摘要:随着科学技术的不断进步与发展,国内水处理剂的研究开发也取得了显著成就,特别是近几年,经过国内科研者不断的尝试、创新,最终研制出了新型水处理剂,弥补我国此方面的空缺。而国内水处理剂兴起较晚,还不成熟,没有牢固的基础,和某些国家相比仍然存在诸多不足。所以,在全球环保意识均逐渐提升的时代,国内水处理剂应朝无污染、无毒、性能良好且高效环保的方向研究开发。
关键词:水处理剂;研究开发;现状;措施
1研究现状以及方向
1.1关于絮凝剂
进行水处理时絮凝剂发挥着重要作用。它可降低水的色度、浊度等相关感观指标,可将某些放射性物质、重金属或高分子有机物有效去除。铁盐和铝盐是主要的低分子无机盐类絮凝剂,但在现实中很少被使用。和传统铁盐对比,无机高分子絮凝剂具有较多优势:如密集质量大,形成絮凝体和沉降的速度极快,凝聚性强且价格较低等。它的技术得到了持续发展,由单品种转变为多品种、由单组份转变为多组份、由一般功能转变为特殊或是多功能,目前所包含的品种为聚合氯化硫酸铁铝、聚氯硫酸铁、聚合硫酸铁、以及聚合氯化铝等。有机高分子混凝剂的使用量较少,通常低于2×10-6,效果明显,可形成较大的絮体,不容易破碎,强度大,无腐蚀性、降低热值且不会增加泥量。聚氧乙烯、聚乙烯磺酸盐、聚乙烯胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺等属于常用的有机絮凝剂,以上几类中应用最广泛的为聚丙烯酰胺,大约占有机高分子絮凝剂的80%。但应用此类絮凝剂也会受到一定的限制,因为它具有以下不足:残留的单体带毒性、生物降解较难等。通过复合型絮凝剂可以解决使用单一絮凝剂的缺陷,使用范围相对较广,能够有效净化多种工业废水以及色废水等,具有较强的脱污泥性,其pH值适应范围较广。但现实中,有机合成制备具有复杂的工艺,运用复合型絮凝剂的成本偏高,而且可能会出现二次污染现象。现阶段中,用于工业化生产、使用的复合絮凝剂种类很少,其中CAF复合型絮凝剂以及TS系列无机复合型高效混凝剂在生产、使用中较为成功。日后把优化絮凝剂的制备工艺作为科研、使用的重点内容,对产品的稳定性与性能进行不断改进;并结合特定水质成分对絮凝剂的配方与品种进行创新研发,为促进絮凝效果的提升,还应与现实中智能化的投药监控技术、高效的混合反应器进行充分结合。在未来,复合型混凝剂必定得到快速、广泛的发展,因为其具有成本低、效率高的明显优势。
1.2关于阻垢剂
钠(聚丙烯酸)是最早使用的阻垢分散剂,对碳酸钙垢具有较强的阻垢性,但抑制磷酸钙沉积的效果相对较差。这种阻垢剂不但具有分散和凝聚的作用,而且当晶体处于生长中会出现晶格歪曲作用,对金属热面处垢层的正常牢固与沉积造成严重的影响。经过后期使用得知,丙烯酸共聚物可以对二者进行高效地抑制,所以钠逐渐被其取代。有机多元磷酸盐属于阴离子型缓蚀剂,同时也属于非化学当量鳌合型阻垢剂,不但可以对钙、镁、铁、锌等离子起到低限制作用的,还会对某些药剂起到协同作用,在冷却水处理过程中被普遍应用。有机磷酸酯则为阴离子型缓蚀剂,晶格畸变是阻垢的主要机理,属于金属缓蚀剂,而且能够对钙垢进行控制;可以水解,比磷酸盐的用量少,所以不会出现药剂量的排污与积累问题,水解的产物会被生物降解。随着国内科学技术的不断发展,国内分散剂也取得了明显的成果,钠(聚丙烯酸)是最早使用的阻垢分散剂,对碳酸钙垢具有较强的阻垢性,但抑制磷酸钙沉积的效果相对较差。丙烯酸共聚物具有较强的抑制能力,所以钠(聚丙烯酸)被其取代。现阶段,聚合物分子中加入磺酸基团能否提升阻垢剂的分散能力成为研究者的关注焦点。运用该类聚合物后,总硬度将大于1000ppm(碳酸钙),使水处理剂使用的范围更加广泛。
1.3关于缓蚀剂
目前,有机盐类、有无机盐类、芳香唑类是缓蚀剂的主要品种,其中包含有机磷酸盐、硫酸锌、硅酸盐、磷酸盐、钨酸盐、钼酸盐与铬酸盐。东南大学研发出一系列的新型钨酸盐,其缓蚀剂主要是钨杂多酸盐络合物的过氧化物,对高氯高盐水的缓蚀阻垢效果明显。对于芳香唑类而言,属于铜与铜合金的缓蚀剂,使用广泛的为巯基苯并三唑、苯并三氮唑,聚天冬氨酸被称为绿色缓蚀剂,不会破坏环境。国内有很多种缓蚀剂,例如硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐等等。由于铬酸盐毒性强已被替代,而磷酸盐十分重要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆冷却水系统出现碳酸钙垢的现象,利用磷酸盐能够解决,但对于磷锌系与磷系水处理过程中出现的锌垢、磷酸钙垢以及其他垢类,有机多元磷酸的抑制效果不够明显。规定污水磷排放标准后,也被限制使用。低磷、无磷型循环水处理剂自20世纪90年代开始,在我国飞速发展,肉桂醛类等一系列无磷缓蚀阻垢剂与其复合配方、多氨基或多羧基甲叉磷酸等一系列大分子有机磷类及聚合冬氨酸、有磷酞基羧酸属于代表性的产品。对铁、锌离子的稳定性强,对钙容忍度高是它们的优势,在水质条件苛刻的环境下依然可以使用,含磷量较低或是不含磷。
2该行业面临的战略性调整
2.1核心内容
目前生产的自动化、规模化、大型化、连续化,稳定、优秀的质量,低廉的成本,在国外市场中不断发展是单剂生产型企业的侧重点。和技术服务公司之间的关系也发生了改变,从竞争变为合作,和下游的技术服务公司最终达成联盟。技术服务方面是技术服务公司工作的重点,扩大市场,提升水平,丰富经验,培养队伍,加强手段,创新理念,从而成为该领域的知名企业。
2.2推动力
市场力量、市场需求、股市,都属于战略调整的推动力,专家与行业组织发挥促进作用。企业进行调整,主要依靠国际视野与相关企业家的智慧、远见与魄力。提高自身能力,进军国际市场,创建属于自己的品牌,立足于国际市场,提升兼并、组建战略联盟的脚步,推动其战略调整的快速发展。
3水处理剂以及可持续发展
2.1关于水处理剂与节水
要想节水,必须先对使用较为集中的工业用水进行管理。冷却水的用水量占工业用水总量最大,大约为60%-70%。工业节水中,最主要的任务是节约冷却,对其进行循环使用,节约用水量。冷却水会不断被蒸发,水中的盐类出现浓缩现象,且冷却水会接触大气,细菌和溶解氧含量上升,使循环的冷却水发生腐蚀、结垢、菌藻滋生现象,降低热交换率,频繁检修,无法顺利生产。
2.2阐述水处理剂的发展史与核心内容
此技术在国外兴起并不断发展,后引进国内。水处理剂也叫做水处理化学品,是用于城建、工业、环保过程中处理水资源的化学品,包括饮用水、锅炉水、空调水、冷却水、污水、采油用的工艺水。目前用到的处理剂多半为化学药剂,具有去污垢效果,避免腐蚀、藻类滋生,优化水质。对循环冷却水进行充分利用,便可避免浪费。
2.3水处理剂和建设投资
科技不断进步,为实现治污,需依靠诸多设备,但眼下国内资金紧缺。为实现建设,政府须加大投资力度,促进发展。
结束语:
水资源缺乏和污染始终是国内面临的难题,特别是近些年,情况日益严重,工业水处理技术可有效缓解上述问题。为此,需重视国内水处理技术的研发,提升综合性能。
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论文作者:郑修军
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/31
标签:水处理论文; 磷酸盐论文; 冷却水论文; 絮凝剂论文; 国内论文; 缓蚀剂论文; 盐类论文; 《科学与技术》2019年第05期论文;