CN114350449B - 一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法，清洗剂按质量百分比计包括：缓蚀剂占比0.1‑0.5％，表面活性剂占比0.05‑0.1％，碱性物质占比1‑3％，分散剂占比0.2％‑1.5％，螯合剂占比1‑2％，余量为软水。本发明垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法，可有效清除蒸发器换热表面有机污染和无机污染，使得换热器恢复到初始的换热效率，蒸发器的处理能力恢复如初；且清洗剂反应速率高，在3.4‑6.2h内即可将污染清洗干净恢复生产，提高现场设备的开机率以及生产能力；此外，清洗剂较温和，除垢的同时不会对金属表面造成腐蚀，有效延长蒸发器使用寿命，且清洗药剂有效组分浓度较低，清洗成本低。
Description
技术领域
本发明涉及除垢清洗剂领域，具体而言，涉及一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法。
背景技术
垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水，其COD、BOD高、氨氮含量高、含有多种重金属离子，若不经处理就直接排放，必然会造成严重的环境污染。
目前，我国多数垃圾填埋场推行全量化处理工艺，蒸发作为其中一个非常重要的环节得到广泛应用。蒸发工艺可将垃圾渗滤液中的盐分、有机物与水相分离，达到减量化和脱盐的目的。但由于垃圾渗滤液的COD，硬度及硅含量较高，碱度高，由于大量的加酸量，硫酸根含量高，在高温条件下极容易在换热器表面形成结垢物质，尤其是硅酸盐和硫酸盐等酸不溶性硬质水垢较难去除，结垢物质会阻碍蒸发过程的进行，降低蒸发效率，且高浓度有机物会焦化并附着在换热器表面。结垢物质多为有机物和无机垢的有机结合，较难去除，故发明一种有效去除蒸发器结垢物质的清洗剂成为亟待解决的问题。
鉴于此，本申请发明人发明了一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可快速有效去除蒸发器换热器表面结垢物质、清洗温和成本低的用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂，按质量百分比计包括：缓蚀剂占比0.1-0.5％，表面活性剂占比0.05-0.1％，碱性物质占比1-3％，分散剂占比0.2％-1.5％，螯合剂占比1-2％，余量为软水。
进一步地，所述缓蚀剂为二乙基硫脲、二邻甲苯基硫脲、咪唑啉缓蚀剂中的一种或几种。
进一步地，所述表面活性剂为烷醇酰胺，石油磺酸钠中的一种或几种。
进一步地，所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠中的一种或几种。
进一步地，所述分散剂为聚马来酸酐、相对分子质量在4000-10000的聚丙烯酸钠、相对分子质量在1000-5000的聚天冬氨酸钠中的一种或几种。
进一步地，所述螯合剂成分为乙二胺四乙酸四钠、羟基亚乙基二磷酸四钠、乙二胺四亚甲基膦酸钠中的一种或几种。
一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂的清洗方法，采用上述清洗剂，包括以下步骤：
S1：将缓蚀剂和软水混合搅拌3-5min后送入蒸发器，并循环清洗10-20min；
S2：将表面活性剂加入蒸发器，并循环清洗10-20min；
S3：将碱性物质加入蒸发器，同时将清洗剂加热至60-70℃，并循环清洗1-2h；
S4：将分散剂加入蒸发器，并循环清洗0.5h；
S5：将螯合剂加入蒸发器，并循环清洗1-2h；
S6：浸泡0.5-1h后，将清洗剂从蒸发器中排出。
进一步地，步骤S1之前、步骤S6之后，均往蒸发器中泵入软水，冲洗蒸发器中的蒸发残液或清洗剂残液。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具有如下优点：
本发明垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂及清洗方法，可有效清除蒸发器换热表面有机污染和无机污染，使得换热器恢复到初始的换热效率，蒸发器的处理能力恢复如初；且清洗剂反应速率高，在3.4-6.2h内即可将污染清洗干净恢复生产，提高现场设备的开机率以及生产能力；此外，清洗剂较温和，除垢的同时不会对金属表面造成腐蚀，有效延长蒸发器使用寿命，且清洗药剂有效组分浓度较低，清洗成本低。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
本发明公开了一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂，按质量百分比计包括：缓蚀剂占比0.1-0.5％，表面活性剂占比0.05-0.1％，碱性物质占比1-3％，分散剂占比0.2％-1.5％，螯合剂占比1-2％，余量为软水。
其中，所述缓蚀剂为二乙基硫脲、二邻甲苯基硫脲、咪唑啉缓蚀剂中的一种或几种，即缓蚀剂可选择该三种物质中的任意一种、或任意两种的混合、或三种的混合，且各种缓蚀剂的混合比例不限，只要总量达到清洗剂中缓蚀剂的质量百分比占比即可。
所述表面活性剂为烷醇酰胺，石油磺酸钠中的一种或几种，即表面活性剂可选择该两种物质中的任意一种、或两种的混合，且各种表面活性剂的混合比例不限，只要总量达到清洗剂中表面活性剂的质量百分比占比即可。
所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠中的一种或几种，即碱性物质可选择该三种物质中的任意一种、或任意两种的混合、或三种的混合，且各种碱性物质的混合比例不限，只要总量达到清洗剂中碱性物质的质量百分比占比即可。
所述分散剂为聚马来酸酐、相对分子质量在4000-10000的聚丙烯酸钠、相对分子质量在1000-5000的聚天冬氨酸钠中的一种或几种，即分散剂可选择该三种物质中的任意一种、或任意两种的混合、或三种的混合，且各种分散剂的混合比例不限，只要总量达到清洗剂中分散剂的质量百分比占比即可。
所述螯合剂成分为EDTA-4Na(乙二胺四乙酸四钠)、羟基亚乙基二磷酸四钠、乙二胺四亚甲基膦酸钠中的一种或几种，即螯合剂可选择该三种物质中的任意一种、或任意两种的混合、或三种的混合，且各种螯合剂的混合比例不限，只要总量达到清洗剂中螯合剂的质量百分比占比即可。
其中，所述软水在具体使用时可使用RO产水代替，因为RO产水对钙镁离子截留率可达99％以上，同时又可将反渗透产水重复利用。
本发明还公开了一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂的清洗方法，采用上述清洗剂，具体包括以下步骤：
S1：将缓蚀剂和软水混合搅拌3-5min后送入蒸发器，并循环清洗10-20min。
具体的，将软水先加入清洗罐，再0.1-0.5％缓蚀剂也加入清洗罐，并搅拌3-5min。之后再将混合液送入蒸发器中，开启蒸发器中的循环泵，混合液循环清洗10-20min。
缓蚀剂可在与水接触的金属表面上形成一层保护膜，将金属表面与水环境隔开，从而起到保护金属表面的作用，从而在清洗剂清洗蒸发器之前，可先将蒸发器的管道和换热的金属部件保护起来。缓蚀剂使用需适量，若用量少于0.1％，则起不到抗腐蚀的效果，而如果用量过高，大于0.5％，缓蚀剂过量部分会发生分解，分解的产物则会加速腐蚀。
S2：将表面活性剂加入蒸发器，并循环清洗10-20min。
将0.05-0.1％的表面活性剂加入蒸发器中，并循环清洗10-20min，此过程可提高润湿力，使后续清洗剂能渗透于结垢物质所有的细小之处，利于碱性组分更好的与焦化物质反应，从而将有机垢层溶于清洗剂中，达到去垢效果。
表面活性剂的表面活性组分可加快后续清洗组分在硬质致密水垢中的浸透，利于碱性组分和螯合剂与硅酸盐和硫酸盐等酸不溶性硬质水垢反应转化成可溶性组分。表面活性剂除具有分散污垢粒子的作用，同时可作为金属表面清洗剂，并有一定的防锈和缓蚀作用。表面活性剂使用需适量，若少于0.05％，则分散和渗透效果减弱，如果大于0.1％，表面活性剂浓度过高，则清洗剂会产生持久性泡沫，在后续清洗升温的过程中泡沫加剧会进入冷凝水侧。
S3：将碱性物质加入蒸发器，同时将清洗剂加热至60-70℃，并循环清洗1-2h。
具体的，将1-3％的碱性物质送入设备中，并开启蒸发器的蒸汽加热，将蒸发器中清洗剂加热到60-70℃，此时清洗剂循环流动于蒸发器所有的换热器中，循环清洗1-2h。其中，本发明所有清洗剂组分均可在较高温度下保持自身的化学特性并与垢层反应，且高温下可加速反应的进行，大大减少清洗的时间。
碱性物质创造碱性清洗环境，较高浓度的碱性物质有利于有机物的软化以及溶解。由于蒸发器是在高温环境下进行工作的，故有机物存在焦化现象，焦化的有机物包裹着无机垢、污染换热面的同时，还充当着结垢物质的黏结剂，故除垢时需先将有机物溶解再去除有机物包裹的无机垢。碱性物质可有效溶解有机物焦化物质，如此换热面恢复一部分，同时无机垢层也将裸露出来，便于后续除垢反应。
碱性物质使用需适量，若用量少于1％，则结焦物质无法完全反应并去除，不利于后续反应的进行，如果大于3％，碱性物质会浓度过高对金属表面有一定的腐蚀作用。
S4：将分散剂加入蒸发器，并循环清洗0.5h；
将0.2％-1.5％分散剂加入蒸发器，继续循环清洗0.5h，此过程可软化裸露出来的积垢，使已经沉淀出的致垢盐类从管道壁或者换热面剥离，进入清洗液中，从而更好的与后续螯合剂反应，同时此时需要保持碱性清洗环境(S3中碱性物质的适量使用很重要)，因为聚马来酸酐需要在ph值大于9的情况下使用，否则会生成沉淀，无法产生作用。其中，分散剂若用量小于0.2％，起不到剥离和分散的效果，用量大于1.5％，则会造成浪费。
S5：将螯合剂加入蒸发器，并循环清洗1-2h；
将1-2％的螯合剂加入蒸发器，并循环清洗1-2h。螯合剂在碱性环境下可与无机垢物质如硅酸盐和硫酸盐等酸不溶性硬质水垢反应转化成水溶性的络合物，将垢类溶解，从而最终达到除垢作用。
S6：浸泡0.5-1h后，将清洗剂从蒸发器中排出。
浸泡0.5-1h，让被剥离和分散于清洗剂中的焦化物质和不溶性硬质水垢与药剂更加充分反应，清洗结束后将清洗剂从设备中排出。
此外，步骤S1之前、步骤S6之后，均往蒸发器中泵入软水，冲洗蒸发器中的蒸发残液或清洗剂残液。如此可保证清洗效果。
即上述药剂投加顺序：缓蚀剂可先将金属表面保护起来，最大程度上保护换热器金属表面；表面活性剂可加快清洗组分在硬质致密水垢中的浸透，其具有分散污垢粒子的作用，同时可作为金属表面清洗剂，并有一定的防锈和缓蚀作用；碱性组分创造碱性环境，利于清洗螯合剂的溶解，同时较高浓度的碱性组分有利于有机物的软化以及溶解，恢复换热面其中一部分，同时也将无机垢层裸露于清洗剂环境下，以便于后续反应；分散剂可软化积垢，使裸露出的已经沉淀出的致垢盐类从管道壁或者换热面剥离，进入清洗液中，从而与螯合剂更好的混合反应；螯合剂在碱性环境下可与硅酸盐和硫酸盐等酸不溶性硬质水垢反应生成水溶性的络合物，将无机垢类溶解。几种成分按一定比例混合，再发挥自身作用的同时，相辅相成，如果更改配方、成分比例、药剂投加顺序或清洗条件，都将无法达到预期的效果。
下面通过具体的清洗试验来说明本发明清洗剂及清洗方法的清洗效果。
清洗试验所使用蒸发器在结垢前后的性能参数如表1所示。
表1蒸发器结垢前后的性能参数
| 清洗后换热器压差(bar) | 蒸发器产水速率(m3/h) | |
| 初始干净的换热器 | 0.9 | 8 |
| 结垢后的换热器 | 2.8 | 4 |
本实施例共进行了5组清洗试验，该5组清洗试验的试验结果如表2所示。
表2清洗试验的试验条件及试验结果
由表1、表2中试验1、试验2、试验3可知，若使用药剂量超出配比范围，不管偏大或是偏小，清洗剂均无法将蒸发器清洗干净，其性能参数无法回到初始值，同时也较容易腐蚀蒸发器，减少蒸发器的使用寿命。若严格按照清洗剂配比选用药剂，则其清洗效果可达到最佳，同时也不容易腐蚀蒸发器金属表面，延长其使用寿命。
由表1、表2中试验4可知，使用清洗药剂清洗蒸发器时，当按照上述清洗方法中的药剂顺序依次投加药剂时，清洗剂的清洗效果可达到最佳，同时也不容易腐蚀蒸发器金属表面，延长其使用寿命；如果药剂顺序变化，则换热器无法清洗干净，蒸发器无法恢复初始蒸发效率，同时设备寿命降低。
由表1、表2中试验5可知，使用清洗药剂清洗蒸发器时，当清洗条件(温度和清洗时间)达到上述清洗方法中的要求时，清洗剂的清洗效果可达到最佳，同时也不容易腐蚀蒸发器金属表面，延长其使用寿命；如果清洗温度和时间变化，则换热器无法清洗干净，蒸发器无法恢复初始蒸发效率，同时设备寿命降低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种用于垃圾渗滤液蒸发器的清洗剂，其特征在于：按质量百分比计为：缓蚀剂占比0.3%，表面活性剂占比0.08%，碱性物质占比2%，分散剂占比1.2%，螯合剂占比1.8%，余量为软水；
所述缓蚀剂为二乙基硫脲、二邻甲苯基硫脲、咪唑啉缓蚀剂中的一种或几种；所述表面活性剂为烷醇酰胺，石油磺酸钠中的一种或几种；所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠中的一种或几种；所述分散剂为聚马来酸酐、相对分子质量在4000-10000的聚丙烯酸钠、相对分子质量在1000-5000的聚天冬氨酸钠中的一种或几种；所述螯合剂成分为乙二胺四乙酸四钠、羟基亚乙基二磷酸四钠、乙二胺四亚甲基膦酸钠中的一种或几种。
2.一种垃圾渗滤液蒸发器的清洗方法，采用权利要求1所述的清洗剂，包括以下步骤：
S1：将缓蚀剂和软水混合搅拌3-5 min后送入蒸发器，并循环清洗10-20min；
S2：将表面活性剂加入蒸发器，并循环清洗10-20min；
S3：将碱性物质加入蒸发器，同时将清洗剂加热至60-70℃，并循环清洗1-2h；
S4：将分散剂加入蒸发器，并循环清洗0.5h；
S5：将螯合剂加入蒸发器，并循环清洗1-2h；
S6：浸泡0.5-1h后，将清洗剂从蒸发器中排出。
3.如权利要求2所述的一种垃圾渗滤液蒸发器的清洗方法，其特征在于：步骤S1之前、步骤S6之后，均往蒸发器中泵入软水，冲洗蒸发器中的蒸发残液或清洗剂残液。
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