昌江黎族自治县水处理药剂

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 特性

**矿物质污水处理剂 ，是复合铝硅酸盐非金属矿物为主体原料、经特异技术工艺处理而制成的新型产品，与化学合成的水处理剂有本质上的区别。其状态有浆体和粉体两种。性质偏酸，PH值3～4。浆体比重1.5～1.6，粉体比重1.2～1.3。颜色灰色至深灰色。

**矿物质污水处理剂具备五性：吸附性、离子交换性、催化裂化性、化学转化性、生理助育性。应用优势：

较重要的优势是能治理各类难处理的、特别是有毒性的污水；

可清除少许的浮化物；

絮凝沉淀速度快，沉渣含水率低、密实度高、脱水性好，易以压滤处理；

污水处理设施和流程简单，操作方便，较大地减少工程建设的一次性投资，同时运作费也不高；

污水处理产生的污泥，用作农肥掺料有增效作用，因为本矿物原料原是重的肥料添加剂。从而彻底消除了二次污染。

在水处理行业中，不仅各类水处理设备被广泛应用，水处理药剂也为各行业做出巨大的贡献。水处理药剂包括缓蚀阻垢剂、絮凝剂、还原剂、杀菌剂、催化剂、清洗剂等，每一种药剂都有自己的作用及特点。

絮凝剂性

絮凝剂的分子式为：+CH2-CHn，是属于线状高分子聚合物，分子量在400~2000万之间。絮凝剂可使从城市生活污水中分离出的具有絮凝、降解作用的高效混合菌群对生活污水进行处理，确保污水COD和BOD去除率达到**。

缓蚀阻垢剂性

缓蚀阻垢剂顾名思义就是缓解锅炉等循环用水设备结垢、腐蚀的一种水处理药剂。该药剂由碱性物质和**复配而成，加入了缓蚀剂，防止受热面被腐蚀。药剂中的碱性物质，在锅炉内通过化学反应，与水中的钙、镁盐类物质发生反应生成水渣，沉淀后通过排污功能排出锅炉外，降低水中钙、镁离子浓度，使锅炉内不生成水垢。

清洗剂性

清洗剂是一种能溶解渗透液的挥发性溶剂，用于去除被检工件表面上多余的渗透液。有些清洗剂特别设计**于清除金属氢氧化物、碳酸钙和其他类似的附着在聚酰胺、聚砜和薄膜组分膜表面的垢。在清洗剂使用前要检查清洗罐，管路和保安过滤器以及安装新的滤芯。

杀菌剂

杀菌剂，看名字就会看出它的作用。杀菌剂主要是消灭细菌、微生物等有害细菌的一种药剂。在国际上，通常是作为防治各类病原微生物的药剂总称。杀菌剂不会产生像溴、碘、过氧化物或过乙酸等药品对系统造成的隐患。

常见技术

杀菌消毒

水的消毒方法可分为化学和物理的两种。物理消毒方法有加热法、紫外线法、超声波等法；化学方法有加氯法、臭氧法、重金属离子法以及其他氧化剂法等。

磁化

利用磁场效应对于水的处理作用，称为水的磁化处理。

精密过滤技术

用特殊材料制成的微孔滤芯、滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤芯、滤膜而被去除截留。精密过滤能够过滤微米级（μm）或纳米级(nm)的微粒和细菌。在水的深度处理中应用也十分广泛。

**过滤技术

**过滤是一种薄膜分离技术。就是在一定压力下（压力为0.07-0.7Mpa，较高不**过1.05Mpa），水在膜面**动，水与溶解盐在和其他电解质是微小的颗粒，能够渗透超滤膜，而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻挡，从而使水中的部分微粒得到分离的技术。超滤膜的孔径是由一定分子量的物质进行截留试验测定的，并以分子量的数值来表示的。

臭氧

是一种在常温下呈蓝色、有特殊的鱼腥味的气体，分子式为O3。臭氧是氧的同素异形体，它在常温下可自行分解为单氧原子，而单个氧原子则具有较强的氧化性。臭氧可是细菌、真菌等菌体的蛋白质氧化、变性，使电解质失去作用，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌菌毒素，可以清除和杀灭空气中、水中、食物中的有毒物质和细菌，可除异味，广泛应用于食品生产的消毒、灭菌等工序中。臭氧在消毒、灭菌过程中仅产生无毒的氧化物，多余的臭氧较终还原为氧，在被消毒物品上不存在残留物，可直接用于食品的消毒灭菌。

离子交换

所谓离子交换，就是水中的离子和离子交换树脂上的离子，所进行的等电荷反应。离子交换的反应过程可以用H+型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例：HR+Na+=Na++H+从上式可知：在离子交换反应中，水中的阳离子（如Na）被转移到树脂上去了，而离子交换树脂上的一个可交换的H转入水中。Na从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。而树脂上的H交换到水中的过程称游离过程。因此，由于游离和置换过程的结果，使得Na和H互换位置，这一变化，就称为离子交换。

紫外线

汞灯在点燃时，能够放射出波长为1400nm-4900nm的紫外线（1nm=10-10m），这种光线能穿透细菌的细胞壁，杀死微生物，达到消毒杀菌目的。紫外线波长在2600nm左右效果较好。紫外线消毒主要应用于处理量小的饮用水方面。它的特点是：杀生能力强，接触时间短；设备简单，操作管理方便，处理后的水无色、无味、无中毒的危害；不会增加像氯气杀毒时出现的氯离子。

吸附净水技术

主要指活性炭等具有吸附能力的物质吸附技术。这里只就活性炭的一些特点，做简要介绍：活性炭广泛应用于生活饮用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氢、除油和去臭等。通常，能够去除63%-86%胶体物质；50%左右的铁；以及47%-60%的**物质。

常见药剂

聚合氯化铝

聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。

特点

絮凝体成型快，活性好，过滤性好。

不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变。

适应PH值宽，适应性强，用途广泛。

处理过的水中盐份少。

能除去重金属及放射性物质对水的污染。

有效成份高，便于储存，运输。

作用

聚（合）氯化铝其絮凝作用表现如下：

水中胶体物质的强烈电中和作用。

水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。

对溶解性物质的选择性吸附作用。

聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂）的特点主要是由压力式雾化器的工作原理所决定的，使这一干燥系统有它自己的特点。由于压力式喷雾干燥所得产品是多孔微粒状或空心微粒状，采用压力式喷雾干燥，阴离子聚丙烯酰胺，多以获得颗粒状产品为目的，所得颗粒状产品具有优良的防尘性能和流动性能。

用途

城市给排水净化：河流水、水库水、地下水。

工业给水净化。

城市污水处理。

工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。

各种工业废水处理：印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水f、污水处理。

造纸施胶，糖液精制，铸造成型，布匹防皱，催化剂载体，医药精制，水泥速凝，化妆品原料

聚合硫酸铁

聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体，较易溶于水，10%（重量）的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

应用特点

聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：

新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂；

混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快；

净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠；

除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显着；

适应水体PH值范围宽为4-11，较佳PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，

对处理设备腐蚀性小；

对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显着，对高浊度原水净化效果尤佳；

投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。

处理含油废水中的特点

絮凝技术由于其适应性强、可去除乳化油和溶解油以及部分难以生化降解的复杂高分子**物的特点而被广泛应用于含油废水的处理。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、**絮凝剂和复合絮凝剂三大类。

无机高分子絮凝剂中聚合氯化铝、聚合硫酸铁等较低分子量无机絮凝剂处理效果好，价格低且用量少，效率高而被广泛应用。

聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数**溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

作用原理

絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能使动电位降低而凝聚。

吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。

表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。

增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起，形成网状，从而起增强作用。

应用范围

在造纸过程中作助留剂，补强剂。

水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。

石油钻采中作降水剂，驱油剂。

PAM还广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。