专业生产水处理药剂

工业水处理药剂

工业水处理剂主要用于控制水垢污泥的形成 ,减少水相材料的腐蚀 ,稳定水质。目前 ,我国工业水处理化学品的种类主要有缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂和絮凝剂。而我厂循环水系统日常水处理药剂主要为 :缓蚀阻垢剂和杀菌剂。

缓蚀阻垢剂

在冷却水、空调水等工业用水处理药剂中 ,缓蚀 剂和阻垢剂是常用的两大类药剂。缓蚀剂是一类化 学物质 ,当它少量加入腐蚀环境可以降低或阻止金 属的腐蚀 ,从而可以使金属或合金得到保护 ;阻垢剂 则是另一类化学物质 ,加入系统如冷却塔或锅炉可 降低或阻止水垢的成。缓蚀阻垢剂则是指兼有抑止 腐蚀和结垢两种作用的药品或制剂 ,其中包括将缓 蚀剂和阻垢剂复配在一起的复合剂。它们又分为无 机缓蚀剂和**缓蚀剂两大类。

无机缓蚀剂

无机缓蚀剂起步早 ,较初是能在金属表面生成 氧化膜而具有钝化功能的铬酸盐、亚硝酸盐系列 ,还 有要求有氧存在时工作的聚磷酸盐、硅酸盐、硼酸 盐、钨酸盐和钼酸盐。由于铬酸盐、亚硝酸盐、聚磷 酸盐的环境毒性 ,使它们的应用早已受到限制 ,甚至 在密闭系统也很少应用。其他无机缓蚀剂还有锂 盐、锌盐、或钨酸盐等。在无机缓蚀剂领域应用绿色 化学概念时 ,主要改进是消除许多对环境有毒化合 物的应用 ,而代之以环境友好的化学品。钼酸盐和 钨酸盐是近期开发应用的两种无机缓蚀剂 ,钼酸盐 可添加到冷却系统、汽车防冻系统以及金属切削系 统 ,代替铬酸盐 ,毒性远远低于后者。其他可代替铬 酸盐的还有 :肼类、钨酸盐系列的复合缓蚀剂。

**缓蚀剂

近年来**缓蚀剂的发展较为迅速 ,相比较而 言 ,它们可低浓度使用但热稳定性稍差。**缓蚀 剂中较多的一类是**胺 ,包括脂肪胺和芳香胺、一 元胺、二元胺或聚胺及其盐。从绿色概念出发 ,应以 更多的脂肪胺代替或减少芳香胺的应用 ;**胺缓 蚀剂还可代替许 多无机重金属缓蚀剂如铬酸锶、磷酸锌、硼酸钡 和磷硅酸盐等。目前正广泛使用的磷系缓蚀阻垢 剂、聚丙烯酸等聚合物和共聚物阻垢剂虽然曾经使 冷却水处理技术取得了突破性的进展 ,在解决人类 面临的水资源枯竭问题上起着重大作用 ,一直是被 国内外研究开发的重点 ,并被认为是无毒的。但研 究表明 ,它们或者会使水体富营养化 ,或者是高度非 生物降解的 ,因而均属于对环境不友好产品. 其他的 还有多种聚合物如二元共聚物或三元共聚物等。聚 丙烯酰胺也是一种阻垢剂 ,但也和聚丙烯酸有同样 不可生物降解的问题。被誉为更新换代的绿色阻垢 剂一聚天冬氨酸 ,是受了动物代谢过程启发而于近 年合成成功的一种生物高分子 ,它的阻垢机理也有 别于以往的观点 ;近一二年 ,有关它的阻垢性能研究 时有刊登。较近华东理工大学开发的绿色阻垢剂是 热聚天冬氨酸 ,它的原料天冬氨酸可从自然界提取 , 它的制造过程是绿色的 ,还可生物降解 ,可应用于油 田 ,同时起到缓蚀剂和阻垢剂功能 ,也可用于海水淡 化和反渗透制水的阻垢剂。

杀菌剂

杀菌剂又成为杀生剂、杀微生物剂 ,是指能杀灭 水中细菌、藻类等微生物的药剂。杀菌剂可分为氧 化型和非氧化型两类。

氧化型杀菌剂

①氯类 :主要有氯、漂白粉、漂粉精、稳定性或非 稳定性二氧化氯、二氯或三氯异氰尿酸及其钠盐。

②溴类 :在碱性条件下活性较氯类优良 ,综合 性能比氯类优良。主要有溴素、次溴酸盐及助剂以 及能缓慢释放次溴酸、药效长的溴氯烷基海因。

③臭氧类 :能够释放出新生态的氧 ,杀生效果 优良 ;缺点是成本较高。

非氧化杀生剂

非氧化型杀生剂(主要指长链碳化物)：

①季铵盐类 :季铵盐杀菌剂中较常用的两种药 剂是洁尔灭和新洁尔灭。其特点是毒性小、成本低 , 具有杀菌灭藻的性能 ,应用较广。

②**胺类 :常用的有松香胺盐、β- 胺及β- 二胺 ,它们常与酚类复配使用。

③氯酚类 :主要有双氯酚、三氯酚和五氯酚的化 合物。特点是毒性很大 ,但杀生效果较好。

④**硫类 :常用的有二硫氰基甲烷、双 - 三氯 甲基砜、二甲二硫代氨基甲酸钠等。优点是对硫酸 盐还原菌十分有效。

⑤异噻唑啉酮 :属抑菌剂。在较宽的 p H 值范 围内都有优良的杀生性能。

思考

从可持续战略出发 ,必须尽快研究开发性能优 异而又符合绿色化学思路的水处理剂。

目前国内是 从以下几个思路进行尝试 :

一是尽量选择**品为原料 ,以聚天冬氨酸的 合成为例 ,原料是从自然提取 ;但存在副产物的分离 和排放问题 ,经改变反应条件 ,不采用磷酸催化剂 , 也能制得相同质量的聚天冬氨酸 ,但无副产物生成。

二是对现有水处理剂产品进行重新设计。研究出具 有无磷的绿色水溶性聚合物 ,不会引起水体富营养 化 ,可生物降解性好 ,对钙、镁、铁等离子的螯合力 强 ,运用于高碱高固水系 ,可用于锅炉水处理、冷却 水处理、污水处理、海水淡化、膜分离等 ,是现代阻垢 剂的更新换代产品。

三是从绿色理念出发 ,重视生 产过程中对环境的影响 ,改进水处理剂的生产工艺 , 如催化剂、反应溶剂等。因此 ,开发无毒、无害的绿 色工业水处理药剂是我国工业水处理药剂的一个重 要发展方向。

水处理药剂种类原理及使用

水处理剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂，经过运用这些化学药剂，可使水到达必然的质量要求。它的首要效果是节制水垢和污泥的构成、削减泡沫、削减与水接触的资料侵蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。

当前因为世界列国用水量急剧添加，还各类环保律例(水净化法)接踵制订，并且要求日益严厉，所以关于各类高效的水处置药剂增进很快。在我国，与日益严肃的水资本危机矛盾的是水处置药剂的出产才能很低，质量也得不到包管，所以加速我国水处置药剂这一环保资料财产的开展火烧眉毛。

水处置药剂包罗絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂、涣散剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离子交流树脂等。下面就简单的介绍一下。

絮凝剂

主要成分：为铝氧熟料(即铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制成的熟料)经磨细而制成。

铝矾土

又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.9～4g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。较难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝，制耐火材料。

碳酸钠

碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。无气味。有碱性。是碱性的盐。有吸水性。露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去二氧化碳。遇酸分解并泡腾。溶于水(室温时3.5份，35℃时2.2份)和甘油，不溶于乙醇。水溶液呈强碱性，pH11.6。相对密度2.53。熔点851℃。半数致死量(30日)(小鼠，腹腔)116.6mg/kg。有刺激性。可由氢氧化钠和碳酸发生化学反应结合而成。溶液呈碱性。

碳酸钠是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、*、医药等领域，用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂，也用于照相术和分析领域。绝大部分用于工业，一小部分为民用。在工业用纯碱中，主要是轻工、建材、化学工业，约占2/3;其次是冶金、纺织、石油、*、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的较大消费部门，每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。

生石灰

外形为白色(或灰色、棕白)，无定形，在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙，并放出热量。溶于酸水，不溶于醇。系属无机碱性蚀物品，国家危规编号95006。

生石灰是采用化学吸收法除去水蒸气的常用干燥剂， 也用于钢铁、农药、医药、干燥剂、制革及醇的脱水等。生石灰中一般都含有过火石灰，过火石灰熟化慢，若在石灰浆体硬化后再发生熟化，会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害，石灰在熟化后，还应“陈伏”2周左右。

生石灰与水会发生化学反应，接着就会立刻加热到追赶300℃的高温。

混凝土速凝剂

速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和**物类两类。我国常用的速凝剂是无机盐类，主要型号有红星Ⅰ型、7Ⅱ、728型、8604型等。

红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料(主要成分是氯酸钠)、碳酸钠、生石灰按质量1：1：0.5的比例配制而成的一种粉状物，适宜掺量为水泥质量的2.5%~4.0%。7Ⅱ型速凝剂是铝氧熟料与无水石膏按质量比3：1配合粉末而成，适宜掺量为水泥质量的3%~5%。

速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min内初凝，10min内终凝，1h就可产生强度，1d强度提高2~3倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的80%~90%。速凝剂的速凝早强作用机理是使水泥中的石膏变成Na2SO4，失去缓凝作用，从而促使C3A迅速水化，并在溶液中析出其水化产物晶体，导致水泥浆迅速凝固。

速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。

种类

碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物

粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。它们成为这类混凝土较常用的速凝剂，其常规掺量为水泥重量的2,5%至6%，它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是，只有当大剂量掺入时，其影响才能被观察到。这种速凝剂与水泥的反应主要受水泥化学成分、细度和矿物添加剂以及环境温度的影响。

硅酸碱(水玻璃) 硅酸钠、硅酸钾类速凝剂

主要用于湿拌喷射混凝土，它们通常都是液体，而且掺量很大(10%胶凝材料重量)。可溶性的硅酸盐由于反应生成硅酸钙沉淀而加速凝结。当大剂量使用时，这些促凝剂降低了与基底的粘结力，较终，导致砼强度的下降和严重的干缩。一些报道说这些问题已被列入奥地利混凝土学会出版的“喷射混凝土南”中，规定这种速凝剂较大掺量不**过15%，较终的强度损失限制在30%以

铝酸钠、铝酸钾铝酸盐类速凝剂

既可以用干混,又可以用于湿混喷射混凝土工程，常用剂量一般为2.5%～5.5%。铝酸钾比铝酸钠速凝剂有更好的效果，但价格也更高。它们主要是直接参与硅酸盐水泥水化而加速水泥的凝结，与石膏结合，阻止水泥颗粒表面形成钙矾石，而使C3A立即反应，产生大多数喷射混凝土所需要的初始强度。它们的作用通常受水泥的化学成分、细度以及所含的矿物添加剂的影响，但这种影响比所看到的碳酸盐类外加剂的影响要小。

较终强度将损失为20%～25%。毫无疑问，铝酸盐速凝剂在湿混喷射混凝土工程中应用效果较好，对厚的衬板甚至**板都具有好的施工效果。但是其高碱含量，在地下施工对健康的危害是限制其应用的主要因素。另外，它们在含硫酸根的工程和含活性集料的工程应用中都存在问题，后者可能发生碱集料反应。

无碱液体速凝剂

液体无碱速凝剂，有关其应用报导还十分**。这类促凝剂可以解决一些碱性速凝剂常见的问题，如,对地下施工环境的危害，碱集料反应的危害，使用过程中高PH值的危害以及对喷射混凝土后期强度的损失等。

请不要在物料搅拌时添加该品，因石子、砂子含有大量的水份，速凝剂短期时间内吸水

速凝剂

在未喷射时分解其速凝成份，影响凝结时间，降低混凝土强度，将导致喷射砼的不良效果。

使用前应针对工程所用水泥品种进行试配试验，选好掺量，方可大量使用。存放过期水泥不能用，不符合国家标准的水泥不能用。对速凝剂要求妥善保管，防止受潮结块失效。加强早期喷水养护，确保后期强度。严格掌握好水灰比。渗水漏水的工程必须加大掺量。

杀菌灭藻剂

杀菌灭藻剂，别名洁尔灭、苯扎氯铵。化学名十二烷基二甲基苄基氯化铵。是一种阳离子表面活性剂，属非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，能有效地挖去藻类繁殖和粘泥增长，在不同的PH值范围内均有很好的杀菌;同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。

阻垢缓蚀剂

大中小型锅炉阻止结垢及腐蚀，常用炉内化学处理方法，在锅炉用水内加入防腐阻垢剂，降低炉水硬度软化水质，减少结垢及腐蚀，这种方法简便实用，深受用户欢迎。

使用简介：质量指标符合HG/T 3538-2003；外观，黄棕色透明液体；活性组分(以EDTMPS计)% ≥ 30.0；**膦(以PO43- 计)% ≥ 10.0；亚磷酸(以PO33-计)% ≤ 5.0；磷酸(以PO43-计)% ≤ 1.0；PH值(1%水溶液) 9.5-10.5；密度(20℃)g/cm3 ≥ 1.25；氯化物 (以Cl-计)% ≤ 3.0。

注意事项

EDTMPS用于循环水和锅炉水的缓蚀阻垢剂、无氰电镀的络合剂、纺织印染行业螯合剂和氧漂稳定剂。在循环冷却水中单独投加时，一般剂量2~10mg/L。EDTMPS与HPMA按1:3比例复配后，可用于低压锅炉炉内水处理。EDTMPS也可与BTA、PAAS、锌盐等复配使用。按每吨水加200g药剂的比例加入锅炉补充水中即可，使用时注意排污，要求每小时排污一次，每次5～10秒，如锅炉带垢运行可加大药剂用量，勤排污，运行10～20天后应停炉，人工把脱落下的水垢清理干净，防止污垢堵塞管道，然后转入正常运行。有条件的可测炉水浓缩倍数，控制在10倍左右，其他参数按劳动部门有关规定调整(如炉水pH10～12等)。加药水箱应为塑料制品，水泥材料的水池应作防腐处理，否则易被药剂侵蚀，从而使水的硬度增加。锅炉补充水的总硬度应控制在200mg/L以内，若硬度过高可用石灰法或其他方法降低硬度，否则锅炉**缓蚀阻垢剂TH-503的阻垢效果将受到影响。

**膦系

**膦系化合物作为缓蚀剂是近二、三十年才兴起的，美国、日本、德国等在这方研研究较深入。能够用作缓蚀剂的**膦化合物主要有**瞵酸及具衍生物、磷酸**衍生物、亚磷酸酯和磷杂环化合物。**膦系缓蚀剂与聚磷酸盐在许多方面相似，不易水解是其不同于后者的显着优点，特别适用于高硬度、高pH值和高温下运行的冷却水系统，既具较好的缓蚀性能，又有优异的阻碳酸钙(镁)垢的作用，因而被广泛应用。

现已开发出氨基三叉二瞵酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二亚乙基三胺五甲基膦酸(DTPMP)、多元醇膦酸酯、2一膦酸基丁烷一l，2，4一三羧酸(PBTCA)、2-羟基膦基乙酸(HPAA)、甘氨酸二甲叉膦酸(GDMP)、N，N一二甲叉膦酸一N一甲叉膦酸一N一羧甲基乙二胺(DPSC)等一系列新产品。**膦缓蚀剂研究方兴未艾，每年都有大量报道。具有阻垢、缓蚀、防冻、润滑等多功能作用的**膦缓蚀剂尤其受到人们的重视。

**膦高分子聚合物缓蚀剂具有效率高、稳定性好等优点，对此也有少量报道，可能也是今后发展的另一方向。主要类型为聚酰胺、聚丙烯酸及聚醚类等含磷高聚物。