有機磷對再生水循環(huán)冷卻系統(tǒng)結垢的影響研究
本文關鍵詞:有機磷對再生水循環(huán)冷卻系統(tǒng)結垢的影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:中水回用是解決我國淡水資源短缺的重要途徑之一,主要應用于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和油田注入水系統(tǒng)。由于再生水水質復雜,容易引起系統(tǒng)內(nèi)管道、熱轉換等表面結垢、腐蝕和微生物滋生問題,所以投加水處理劑是保證系統(tǒng)安全運行的重要手段之一。本文主要研究有機膦阻垢劑(ATMP)在以再生水為補給水的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)內(nèi)的遷移轉化以及對系統(tǒng)結垢的影響,并對固相有機磷的分類連續(xù)提取方法進行優(yōu)化。本研究共分二個部分:第一部分結合現(xiàn)有河流和湖泊底泥中顆粒態(tài)有機膦提取方法,設計針對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中膦形態(tài)和含量特點的連續(xù)提取的實驗,控制提取劑種類、濃度和震蕩時間等條件,確定最優(yōu)方案是分別選擇0.5M NaHCO_3、1M HCl和0.5M NaOH作為提取活性有機膦、中等活性有機膦(酸)和中等活性有機膦(堿)的提取液,震蕩時間分別為8H、3H和15H。該方法回收率均在90%左右,具有較好的精確度和準確性,適合作為檢測循環(huán)冷卻系統(tǒng)中有機膦的連續(xù)提取方案。第二部分通過建立一個以模擬再生水為循環(huán)冷卻水的循環(huán)冷卻系統(tǒng),在線監(jiān)測系統(tǒng)pH值、堿度、鈣鎂硬度、有機膦、無機磷和總磷等指標,并通過改變溫度、流速和濃縮倍率等運行工況和水質條件,考察在不同工況下循環(huán)冷卻系統(tǒng)中有機膦的轉化和遷移途徑,結果顯示循環(huán)水中有機膦的含量排序為:活性有機膦中等活性有機膦(酸)中等活性有機膦(堿),當溫度變化時,垢體中有機膦的含量和成分也在不斷變化,其中主要以活性有機膦為主,當溫度為60℃時活性有機膦含量最多,達到1.38mg/g,約占有機膦總量的67%。模擬循環(huán)冷卻系統(tǒng)實驗表明,水溫和流速對系統(tǒng)結垢的影響比較明顯。當溫度升高時,有機膦的分解速率加快,循環(huán)水中的活性有機膦所占比例逐漸增加,銅管內(nèi)壁結垢量逐漸減少,說明有機膦對系統(tǒng)結垢有一定抑制作用。
【關鍵詞】:再生水 循環(huán)冷卻系統(tǒng) 有機膦 連續(xù)提取
【學位授予單位】:華北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X703
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 研究背景10-12
- 1.1.1 當今水資源現(xiàn)狀分析10
- 1.1.2 國內(nèi)水資源現(xiàn)狀10-11
- 1.1.3 國內(nèi)電廠用水現(xiàn)狀11-12
- 1.2 國內(nèi)外中水回用研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 自然水體中磷的形態(tài)研究13-14
- 1.2.2 城市污水、工業(yè)廢水中磷的形態(tài)分析14
- 1.2.3 再生水中有機膦的研究14-15
- 1.2.4 有機膦對系統(tǒng)的影響研究15
- 1.3 課題來源15-16
- 1.4 研究內(nèi)容及意義16-17
- 1.4.1 研究內(nèi)容16
- 1.4.2 研究意義16-17
- 第2章 溶解態(tài)有機膦定量分析方法研究17-22
- 2.1 水體中有機膦種類17
- 2.2 水體中各形態(tài)有機膦的檢測方法分析及優(yōu)化17-20
- 2.2.1 含膦農(nóng)藥的檢測方法17-19
- 2.2.2 除草劑草甘膦的檢測方法19
- 2.2.3 神經(jīng)性毒劑的檢測方法19
- 2.2.4 其他類型的有機膦檢測方法19-20
- 2.3 循環(huán)冷卻系統(tǒng)內(nèi)有機膦的檢測方法20-21
- 2.4 本章小結21-22
- 第3章 循環(huán)冷卻系統(tǒng)中有機膦分類提取方法研究22-37
- 3.1 有機膦阻垢劑ATMP的理化性質22-24
- 3.1.1 有機膦阻垢劑ATMP的結構22
- 3.1.2 ATMP阻垢機理22-23
- 3.1.3 ATMP檢測方法選擇23-24
- 3.2 循環(huán)冷卻系統(tǒng)內(nèi)水相有機磷測定方法的建立與優(yōu)化設計24-25
- 3.2.1 國內(nèi)外有機膦檢測方法24
- 3.2.2 溶解態(tài)有機膦檢測方法的優(yōu)化和建立24-25
- 3.3 循環(huán)冷卻系統(tǒng)內(nèi)固相有機膦測定方法的建立與優(yōu)化設計25-35
- 3.3.1 國內(nèi)外關于固相有機膦測定方法25-26
- 3.3.2 應用于循環(huán)冷卻系統(tǒng)有機膦提取方法的優(yōu)化26-31
- 3.3.3 循環(huán)冷卻系統(tǒng)有機膦提取方法31-35
- 3.4 實驗方法和步驟35-36
- 3.4.1 再生水中有機磷在系統(tǒng)內(nèi)的形態(tài)轉變及對結垢影響35
- 3.4.2 有機磷水質穩(wěn)定劑在系統(tǒng)內(nèi)的形態(tài)轉化及對結垢的影響35-36
- 3.5 本章小結36-37
- 第4章 模擬循環(huán)冷卻系統(tǒng)中有機磷轉化的研究37-55
- 4.1 實驗內(nèi)容與方法37-42
- 4.1.1 實驗內(nèi)容37
- 4.1.2 實驗方法37-42
- 4.2 實驗裝置與實驗試劑42-45
- 4.2.1 循環(huán)冷卻水動態(tài)模擬裝置42-43
- 4.2.2 實驗試劑與儀器43-44
- 4.2.3 模擬再生水的水質44-45
- 4.3 研究結果與分析45-54
- 4.3.1 模擬循環(huán)冷卻系統(tǒng)試管中的水垢45
- 4.3.2 溫度的變化對固相有機膦形態(tài)的影響研究45-46
- 4.3.3 流速的變化對固相有機磷轉化的影響研究46-47
- 4.3.4 水相中各形態(tài)磷變化研究47-48
- 4.3.5 總硬度的變化對循環(huán)冷卻系統(tǒng)的影響48-50
- 4.3.6 堿度的變化對循環(huán)冷卻系統(tǒng)的影響50-53
- 4.3.7 pH的變化對循環(huán)冷卻系統(tǒng)的影響53-54
- 4.4 本章小結54-55
- 第5章 結論與展望55-57
- 5.1 結論55-56
- 5.2 展望56-57
- 參考文獻57-61
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果61-62
- 致謝62
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