水處理化學品

1、12.1 概述概述12.2 各類水處理劑各類水處理劑一一.阻垢劑阻垢劑二二.緩蝕劑緩蝕劑三三.絮凝劑絮凝劑四四.殺菌滅藻劑殺菌滅藻劑12.3我國水處理劑發(fā)展方向我國水處理劑發(fā)展方向目錄目錄要求：要求：概述；阻垢劑；緩蝕劑；絮凝劑和混凝劑；概述；阻垢劑；緩蝕劑；絮凝劑和混凝劑；殺菌滅藻劑；我國水處理化學品現(xiàn)狀與前景展望。殺菌滅藻劑；我國水處理化學品現(xiàn)狀與前景展望。重點：重點：水處理化學品種類及應用水處理化學品種類及應用難點：難點：我國水處理化學品現(xiàn)狀及前景我國水處理化學品現(xiàn)狀及前景一一.水處理的意義水處理的意義水處理具有兩個方面的作用：一方面是凈化改善水質(zhì)，使之適應需要；另一方面是加入處理藥劑以

2、保護用水設備免受水質(zhì)污染。12.1 概述概述水處理方法的分類按學科分類根據(jù)水的來源分類按處理工藝分類水處理劑指為了除去水中的大部分有害物質(zhì)（如腐蝕物、金屬離子、污垢及微生物等），得到符合要求的民用或工業(yè)用水而在水處理過程中添加的化學試劑。二二.水處理劑的概念水處理劑的概念三三.水處理劑的法規(guī)要求水處理劑的法規(guī)要求1.環(huán)保要求2.安全性要求3.其它性能要求一一.阻垢劑阻垢劑1.概念：能夠防止水垢和污垢產(chǎn)生或抑制其沉積生長的化學試劑，包括阻垢緩蝕劑和阻垢分散劑。12.2 各類水處理劑各類水處理劑2.水垢形成機理和阻垢作用機理水垢形成機理和阻垢作用機理（1）.水垢形成機理水垢形成機理(2)防止水垢形

3、成采用的方法防止生成晶核或臨界晶核防止晶核生長分散晶核各種水系統(tǒng)中都溶解有各種鹽類，在稀溶液中它們呈離子、螯合物或單分子狀態(tài)存在；在過飽和溶液中，就會生成晶核，晶核生長可得到沉淀物。（3）.阻垢劑的阻垢作用阻垢劑的阻垢作用阻垢劑與水中的金屬離子形成可溶性的穩(wěn)定配合物，從而避免了金屬離子與陰離子結(jié)合為垢類物質(zhì)。用陰離子或非離子型聚合物把形成垢的懸浮顆粒包圍起來，使之帶有足夠的相同電荷，通過靜電作用，使顆粒間相互排斥，從而降低粘結(jié)能力，使成垢顆粒穩(wěn)定在分散狀態(tài)。阻垢劑摻雜在已形成的晶體結(jié)構中，使規(guī)則的晶體結(jié)構發(fā)生畸變，晶體顆粒不在固體表面成垢，而懸浮在流動水中。3.阻垢劑種類阻垢劑種類 膦酸鹽 無

4、機縮合磷酸鹽 有機膦酸鹽 膦酸酯 合成高分子電解質(zhì) 天然高分子電解質(zhì) 螯合物型阻垢劑阻垢劑非磷酸鹽系非磷酸鹽系磷酸鹽系磷酸鹽系 聚合物型（同時具有阻垢和緩蝕作用）（阻垢分散劑）4. 磷酸鹽系阻垢劑磷酸鹽系阻垢劑（1）磷酸鹽作用原理：磷酸鹽與水中的硬度成分反應，使硬度成分變成懸浮沉淀物，同時，堿調(diào)節(jié)劑和鎂的硬度組分反應，形成懸浮物。常用物質(zhì)：磷酸三鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉。（2）無機縮合磷酸鹽）無機縮合磷酸鹽無機縮合磷酸鹽作用原理：在水中離解成帶磷酸根基的高價陰離子，這些陰離子強烈地吸附在碳酸鈣等鹽類的晶體表面，使晶體的晶格歪曲。磷酸根的高價陰離子把水中小晶粒包圍起來，互相排斥起分散作用。任何

5、兩個相鄰的磷酸根離子均會與兩價的堿土金屬離子形成螯合物，使成垢離子濃度降低。常用物質(zhì)：聚磷酸鹽 聚偏磷酸鹽（3）有機膦酸鹽）有機膦酸鹽作用機理：在水中與成垢離子形成穩(wěn)定的螯合物。在水中與已形成碳酸鈣晶體中的鈣形成穩(wěn)定螯合物。在水中形成的螯合物包圍碳酸鈣小晶粒，使晶粒不能進一步長大。破壞碳酸鈣晶體，使晶格發(fā)生畸變。常用物質(zhì)：羥基亞乙基二磷酸鹽（HEDP）； 乙二胺四亞甲基膦酸鹽（）等。.聚合物型阻垢劑聚合物型阻垢劑（阻垢分散劑）（阻垢分散劑）是水溶性聚合物，加入水中對固體微粒具有較好分散性能。包括合成高分子聚合物和天然高分子聚合物。（）天然高分子聚合物木質(zhì)素淀粉丹寧（）合成高分子聚合物（）合成高

6、分子聚合物均聚物（聚丙烯酸（鈉）PAA，聚甲基丙烯酸PMAA）陰離子型二元共聚物（丙烯酸/馬來酸共聚物，PAA富馬酸/烯丙基磺酸共聚物FA-PSA）多元共聚物（丙烯酸/丙烯酸甲酯/丙烯酰胺共聚物）非離子型均聚物 （聚丙烯酰胺PAM，部分水解的聚丙烯酰胺）陽離子型均聚加成物（聚馬來酸乙醇胺加成物）阻垢劑研究動態(tài)阻垢劑研究動態(tài)（）非交聯(lián)無規(guī)共聚物阻垢分散劑（）非交聯(lián)無規(guī)共聚物阻垢分散劑（）氧化淀粉型阻垢劑（）氧化淀粉型阻垢劑主要以丙烯酸和，烯烴不飽和酯共聚而成，對水中的磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、等具有良好的抑垢及沉積能力，無毒，可用于各種水系統(tǒng)。由氧化多糖和含羧基的丙烯酸聚合物或馬來酸聚合物水解復合

7、的阻垢劑。在高溫條件下，對防止水垢有極為顯著的功效。（）共聚物與有機膦化合物阻垢劑（）共聚物與有機膦化合物阻垢劑（）羧酸、磺酸、季銨三元共聚物（）羧酸、磺酸、季銨三元共聚物復配型阻垢劑，適用于工業(yè)加熱系統(tǒng)和冷卻 水系統(tǒng)。共聚物為馬來酸（或馬來酸酐)和乙烯磺酸(或其鹽的水溶液)的共聚產(chǎn)物;有機膦化合物為氨基三亞甲基膦酸或羥基亞乙基二膦酸?？捎糜诶鋮s水、鍋爐水等各種水系統(tǒng)，可防止多種沉淀的產(chǎn)生。（）亞烷基膦酸阻垢劑（）亞烷基膦酸阻垢劑（6）多極性有機化合物和硼化物）多極性有機化合物和硼化物防止金屬離子沉淀，可復配使用，大大提高阻垢效果。復配型阻垢劑，能有效抑制無定形硅垢的形成。（7）共聚物、膦酸鹽

8、和胺基羧酸鹽）共聚物、膦酸鹽和胺基羧酸鹽（）膦羧酸和聚合膦羧酸（）膦羧酸和聚合膦羧酸復配型阻垢劑，適用于高溫和高壓水系統(tǒng)使用。其中，共聚物為馬來酸與苯乙烯磺酸共聚，膦酸鹽為水溶性氨基磷酸鹽。復配型阻垢劑，適用于各種水系統(tǒng)?？梢种聘鞣N水垢和沉積物形成，對硫酸鈣垢抑制特別有效。二二.緩蝕劑緩蝕劑概念：添加到水溶液介質(zhì)中能抑制或降低金屬和合金腐蝕速度，改變金屬和合金腐蝕電極過程的一類添加劑。緩蝕機理（1）將水由酸性調(diào)為中性或堿性-有機胺類（2）在與水接觸的金屬表面上形成一層或薄或厚的膜，將金屬表面與水環(huán)境隔離，從而達到目的。分類（按成膜機理）緩蝕類型緩蝕類型緩蝕劑緩蝕劑保護膜特征保護膜特征鈍化膜型（

9、氧化膜型）鈍化膜型（氧化膜型）鉻酸鹽、亞硝酸鉻酸鹽、亞硝酸鈉、鉬酸鹽、鎢鈉、鉬酸鹽、鎢酸鹽等酸鹽等致密、膜較薄與金致密、膜較薄與金屬結(jié)合緊密，緩蝕屬結(jié)合緊密，緩蝕性能好性能好沉淀膜型沉淀膜型水中離子型水中離子型聚磷酸鹽、鋅鹽聚磷酸鹽、鋅鹽多孔、膜厚、與金多孔、膜厚、與金屬結(jié)合不緊密屬結(jié)合不緊密金屬離子型金屬離子型巰基苯駢噻唑巰基苯駢噻唑苯駢三氮唑苯駢三氮唑較致密、膜較薄較致密、膜較薄吸附膜型吸附膜型有機胺、硫醇類、有機胺、硫醇類、表面活性劑、木表面活性劑、木質(zhì)素等質(zhì)素等在非清潔表面吸附在非清潔表面吸附差差.無機緩蝕劑無機緩蝕劑（1）鉻酸鹽）鉻酸鹽成膜類型：鈍化膜。常用的鉻酸鹽：重鉻酸鈉、重鉻酸

10、鉀、鉻酸鈉、鉻酸鉀等。優(yōu)缺點：具有效率高、對不同水質(zhì)適應性強，沒有細菌繁殖、價格低；但毒性很大，易對環(huán)境造成嚴重污染。鉻酸鈉（鉻酸鈉（Na2CrO4.4H2O）的生產(chǎn)工藝）的生產(chǎn)工藝（2）鉬酸鹽）鉬酸鹽成膜類型：鈍化膜優(yōu)缺點：氧化性低于鉻酸鹽，但價格較高。使用方法：采用復配形式以較高含量的鉬酸鹽為基礎，同時含有較低濃度的有機磷酸鹽；利用低濃度鉬酸鹽，同時使用有機磷酸鹽或鋅鹽。（3）鎢鎢酸鹽酸鹽成膜類型：鈍化膜優(yōu)點：鎢酸鹽水處理劑無毒無公害，開發(fā)前景廣闊。有機緩蝕劑有機緩蝕劑主要用于鍋爐水處理、油田注水或污水回用及酸性介質(zhì)中材料與設備的保護。使用的有機緩蝕劑主要為有機胺類。緩蝕劑研究動態(tài)緩蝕劑研

11、究動態(tài)（）國內(nèi)外緩蝕劑的理論研究（）國內(nèi)外緩蝕劑的理論研究緩蝕作用機理在緩蝕系統(tǒng)中電化學測試技術和方法用于局部腐蝕的緩蝕劑油氣工業(yè)的緩蝕作用處理技術不同介質(zhì)及狀態(tài)下的腐蝕與緩蝕作用不同領域緩蝕劑的應用其它性能對緩蝕性能的影響（2）.緩蝕劑的開發(fā)緩蝕劑的開發(fā)高效、廉價的新型緩蝕劑（主要是有機緩蝕劑）的開發(fā)。與目前廣泛使用的緩蝕劑能產(chǎn)生協(xié)同效應的藥劑開發(fā)。緩蝕與阻垢等多功能兼有的綜合藥劑的開發(fā)。（3）.配方研究配方研究全有機配方鋅鹽和磷酸鹽配方磷酸系配方丙烯酸-丙烯醚共聚物配方亞硝酸鹽配方鋁系配方丹檸酸配方硬水中穩(wěn)定的緩蝕劑配方銅緩蝕劑配方三三.絮凝劑絮凝劑概念：在水處理過程中，凡是能使水溶液的溶

12、質(zhì)、膠體或懸浮物顆粒產(chǎn)生絮狀沉淀的物質(zhì)都叫絮凝劑或統(tǒng)稱為混凝劑。絮凝過程：絮凝劑中和懸浮顆粒，絮凝劑的橋聯(lián)作用使絮凝顆粒粗大化，形成絮狀沉淀。分類：無機絮凝劑、有機絮凝劑、微生物絮凝劑。.無機絮凝劑無機絮凝劑（1）常用物質(zhì)）常用物質(zhì)名稱適用PH值范圍名稱適用PH值范圍名稱適用PH值范圍聚合硫酸鐵（ PFS ）聚合氯化鐵硫酸亞鐵4.0114.0118.011聚合氯化鋁(PAC)聚合硫酸鋁硫酸鋁(AS)6.08.56.08.56.07.8硫酸鋁鉀6.08.0又稱為聚鐵或硫酸聚鐵，有液體和固體兩種形式。聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵（ PFS)投藥劑量低適應的水質(zhì)條件較寬基本不用控制溶液的PH值絮凝速度快，礬

13、花較大脫色、除重金屬離子，降低水中的COD、BOD濃度和提高加氯殺菌效果等聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵（ PFS)的特點的特點合成過程：含鋁灰渣或明礬石 酸溶液反應 聚合沉降 液體聚合氯化鋁 稀釋過濾 濃縮結(jié)晶 固體干燥 產(chǎn)品包裝鹽酸鹽酸聚合氯化鋁聚合氯化鋁(PAC)又稱為聚鋁或堿式氯化鋁，為黃色固體或溶液。聚合氯化鋁聚合氯化鋁(PAC)的特點的特點適用水質(zhì)范圍較寬；相對于硫酸鋁而言，混凝效果隨溫度變化較??；形成絮體速度快，沉淀性能好，投加量較??；適宜PH值范圍在59之間，過量投加一般不會出現(xiàn)膠體的再穩(wěn)定現(xiàn)象；對設備的腐蝕作用小，對水質(zhì)影響不大。（2）無機絮凝劑的使用特點）無機絮凝劑的使用特點無機絮凝

14、劑有各自適用的PH值范圍。為提高絮凝劑與懸浮物的接觸次數(shù)，充分進行電荷中和反應，需要加強攪拌。一般在投加無機絮凝劑后，進行PH值的調(diào)整，是其充分反應后，再投加高分子絮凝劑。5.有機高分子絮凝劑有機高分子絮凝劑（1）高分子絮凝劑應具備的條件具有水溶性應有吸附活性基在水中應有廣泛的分布n由于氫鍵結(jié)合，靜電結(jié)合、范德華力等作用對膠粒有較強的吸附結(jié)合力。n因為高聚合度的線型高分子在溶液中保持適當?shù)纳煺剐螤?，從而發(fā)揮吸附架橋作用把許多工作細小顆粒吸附后，纏結(jié)在一起。（2）有機高分子絮凝劑的作用原理陽離子型、陰離子型和非離子型。優(yōu)點：與無機絮凝劑相比，有機絮凝劑用量少， PH值適用范圍廣，受環(huán)境因素影響小

15、，處理效果好。（3）.有機高分子絮凝劑的種類和優(yōu)點有機高分子絮凝劑的種類和優(yōu)點有機高分子絮凝劑應用表有機高分子絮凝劑應用表類型適宜PH值值適用范圍效果陽離子型在中性與酸性特別有效有機物膠體溶液提高脫水、過濾、澄清。陰離子型弱酸性至弱堿性無機物促進沉降過濾非離子型中性與堿性特別有效無機物、有機物促進沉降過濾陽離子型合成有機高分子絮凝劑陽離子型合成有機高分子絮凝劑陽離子絮凝劑對水體中帶負電荷的膠體顆粒具有強烈的吸附作用和電荷中和作用。應用廣泛的為：聚二甲基二烯丙基氯化銨陰離子型合成有機高分子絮凝劑陰離子型合成有機高分子絮凝劑丙烯酰胺-丙烯酸共聚物非離子型合成有機高分子絮凝劑非離子型合成有機高分子絮凝劑 聚丙烯酰胺（PAM）6. 微生物絮凝劑微生物絮凝劑直接利用微生物細胞的絮凝劑（細菌、酵母等）利用微生物細胞壁提取物的絮凝劑（葡聚糖、蛋白質(zhì)等）利用微生物細胞代謝產(chǎn)物的絮凝劑（多糖、多肽等）四四.殺菌劑殺菌劑1.概念：在飲用水或工業(yè)水中加入的能殺死有害微生物，避免產(chǎn)生生物污泥的化學品。生物污泥：利用水中溶解的營養(yǎng)源使細菌、絲狀菌、藻類等微生物增殖，以這些微生物為主體而混有泥沙、無機物和塵土等，從而形成了軟泥性污物的附著和堆積。殺菌、滅藻處理（殺菌劑）抑制微生物的生長（有機氮硫類、胺類物質(zhì)）防止附著處理（季銨鹽類、溴類處理劑）剝離處