有机磷对再生水循环冷却系统结垢的影响研究

发布时间：2017-06-11 02:06

  本文关键词：有机磷对再生水循环冷却系统结垢的影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：中水回用是解决我国淡水资源短缺的重要途径之一,主要应用于工业循环冷却水系统和油田注入水系统。由于再生水水质复杂,容易引起系统内管道、热转换等表面结垢、腐蚀和微生物滋生问题,所以投加水处理剂是保证系统安全运行的重要手段之一。本文主要研究有机膦阻垢剂(ATMP)在以再生水为补给水的循环冷却水系统内的迁移转化以及对系统结垢的影响,并对固相有机磷的分类连续提取方法进行优化。本研究共分二个部分:第一部分结合现有河流和湖泊底泥中颗粒态有机膦提取方法,设计针对循环冷却水系统中膦形态和含量特点的连续提取的实验,控制提取剂种类、浓度和震荡时间等条件,确定最优方案是分别选择0.5M NaHCO_3、1M HCl和0.5M NaOH作为提取活性有机膦、中等活性有机膦(酸)和中等活性有机膦(碱)的提取液,震荡时间分别为8H、3H和15H。该方法回收率均在90%左右,具有较好的精确度和准确性,适合作为检测循环冷却系统中有机膦的连续提取方案。第二部分通过建立一个以模拟再生水为循环冷却水的循环冷却系统,在线监测系统pH值、碱度、钙镁硬度、有机膦、无机磷和总磷等指标,并通过改变温度、流速和浓缩倍率等运行工况和水质条件,考察在不同工况下循环冷却系统中有机膦的转化和迁移途径,结果显示循环水中有机膦的含量排序为:活性有机膦中等活性有机膦(酸)中等活性有机膦(碱),当温度变化时,垢体中有机膦的含量和成分也在不断变化,其中主要以活性有机膦为主,当温度为60℃时活性有机膦含量最多,达到1.38mg/g,约占有机膦总量的67%。模拟循环冷却系统实验表明,水温和流速对系统结垢的影响比较明显。当温度升高时,有机膦的分解速率加快,循环水中的活性有机膦所占比例逐渐增加,铜管内壁结垢量逐渐减少,说明有机膦对系统结垢有一定抑制作用。
【关键词】：再生水 循环冷却系统 有机膦 连续提取
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-12
• 1.1.1 当今水资源现状分析10
• 1.1.2 国内水资源现状10-11
• 1.1.3 国内电厂用水现状11-12
• 1.2 国内外中水回用研究现状12-15
• 1.2.1 自然水体中磷的形态研究13-14
• 1.2.2 城市污水、工业废水中磷的形态分析14
• 1.2.3 再生水中有机膦的研究14-15
• 1.2.4 有机膦对系统的影响研究15
• 1.3 课题来源15-16
• 1.4 研究内容及意义16-17
• 1.4.1 研究内容16
• 1.4.2 研究意义16-17
• 第2章 溶解态有机膦定量分析方法研究17-22
• 2.1 水体中有机膦种类17
• 2.2 水体中各形态有机膦的检测方法分析及优化17-20
• 2.2.1 含膦农药的检测方法17-19
• 2.2.2 除草剂草甘膦的检测方法19
• 2.2.3 神经性毒剂的检测方法19
• 2.2.4 其他类型的有机膦检测方法19-20
• 2.3 循环冷却系统内有机膦的检测方法20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 循环冷却系统中有机膦分类提取方法研究22-37
• 3.1 有机膦阻垢剂ATMP的理化性质22-24
• 3.1.1 有机膦阻垢剂ATMP的结构22
• 3.1.2 ATMP阻垢机理22-23
• 3.1.3 ATMP检测方法选择23-24
• 3.2 循环冷却系统内水相有机磷测定方法的建立与优化设计24-25
• 3.2.1 国内外有机膦检测方法24
• 3.2.2 溶解态有机膦检测方法的优化和建立24-25
• 3.3 循环冷却系统内固相有机膦测定方法的建立与优化设计25-35
• 3.3.1 国内外关于固相有机膦测定方法25-26
• 3.3.2 应用于循环冷却系统有机膦提取方法的优化26-31
• 3.3.3 循环冷却系统有机膦提取方法31-35
• 3.4 实验方法和步骤35-36
• 3.4.1 再生水中有机磷在系统内的形态转变及对结垢影响35
• 3.4.2 有机磷水质稳定剂在系统内的形态转化及对结垢的影响35-36
• 3.5 本章小结36-37
• 第4章 模拟循环冷却系统中有机磷转化的研究37-55
• 4.1 实验内容与方法37-42
• 4.1.1 实验内容37
• 4.1.2 实验方法37-42
• 4.2 实验装置与实验试剂42-45
• 4.2.1 循环冷却水动态模拟装置42-43
• 4.2.2 实验试剂与仪器43-44
• 4.2.3 模拟再生水的水质44-45
• 4.3 研究结果与分析45-54
• 4.3.1 模拟循环冷却系统试管中的水垢45
• 4.3.2 温度的变化对固相有机膦形态的影响研究45-46
• 4.3.3 流速的变化对固相有机磷转化的影响研究46-47
• 4.3.4 水相中各形态磷变化研究47-48
• 4.3.5 总硬度的变化对循环冷却系统的影响48-50
• 4.3.6 碱度的变化对循环冷却系统的影响50-53
• 4.3.7 pH的变化对循环冷却系统的影响53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 结论与展望55-57
• 5.1 结论55-56
• 5.2 展望56-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果61-62
• 致谢62

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