水處理藥劑的分類作用以及創(chuàng)新與發(fā)展

2022-08-11 15:56:52 0 雙良環(huán)境

　　水處理劑(Water treatment agent)是一類用于水處理的化學(xué)藥劑的總稱，常被容易片面的理解成用于污水處理的化學(xué)藥劑。它實際包括污水處理、冷卻水和鍋爐水的處理、海水淡化、膜分離、生物處理、絮凝和離子交換等技術(shù)所需的藥劑。如緩蝕劑、阻垢分散劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑&混凝劑、離子交換樹脂、凈化劑、清洗劑、預(yù)膜劑、輔助藥劑等。

　　水處理劑廣泛應(yīng)用于化工、石油、石化、采礦、輕工、日化、紡織、印染、陶瓷、造紙、涂料、建筑、冶金、機械、醫(yī)藥衛(wèi)生、交通、城鄉(xiāng)環(huán)保、農(nóng)業(yè)、食品加工、電子清洗等行業(yè)，以達到節(jié)約用水、防止水源污染和確保加工制造有效運行的目的。

　　污水處理藥劑

　　污水處理藥劑是一類用于工業(yè)廢水、生活污水處理為達標(biāo)排放或回收再利用的過程中所使用化學(xué)藥劑。污水排放導(dǎo)致水資源、生活環(huán)境受到了嚴重污染，為了阻止這種現(xiàn)象的惡化，水處理行業(yè)研制了多款大型水處理設(shè)備，使其應(yīng)用在人們生產(chǎn)生活污水治理中。

　　有很多企業(yè)排放的污水中含有大量難降解物質(zhì)，通過單一的水處理設(shè)備是無法有效去除的，所以很多時候要依據(jù)污水水質(zhì)的特殊性合理添加污水處理藥劑，使其處理后的污水符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　污水處理藥劑一般包括絮凝劑、混凝劑、助凝劑、消毒劑、pH調(diào)整劑、消泡劑、破乳劑、氧化還原劑等。

　　工業(yè)循環(huán)冷卻水處理藥劑

　　工業(yè)循環(huán)冷卻水處理劑是工業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵，是指工業(yè)用水在冷卻水塔、冷水機臺等設(shè)備處理過程中必需的化學(xué)藥劑。通過使用這些化學(xué)藥劑，可使得水質(zhì)達到一定的質(zhì)量要求，確保冷卻水塔、冷水機臺等設(shè)備處于最佳的運行狀態(tài)，有效的控制微生物菌群、抑制水垢的產(chǎn)生、預(yù)防管道設(shè)備的腐蝕，達到降低能耗、延長設(shè)備的使用壽命的目的。該類藥劑通常包括阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑、螯合劑、分散劑、清洗劑、預(yù)膜劑等。

　　水處理劑的分類及作用特點

　　常見的水處理劑有阻垢分散劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、絮凝劑。

　　(1)阻垢分散劑(有機膦、聚羧酸)

　　阻垢分散劑是借助于自身的凝聚、分散、晶體生產(chǎn)過程中發(fā)生晶格歪曲，從而有效地對金屬傳熱面上垢層的牢固沉積產(chǎn)生阻礙作用。

　　有機膦類主要通過螯合作用阻礙垢的生成，聚羧酸類主要通過分散作用防止難溶鹽的成垢沉積。

　　(2)緩蝕劑(緩蝕劑、緩蝕阻垢劑)

　　主要有鋅鹽鉬酸鹽、鎢酸鹽、聚磷酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、BTA、TTA、MBT、咪唑啉類等。

　　將溶解氧從水體排出，以此減緩循環(huán)水系統(tǒng)中各設(shè)備管道被腐蝕的速率。

　　(3)殺菌滅藻劑(氧化型殺菌劑、非氧化型殺菌劑)

　　循環(huán)冷卻水體中細菌主要有異養(yǎng)菌、自養(yǎng)菌、霉菌、酵母菌等。菌類主要危害表現(xiàn)在產(chǎn)生粘泥沉積覆蓋在換熱器中換熱管及相關(guān)流體管壁，降低冷卻水冷卻作用，增加運行成本。殺菌滅藻劑通過對微生物和細菌的滲透作用、內(nèi)吸作用、分散和剝離作用，起到殺生的效果。

　　(4)絮凝劑(無機絮凝劑、有機絮凝劑)

　　“聚并”理論，絮凝劑主要是帶有正(負)電性的基團和水中帶有負(正)電性的難于分離的一些粒子或者顆粒相互靠近，降低其電勢，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，并利用其聚合性質(zhì)使得這些顆粒集中，并通過物理或者化學(xué)方法分離出來。常見的有PAM、PAC、PAS、PFC、PFS、PDMDAAC等。

　　有機膦阻垢緩蝕劑(螯合劑)的創(chuàng)新與發(fā)展

　　開發(fā)創(chuàng)新的三個方向創(chuàng)新發(fā)展點一——合成工藝的理論基礎(chǔ)研究

　　從反應(yīng)原理出發(fā)，詳細探究各工藝條件對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，進一步去除雜質(zhì)，提高反應(yīng)效率，從源頭找尋改善產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的方法。

　　另外，還要著手做一些高端產(chǎn)品，應(yīng)用于特殊領(lǐng)域，提高產(chǎn)品附加值。

　　創(chuàng)新發(fā)展點二——分析檢測的創(chuàng)新

　　逐步建立一套有機膦產(chǎn)品分析檢測的現(xiàn)代化方法手段，研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和成分與性能的關(guān)系，推動產(chǎn)品制造工藝的改進創(chuàng)新。

　　創(chuàng)新發(fā)展點三——改性和配方

　　環(huán)保壓力不可小覷，“磷”已成為眾矢之的，通過對有機膦阻垢劑、螯合劑的新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的開發(fā)，產(chǎn)品的改性，配方產(chǎn)品高級精確篩選，提升產(chǎn)品有效利用率，最大限度減輕對環(huán)境的壓力。

　　水溶性聚合物阻垢分散劑的創(chuàng)新與發(fā)展

　　水溶性聚合物包括水溶性均聚物和共聚物，高效水溶性聚合物，環(huán)境友好型水溶性聚合物，配方組合物。

　?、俸唵尉畚颬AA、HPMA等;②MA-AA、T-225等;③AA-AMPS等帶強極性基團的二元或多元共聚物;④含磷聚合物;⑤環(huán)保型聚合物、改性高效聚合物及復(fù)配型聚合物

　　與理化指標(biāo)明確的有機膦產(chǎn)品相比，聚合物影響因素非常多，生產(chǎn)制造難以精準(zhǔn)控制，最為復(fù)雜，雖產(chǎn)品種類繁多，但參差不齊，質(zhì)量多數(shù)不高，且長期不受重視，在水處理劑中的占比及制造水平相對較低。

　　加強基礎(chǔ)理論研究，企業(yè)與高?？蒲性核餐l(fā)力，希望有更多的人才和資金用于水溶性聚合物的研發(fā)和生產(chǎn)。

　　圍繞分子量大小及分布做水溶性聚合物的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的科技創(chuàng)新，采用先進儀器、生產(chǎn)設(shè)備、智能控制，增強各環(huán)節(jié)的科技含量，性能提升，質(zhì)量穩(wěn)定，應(yīng)用更加廣泛。改性和復(fù)配是創(chuàng)新發(fā)展的重點方向，提高產(chǎn)品的環(huán)境友好性符合水處理劑的本源初衷。

　　殺菌滅藻劑的創(chuàng)新與的發(fā)展

　　殺菌劑特點殺菌滅藻是工業(yè)循環(huán)冷卻水正常運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，殺菌劑包括非氧化性和氧化性兩大類，為了提高殺菌性和抗藥性，兩類藥劑往往復(fù)配或交替使用。

　　常用殺菌劑目前常用的殺菌劑有氯系和季銨鹽類，如次氯酸鈉、二氧化氯、1227等，產(chǎn)品比較單一，細菌容易產(chǎn)生抗藥性。

　　存在問題各行業(yè)為了提高水資源的的利用率，中水回用成為必然的發(fā)展趨勢，必然帶來菌藻問題，這就導(dǎo)致高效、環(huán)境友好的殺菌劑與費用高之間的矛盾。

　　開發(fā)方向開發(fā)新型高效殺菌劑，如溴類、季鏻鹽、雙季銨鹽、聚季銨鹽、有機胍類、環(huán)境友好類和高效復(fù)配型藥劑成為殺菌劑研究的方向，同時做到將其低成本廣泛使用。

　　創(chuàng)新與發(fā)展面對復(fù)雜的水質(zhì)條件，遵循高效低毒、對環(huán)境影響最低的原則，殺菌劑的適用性需通過大量試驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場應(yīng)用來確定;性價比的提高;不同行業(yè)殺菌劑的相互借鑒。

　　緩蝕劑的創(chuàng)新與發(fā)展

　　緩蝕劑的應(yīng)用創(chuàng)新

　　緩蝕劑的配伍應(yīng)用創(chuàng)新

　　無機緩蝕劑：鋅鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉻酸鹽、硼酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、碳酸鹽等;

　　有機緩蝕劑：有機膦酸、酒石酸鈉等;聚合緩蝕劑：PESA、PASP、POCA等;上述緩蝕劑的整合配伍創(chuàng)新，協(xié)同增效，持續(xù)優(yōu)化。

　　理論創(chuàng)新相對其它水處理劑，緩蝕劑長期沒有更新，產(chǎn)品開發(fā)和基礎(chǔ)理論研究幾乎處于停滯狀態(tài)，所以是否有必要從緩蝕機理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面做深入研究?

　　新型高效緩蝕劑的開發(fā)

　　高效、高性價比緩蝕劑的開發(fā)

　　解決性能價格比的問題，就緩蝕劑的現(xiàn)狀看，是否有必要開發(fā)高效高性價比的產(chǎn)品?

　　還是現(xiàn)有產(chǎn)品已經(jīng)夠用?

　　環(huán)境友好的發(fā)展方向

　　低磷、無磷緩蝕劑的開發(fā);是否有更加綠色環(huán)保的緩蝕劑?

　　絮凝劑的創(chuàng)新與發(fā)展

　　基礎(chǔ)研究對于基礎(chǔ)理論研究、產(chǎn)品質(zhì)量水平的提升、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，此方面的人才投入不可忽略。

　　產(chǎn)品開發(fā)

　　要持續(xù)不斷地創(chuàng)新，包括新型高效絮凝劑混凝劑產(chǎn)品的開發(fā)和已有產(chǎn)品質(zhì)量的提升，開發(fā)環(huán)境友好型絮凝劑產(chǎn)品。

　　應(yīng)用創(chuàng)新

　　產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)是行業(yè)發(fā)展不可或缺的組成部分，同循環(huán)水一樣，針對更加復(fù)雜的污水水質(zhì)，絮凝劑的選擇和使用更為關(guān)鍵。

　　資源整合

　　絮凝劑種類繁多，且層級差別更大，多種藥劑攪合在一起更為復(fù)雜，甚至還存在大量的普遍性的摻假現(xiàn)象，需要對各類產(chǎn)品分門別類，劃分三六九等，以適應(yīng)不同用戶的需求。

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