水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法

水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法水处理剂阻垢性能测定——磷酸钙沉积法

1．0应用范围

1．1 在工业循环冷却水处理中，由于采纳了磷（膦）系配方而带来了产生磷酸钙垢的危害。随着水处理技术的不断进展，高浓缩倍数和碱性水处理技术的开发和应用，使得这种危害性更趋严重。因此有必要筛选评定抑制磷酸钙垢的有效药剂。

1．2 对于阻垢剂的阻垢性能和应用范围，宜先在试验室的强化条件下进行简单快速的初步筛选评价，本法就是基于这个目的而建立的。

1．3 本法只针对通常循环冷却水中的成垢盐类———磷酸钙的初始成垢趋势进行评定，而对其已成垢的进程不作讨论。

1．4 本法对实际循环冷却水中的成垢重要影响因素：温度、PH 值、PO43—、Ca2+、M—碱度等模拟了现场碱性水运行指标在，如温度掌控在相当于一般工厂冷却器水侧*高壁温80℃、PH值调整稳定在9的范围或在碱度不大的情况下采纳蒸发浓缩的方法维持自然平衡PH值9的范围来进行阻垢剂的筛选。它可为下一步模拟试验和现场应用供给依据，而且对进一步的讨论工作有引导意义。

2．0 原理

依据试验目的，选定试验用水，加入所需评定的阻垢剂和肯定

量的PO43—，掌控温度80℃和稳定PH值为9的试验条件，恒温静置10小时后，分析测定澄清液中的PO43—、Ca2+浓度，以评定阻垢性能。

3．0 试验用水

3．1 配制水：配制成钙离子浓度为250毫克/升，磷酸根离子为5毫克/升，PH为9左右的水质。

3．2 现场水：当为现场筛选配方时，可用现场水。现场水可直接取生产补充水，也可配制成生产补充水，还可以依据需要往生产补充水或配制的生产补充水中补加钙离子至浓缩倍数要求的指标。

4．0 仪器

4．1 多孔恒温水浴锅，充足恒温掌控80±1℃的要求。

4．2721分光光度计。

4．3 自动显示酸度计。

4．4 容量瓶：50、100、500、1000ml。

4．5 移液管：1、2、5、10、50ml。

4．6 可调定量加液器500、1000ml。

4．7 分析定钙器具。

5．0 试验储备液配制

5．1 钙盐储备液：用试剂级二水氯化钙配制成含CaCL218.348克/100毫升的水溶液，该液含Ca2+125mg/ml。

5．2 磷酸盐储备液：用预先在105℃烘箱内干燥过的试剂级磷酸二氢钾配制成含KH2PO47.165克/升的水溶液，该液含PO43—

5mg/ml。

5．3 阻垢剂储备液：配制成含阻垢剂有效成分为2mg/ml的稀释液。

5．4 分析定钙试剂。

6．0 试验程序

以Ca浓度为250mg/L的配制水为例。为了尽量削减系统误差，使每次试验的PH值和浓度要相同，推举采纳一次配水的方法。下面是配制1升试验水的方法及试验程序。

6．1 称取1g研细的四硼酸钠粉剂于100ml烧杯中，加入约

50ml去离子水，加热溶解后，移入1000ml容量瓶中，再加入约900ml去离子水。

6．2然后精准加入1ml磷酸盐储备液于上述容量瓶中，用去离子水补至刻度，充分摇荡均匀。该液含PO45mg/ml，PH为9左右。

6．3另取500ml容量瓶，加入试验所需的阻垢剂，将6.2试液倒出400ml于此瓶中，再均匀加入钙盐储备液，补加按6.2的配制水至容量瓶刻度线，盖紧瓶塞，充分摇荡均匀，松动瓶塞，留出微

量隙缝，置入温度升至约50℃的恒温水浴中，当温度升至80℃时，

开始记时，恒温静置10小时。

6．4试验满10小时后，关闭电源，依据分析时间要求可进行

自然冷却或放入凉水中快速冷却至室温。冷却后，若液面低于容量

瓶刻度线，可用去离子水补至刻度线，再进行过滤，分析PO43—、Ca2+浓度和测定PH值。

6．5 试验中应同时进行不加阻垢剂而其它步骤相同的空白试验。

6．6 对应用现场水或现场水补钙离子时，可采纳碳酸钙沉积试

验法中蒸发浓缩试验步骤，但必需先加磷酸钙阻垢剂，后加PO43—。为防止试验中由于碳酸钙的沉积而加速磷酸钙沉积的相互干扰作用，在加磷酸钙阻垢剂的同时还需要加碳酸钙阻垢剂等复合药剂。

7．0 试验结果评价

将试液试验前、后PO43—浓度与不加阻垢剂的空白试液PO43—

浓度做对比，计算不同阻垢剂用量相应的阻垢关系的曲线（简称阻

垢曲线）。

同时还应测定Ca2+浓度进行综合评价。阻垢率按下式计算：

式中：PO403——试液试验前实测的PO43—浓度。

PO413——加阻垢剂试液试验后的PO43—浓度。

PO423——不加阻垢剂试液（空白）在相同试验条件下的

PO43—浓度。

注：a、文中的Ca2+均以CaCO3计。

b、也可用蒸馏水代替去离子水。­­­­

8．0药剂含磷阻磷酸钙垢

当评定的药剂中含磷用原来的公式来计算导致错误，所以针对此问题试验室总结了合理的解决方法。试验中除了做不加阻垢剂空白试验和加阻垢剂溶液中同时含有磷酸根和钙离子的试验外考虑含磷药剂的影响。另外相对应做一组药剂空白试验，在此溶液中只加磷酸根不加钙离子同时加相对应的阻垢剂试验过程同样进行，这样考虑到药剂磷酸根的影响，在计算过程中相对应除去药剂中的磷从而不影响试验结果。阻垢率按下式计算：

式中：PO403——不加阻垢剂试液（空白）在相同试验条件下的PO43—浓度。

PO423——含钙离子和磷酸根试液加阻垢剂试验后的PO43—浓度。

PO413——含磷酸根和药剂的试液（药剂空白）在相同试验条件下的PO43—浓度。

注：a、文中的Ca2+均以CaCO3计。

b、也可用蒸馏水代替去离子水。­­­