成一层致密而耐蚀的保护膜是预膜的主要方式。目前，最常用的预膜剂是采用聚磷酸盐．锌盐的专用配方，这种预膜剂效果虽好，但存在着诸多弊端[4]：①聚磷酸盐在水中极易分解。②药剂易吸潮结。③磷作为营养源，使水体富营养化，破坏生态平衡。
通过对国内清洗预膜剂进行广泛调研，使用一些新型磷酸盐进行试验研究，尝试寻找一些新型磷酸盐配制一种高效的低磷清洗预膜剂。
1.2预膜剂的现状及几种新型预膜剂
在水处理的预处理过程中，预膜剂能在金属表面预先形成保护膜的一类化学药品。在初期为了抑制腐蚀使用化学品进行预膜，可以增加预膜剂的使用的数量；为了节约药剂和费用，可以在正常操作中投加少量的缓蚀剂，便可以文持和修补保护膜。
1.2.2 几种新型的预膜剂
美国纳尔科( Naleo ) 公司在1950 年开发了一种磷系的NALPREP—I 型清洗预膜剂（1）(即OWT —299 ) 其优点是[18]:
1) 清洗预膜可以联用, 简化了处理过程和缩短了处理时间；
2) 可降低预膜剂的浓度, 只需40 ~500 ppm ；
3) PH 适用范围广, 不用加酸或加碱调整PH 值；
4）可清洗去大量的油和可乳化的碳氢化物；
5）腐蚀率很低, 使用时最大腐蚀率为1 mpy , 一般为0.5 mpy 以下；
6）对硅酸铁一铝(污泥) 有良好的分散性；
7) 碳氢化物对OWT —299 有消泡作用,使用它可不使用消泡剂；
日本近年开发了新的无公害缓蚀剂一铝酸盐。据报导其缓蚀性能可以和铬酸盐、磷酸盐、锌盐等同, 其特点是[19]:
1) 在静止或流动的水中, 均有优异的缓蚀效果；
2) 无公害、不会产生赤潮、铁锈；
3) 点蚀和局部腐蚀极少发生；
4) 使用浓度低(仅10~20ppm) , 价格便宜；
国内领先的高效清洗预膜剂BC ) 604：北京化工研究院研制开发的BC- 604 系列水处理剂获得1999 年度石化集团公司科技成果三等奖。BC - 604是一种集清洗官能团与防腐官能团于一体, 兼有清洗和预膜双重功能的新型水处理药剂。在循环冷却水处理中, 清洗和预膜是两个重要的阶段, 清洗的目的是使循环水系统有一个干净的表面, 而预膜则是为了尽快在设备表面形成一防腐膜以减轻设备的腐蚀。
1) BC- 604 产品是一种液体药剂, 磷含量低, 能够迅速分散在循环水中。
2) 它突破了美国和日本采用清洗和预膜分段进行的模式, 克服了采用美国BETZ80类型预膜剂所带来的普遍需要调节PH 值, 控制浊度、铁与铜离子总数等既费水又繁琐的缺点, 达到一种药剂多种用途, 两个阶段一次处理的效果。
1.3预膜剂的预膜
预膜是水处理的最佳方式之一。当金属物体清洗结束后,物体金属表面处于活泼状态，预膜就是在整个金属表面与外界空气或水接触的情况下，向水中投加一定浓度的预膜剂，使金属表面迅速生成一种化学保护膜，以阻止外界环境对设备的侵蚀，从而起到缓蚀保护作用，为日常文护保养打下了良好的基础。因此清洗后必须立即预膜。预膜处理一般在常温下进行24小时以上。在以碳钢为主的金属中基本上是采用磷系预膜，特别是聚磷酸盐-锌盐复合预膜剂应用最广。聚磷酸盐、锌盐在金属表面形成的是沉积膜。聚磷酸盐形成沉积膜时需要钙、铁等二价离子存在，故预膜时要求水中有足够的钙离子，磷酸根与水中的钙、铁、锌等二价离子发生一系列络合、沉积反应最终形成一层致密的沉积膜，保护碳钢不被腐蚀。一般的金属的预膜效果一般不易观察，故检查预膜效果一般是做旋转挂片实验，根据对挂片的肉眼观察，质量好的膜看起来均匀致密，有蓝色的色晕。另外还有化学溶液检测方法：由15g氯化钠及5g硫酸铜外加1ml 0.1mol/L盐酸溶于100ml水中配制成硫酸铜溶液。将此溶液滴于预膜和未预膜的挂片上测定挂片上出现红点的时间二者相差越大，表示预膜效果越好，红点是硫酸铜与铁反应置换出铜所致。故预膜好的挂片出现红点的时间长。