工业水处理论文
工业废水处理技术论文(2)

工业废水处理技术论文(2)工业废水处理技术论文篇二工业废水处理方法综述【摘要】水资源是人类文明的摇篮,是社会经济发展的基础,但是工业不断发展的今天,水资源的污染越来越严重,已经不容忽视,甚至影响到人类社会的稳定和经济的发展,因此对于水资源污染的处理办法引起了越来越多的关注,本文就此介绍一些比较成熟的、有效的污水处理的办法。
【关键字】污水处理物理方法化学方法生物方法Abstract: Water is the cradle of human civilization, the foundation of social and economic development, industrial development, water pollution is increasingly serious, and can not be ignored, and even affect the stability of human society and economic development, so the approach of the water pollution caused by more and more attention, this article In this connection, some of the more mature and effective treatment approach.Keywords: sewage treatment, physical methods, chemical methods, biological methods中图分类号:U664.9+2文献标识码:A 文章编号:水是生命之源,地球上的水环境对于人类和其他生物的生存和发展的重要性,不言而喻,水资源在社会的发展,经济的发展中起到的作用日渐引起了人们的重视,水的质量直接决定了我们生活的质量,社会的稳定,经济发展的速度,与我们每个人都息息相关。
工业水处理技术论文(2)

工业水处理技术论文(2)工业水处理技术论文篇二工业水处理中膜分离技术的应用研究【摘要】膜分离技术是一种先进的选择性分离技术,具有自身独特的优势,随着工业的不断发展,膜分离技术已经广泛应用在工业水处理当中,本文针对工业水处理中的膜分离技术进行研究,希望能够为相关工作者提供帮助。
【关键词】工业水处理;膜分离技术;高效节能、绿色环保膜分离技术起源于二十世纪初,并在二十世纪六十年代迅速崛起,经过了半个世纪的持续发展,目前被广泛应用在各个行业中,并取得了良好的应用效果,膜分离技术作为新型清洁生产技术,分离净化的作用非常突出,可以有效的净化工业废水,同时还能回收工业废水中有用物质,大大减少了工业废水对环境的污染,有效的保护了自然环境,可见膜分离技术在工业废水处理过程中发挥着重要作用,该技术的运用,能够提高工业企业的经济效益和社会效益。
1.膜分离技术概述膜分离技术是借助膜的选择渗透作用,以外界能量或化学位差为推动力,对混合物中溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。
膜分离技术是一种新型分离技术,其操作过程也比较简单,易于控制,同时具备许多的优势,如高效节能、绿色环保等,膜分离技术主要通过特殊制作的透过性薄膜实现混合物的分离,并根据混合物的物理性质和化学性质,采用不同的方式分离开物质,其分离物质的速度主要由物质进入膜的速度决定的。
目前己经深入研究和开发的膜分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析、渗透汽化和气体分离等。
正在开发研究中新的膜过程有:膜蒸馏、支撑液膜、膜萃取、膜生物反应器、控制释放膜、仿生膜以及生物膜等过程。
2.膜分离技术的特点膜分离技术与其它传统水处理技术具有明显的优势,主要表现在以下几个方面:2.1 分离效率高,水质好传统的分离技术,如沉淀、絮凝以及混凝等分离的最小单位为微米级,而膜分离技术还可以分离更小的单位,可以达到纳米级,因此有效的去除水中的微生物,如有机物、细菌等,通过此技术处理后的水质也更加良好,同时由于膜分离技术过程操作简单,因此一定程度上提高了分离效率。
水处理技术论文3篇

水处理技术论文第一篇:水处理技术综述随着城市化进程的不断加快和水资源的日益紧缺,水处理技术成为人们关注的热点。
水处理技术是针对自然水源中存在的各种物质成分和微生物而设计的技术,目的是使水资源符合人们的各种要求。
本文将从水处理技术的基本原理、水处理技术的种类、水处理技术的应用等方面进行综述。
一、水处理技术的基本原理水处理技术的基本原理是:以净水为目的,通过物理、化学和生物等手段去除与净水目标不符的杂质,提高水资源的水质,达到令人满意的水质标准。
水处理技术主要包括:初级处理、深度处理和高级处理。
初级处理的主要目的是去除水中的固体杂质和悬浮物,包括筛分、砂滤等。
深度处理的主要目的是去除水中的可溶性有机物、无机杂质和微生物,包括活性炭吸附、半透膜过滤等。
高级处理则是在深度处理的基础上进行的,主要是为了满足特定的水质要求,包括紫外线消毒、臭氧氧化等。
二、水处理技术的种类水处理技术的种类非常多,常用的主要包括:自来水处理、中水回用处理、污水处理等。
其中,自来水处理主要是针对自来水厂采集的河水、湖水、地下水等进行的水质处理,以使其水质达到饮用水的标准。
中水回用处理主要是对生活废水、工业废水等进行处理后回用的处理技术,以避免水资源的浪费。
污水处理主要是对生活污水、工业废水等进行处理,将处理后的污水排放至环境中,以达到环境容量的要求。
三、水处理技术的应用水处理技术的应用非常广泛,主要应用于:饮用水、制药工业、食品工业、纺织工业、造纸工业、半导体制造等方面。
其中,饮用水是水处理技术应用最广泛的领域之一,水处理过程包括预氧化、混凝、沉淀、过滤、消毒等,以使处理后的水质达到饮用水的标准。
制药工业、食品工业等则是应用水处理技术制取所需的水质,以保证产品的质量。
而在生产过程中产生的废水也需要通过水处理技术进行处理,以避免污染环境。
综上所述,随着社会化进程的不断推进和对水资源消耗的增加,水处理技术将会越来越重要。
各种水处理技术的不断出现和完善,势必能更好地满足人们对水资源的需求,实现水资源的可持续利用。
某化工企业工业循环水处理工艺设计

某化工企业工业循环水处理工艺设计摘要:本论文以某化工企业为案例,研究工业循环水处理工艺设计。
通过数据收集和分析,选择物理处理和生物处理相结合的工艺方案,并进行参数调试和效果评估。
结果显示,在优化后的工艺条件下,循环水的水质得到有效改善,污染物去除率显著提高。
经济性和环境影响评估显示降低了能耗和运行成本。
本研究为类似企业的工业循环水处理提供了实践指导。
关键词:工业循环水处理;工艺设计;物理处理;生物处理;参数调试;效果评估;引言本论文旨在研究某化工企业的工业循环水处理工艺设计。
工业循环水处理在化工生产过程中具有重要意义,既能节约水资源,又能降低环境污染。
本文首先介绍工业循环水处理的背景和重要性,探讨现有研究现状和发展趋势。
然后,针对某化工企业的需求,提出一套适合该企业的工业循环水处理工艺设计方案。
最后,通过案例研究,评估该方案的可行性和效果。
本研究对于推动工业循环水处理技术的发展具有重要意义,可为类似企业提供参考和借鉴。
一、工业循环水处理的背景和重要性工业循环水处理在工业生产中具有重要的背景和意义。
工业循环水是指在工业过程中经过处理后再次循环使用的水资源。
其重要性主要体现在两个方面。
首先,工业循环水处理可以显著降低对淡水资源的需求,减少水资源的消耗。
这对于解决水资源短缺和保护生态环境至关重要。
其次,通过循环水处理可以有效减少废水的排放,降低对自然水体的污染,保护水环境的可持续性。
然而,工业循环水处理也面临一些挑战。
首先,工业循环水的特点复杂多变,包含有机和无机污染物,微生物等,处理过程技术难度较大。
其次,不同工业领域的循环水特性各异,需要根据具体情况设计适用的处理工艺。
此外,循环水中的污染物种类繁多,处理过程需要综合考虑各种因素,提高处理效果和水质稳定性。
当前,国内外对工业循环水处理的研究日益深入。
重点研究领域包括膜技术、生物处理技术和先进氧化技术等。
未来的发展趋势是更加注重节能减排、资源循环利用和智能化管理,促进工业循环水处理技术的可持续发展。
工业废水论文范文3篇

⼯业废⽔论⽂范⽂3篇化⼯⼯业废⽔论⽂1实验⽅法将未清洗的滤纸放⼊称量瓶中,开盖在103~105℃烘箱中烘⼲2h后移⼊⼲燥器内,冷却后称量。
再将同⼀滤纸⽤蒸馏⽔充分洗涤,仍放⼊同⼀称量瓶中,开盖在103~105℃烘箱中烘⼲2h后移⼊⼲燥器内,冷却后称量。
计算两者之间的差值。
2.3测定结果(如表1)2结果讨论按照悬浮物的计算公式:以上实验数据表明,当⽔样体积为100mL时,未清洗的滤纸将会导致⽔样悬浮物相应减少。
从实验结果和计算数据得知,备⽤滤纸⼀定要经蒸馏⽔洗涤并烘⼲后,才能⽤于悬浮物的测量,免除掉滤纸本⾝带⼊的误差。
3样品过滤完后对滤样滤纸的冲洗中盐株化集团⽣产产⽣的废⽔因⼯业特点含有少量的-CL-、SO42-、Ca2+、Mg2+等可溶性盐,在测定悬浮物含量时,⼀定要考虑去除,否则,部分盐分附着在滤纸和称量瓶上,经烘⼲后成为盐的晶体,增⼤测量的悬浮物含量。
另外,滤纸上截留过多的悬浮物可能夹带过多的⽔份,除延长⼲燥时间外,还可能造成过滤困难,遇此情况,可酌情少取样。
滤纸上悬浮物过少,则会增⼤称量误差,影响测定精度,必要时可增⼤样品体积。
⼀般以5~100mg悬浮物量作为量取样品体积的合适范围。
辨别废⽔中盐分的⾼低,最简易办法是观察⽔样通过滤纸的流速。
如⽔样不经抽滤通过滤纸速度快,溶液澄清,则其中可溶性盐相对较少;如⽔样不经抽滤通过滤纸速度慢,溶液⾥有悬浮物沉淀,则其中可溶性盐相对较多。
3.1试剂3.1.1硝酸银溶液(约0.1mol/L)将0.17g硝酸银溶解于80mL蒸馏⽔中,加0.1mL硝酸,稀释⾄100mL,贮存于棕⾊瓶中,避光保存。
3.1.2氯化钡饱和溶液取适量氯化钡溶于100mL蒸馏⽔中,以溶液中有少许氯化钡未完全溶解为宜。
3.2实验⽅法去除附着在滤纸上的可溶性盐,可在⽔样过滤完后,⽤蒸馏⽔对滤纸进⾏洗涤。
每个样品⾄少洗涤三次。
对过滤速度慢的⽔样滤纸应增加洗涤次数。
取洗涤滤纸后的滤液分别滴加硝酸银溶液或氯化钡饱和溶液,若没有⽩⾊沉淀产⽣或者不变浑浊,则说明附着在滤纸上的可溶性盐已冲洗⼲净,此时可以取下滤纸放⼊原称量瓶中,移⼊烘箱⼲燥。
工业废水处理技术论文

工业废水处理技术论文工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。
下面是由店铺整理的工业废水处理技术论文,谢谢你的阅读。
工业废水处理技术论文篇一浅谈工业废水处理技术【摘要】随着工业现代化的大力发展,国民经济和人民生活水平得到了显著提高,但是产生的废水越来越多,废水是造成环境污染的原因之一。
工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。
文章结合实际工作岗位,阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。
【关键词】环境污染工业废水处理原则及方法工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。
20世纪50年代,我国的工农业开始发展,水污染程度低,国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代,随着工农业的迅速发展,水污染程度升高,污染成分增多,国家开始设置环保组织机构,建立废水处理厂;20世纪末期,由于国家大量人力和财力的投入,我国的废水处理技术得到了显著提高,一些技术达到了国际领先水平,并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来,随着国家政策全力支持,全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂,大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。
建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用,要想把工业废水处理好,尽可能降低对环境的污染,我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。
1 工业废水特点和分类与城市生活废水相比,工业废水的主要特点包括:(1)种类多,防治途径复杂多样,废水处理后可以单独排放,或与城市废水一起处理,或是经过预处理后进入污水处理厂;(2)污染物成分多,处理难度大,费用高,需要多种处理技术;(3)有的污染物含量高,如果直接排放,会对环境造成很大影响;(4)排放数量大,约占整个废水的70%左右;(5)处理工艺复杂,往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;(6)具有明显的酸碱度;(7)有的废水温度高,容易造成环境的热污染;(8)常常含有易燃易爆有毒物质。
工业用水处理技术的研究与开发

工业用水处理技术的研究与开发第一章引言随着人类社会的不断发展,水资源的不断减少和环境污染的日益严重,工业用水处理技术的研究和开发变得越来越重要。
建立有效的工业用水处理系统不仅可以保证生产的持续性和稳定性,而且还可以减少工业废水对环境的污染,降低环境治理的成本,提高水资源的利用效率。
因此,工业用水处理技术的研究和开发已成为水处理行业的一个重要方向。
第二章工业用水处理技术的研究现状目前,工业用水处理技术主要分为物理、化学和生物处理三种方法。
物理处理方法包括沉淀、过滤、吸附等,化学处理方法包括酸碱中和、氧化还原等,生物处理方法则是利用微生物对有机物的降解和消化来达到净化水质的目的。
在物理处理技术中,固液分离是一种常见的技术。
通过物理方法使废水中的砂、泥、碎石等固体物质与废水分离出来,实现废水的净化。
同时,膜技术也是一种物理处理方法,它利用特殊材料制成的膜分离出废水中的杂质和污染物质。
在化学处理技术中,氧化和还原技术是比较常见的方法。
氧化还原技术可以降解水中存在的有机物和其他难处理的污染物质。
生物处理技术是一种环境友好型处理技术,它通过利用微生物对水中有机物的降解、分解和转化,将废水中的污染物质转化为无毒或低毒物质,达到净化水质的目的。
常见的生物处理技术有好氧法和厌氧法。
第三章工业用水处理技术的发展趋势在工业用水处理技术的研究和开发方面,科技人员们不断探索新的技术和方法,以更加高效、环保、经济的方式来解决工业废水治理难题。
(一) 磁分离技术磁分离技术是近年来出现的新型物理分离技术,通过磁性材料磁化后对废水中的污染物质进行快速分离。
磁分离技术既可以用于大规模水处理,也可以用于小型实验室实验。
目前,磁分离技术已被广泛应用于工业废水处理、环境监测和生物医药等领域。
(二) 紫外辐射技术紫外辐射技术是指利用波长在200~400纳米的紫外线对污染水进行消毒和杀菌的一种技术。
相对于传统的化学消毒法,紫外辐射技术具有环保、节能、快速、安全等优势。
水处理实验技术论文

水处理实验技术论文保证居民喝上洁净的水,是实现以人为本、科学发展的基本要求。
下面是店铺整理的水处理实验技术论文,希望你能从中得到感悟!水处理实验技术论文篇一电镀废水处理技术概述摘要:电镀废水是当今世界主要工业污染源之一,本文介绍了目前国内主要的电镀废水处理技术,为电镀废水处理技术综合应用提供了参考。
关键词:电镀废水;废水处理;金属离子电镀被称为当今全球三大污染工业之一,随着科学技术的发展电镀工业的规模亦发展,排放的废水量越来越大,有资料报道电镀废水排放量约占工业废水排放量的10%,其主要来源有:前处理除油酸洗工序,镀件的清洗水,废电镀液,跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水,冲洗水及设备冷却水,成分非常复杂,除含CN-废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。
随着电镀工业的快速发展,一、化学法。
此法就是向废水中投加化学药剂。
通过化学反应改变废水中污染物的化学性质,使其转变成无害或易于与水分离的物质再从废水中除去的处理工艺。
但化学法的最大不足之处,是生产用水不能回收利用,浪费水资源且占用场地较大。
包括以下四种:(1)中和沉淀法。
此法主要是向含重金属的废水中加入石灰、碳酸钠、苛性钠等沉淀剂进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。
但此法处理的废液出水pH值较高,特别是其当废水中含有Zn、Al、Pb、Sn等两性金属时,生成的沉淀物会在较高的pH值下再溶解,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀。
另外废液中如果含有卤素、氰根等阴离子要先予去除,否则将会和重金属形成络合物,影响处理效果。
( 2)硫化物沉淀法。
但其缺点是:沉淀颗粒小,易形成胶体,需添加絮凝剂辅助沉淀,因此增加了成本,且沉淀物在水中残留,遇酸生成气体,易造成二次污染,故此法应用并不广泛。
但可和中和沉淀法配合使用,用石灰作为硫化法沉淀的pH调节剂,效果更好。
( 3)氧化还原法。
向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成低毒的低价重金属离子后,再使其碱化成沉淀而分离去除的方法。
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绿色水处理阻垢剂的开发与应用进展摘要对工业水处理中常用阻垢剂的种类及性能进行了综述, 详细介绍了一种绿色水处理阻垢剂---聚天冬氨酸。
同传统缓蚀阻垢剂相比,它的阻垢效用好,而且具有极高的生物降解性,属于绿色化学品。
重点介绍了它的良好的应用性能和卓越的生物降解性能。
提出了对它的研究领域和今后的发展方向。
关键词:阻垢剂聚天冬氨酸Abstrac t The types and properties of scale inhibitors for industrial water were summarized,The green scale inhibitor,polyaspartic acid was detailedly presented.The scale effect of polyaspartic acid was better than traditional scale inhibitors.It is a kind of green chemicals and has high biodegradability.We introduced its good application properties and excellent biodegradability and put forward its research field and the future direction of development .Key words:scale inhibitors polyaspartic acid biodegradability引言阻垢剂是能够防止水垢和污垢产生或者抑制其沉积生长的化学药剂。
其中聚合物阻垢剂具有优异的阻垢性能、低公害或无公害、用量少、良好的溶限效应和协同效应等优点,为高浓缩倍数的碱性水处理技术在工业上的实施提供了条件。
1.工业水处理阻垢剂概况1.1阻垢剂的发展历程20世纪60年代以来,有机磷酸缓蚀阻垢剂和共聚物阻垢剂一直是国内外阻垢剂研究开发的重点。
60年代末到70年代初,聚丙烯酸和聚马来酸的问世使冷却水处理技术取得了突破性进展,并带动了一系列含有多种基团的二元、三元甚至四元共聚物的开发。
70年代后期出现的含磷聚合物,其分子中同时含有=PO(OH)基和一COOH基,具有较好的阻垢能力并有一定的缓蚀作用,目前仍然受到关注。
80年代,国外曾出现过含磺酸基团共聚物的开发热潮。
但有机磷不能有效地抑制磷酸钙垢和锌垢,以及解决氧化铁沉淀问题,且本身易形成有机磷酸垢。
特别是考虑到磷的污染性,环保部门已对磷的使用有了限制。
随着人类环保意识日渐高涨,绿色阻垢剂成为21世纪水处理药剂的发展方向。
聚天冬氨酸(Polyaspartic acid简称PASP)是开发成功的一种绿色阻垢剂,是公认的绿色聚合物和水处理剂的更新换代产品[1]。
1.2常用阻垢剂种类目前,常用的防垢剂包括有机膦酸盐、低分子聚合物(均聚物和共聚物)、聚合磷酸盐和天然改性高分子等[2]。
1.2.1天然聚合物阻垢剂20世纪60年代初尚未发展聚合物阻垢剂时,主要采用单宁、纤维素、淀粉、木质素、壳聚糖和腐植酸钠等简单加工的天然有机物作为阻垢分散剂。
天然分散剂在水处理应用中一般用量较大,约50~200 mg/L;且在高温、高压条件下易分解,易造成系统的有机污染,而且其阻垢和分散效果均不及合成的聚合物阻垢剂,现已很少使用。
但由于天然分散剂具有来源方便、价格低廉、无公害,且具有分散污物的优点,目前在少量商品复合配方中仍有使用[3-5]。
1.2.2聚羧酸阻垢剂聚羧酸阻垢剂由是一种、二种或多种单体聚合而成的阴离子型低相对分子质量的聚电解质,起阻垢作用的主要是聚合物的负离子,为Ca2+、Mg+、Fe3+、Cu2+、Zn2+等的优良螯合剂。
按照合成单体的种类,聚羧酸阻垢剂有均聚物阻垢剂和共聚物阻垢剂两大类[6-8]。
1.2.2.1均聚物阻垢剂20世纪70年代,开始使用聚合物聚丙烯酸(PAA)和聚马来酸(HPMA),同时将具有优良缓蚀性能的有机膦酸盐作为阻垢分散剂使用,显示出良好的阻垢效果。
PAA除具有良好的阻垢性能外,还能对非晶状的泥土、粉尘和腐蚀产物以及生物碎屑等起分散作用,应用广泛。
马来酸(酐)由于含有的羧基数量较多,以它为单体的聚合物的稳定性及耐温性能均优于丙烯酸类共聚物,得到了快速的发展。
1.2.2.2共聚物阻垢剂共聚物阻垢剂是20世纪80年代开发的、由多种单体共聚而成的一类新型无公害水处理剂,在分子中引入酰胺基、羟基、酯基、磺酸基、膦酸基等多种官能团,具有防止磷酸钙、硫酸钙、硫酸钡垢生成,分散氧化铁和粘土等作用,某些聚合物甚至还具有防腐、杀菌等多种功能。
另外,同时还具有耐温性能优越、热稳定性好、无毒、无害、对生态环境无污染等优点,共聚物阻垢剂主要是以丙烯酸和马来酸为主体,而且与聚磷酸盐复配可收到显著的缓蚀和阻垢效果[9-12]。
1.2.3磷系阻垢剂磷系阻垢剂最常见的是聚膦酸盐和有机膦酸。
在有机膦酸中,氨基三甲叉膦酸(ATMP)和羟基亚乙基二膦酸(HEDP)是20世纪60年代开发的,至今仍在水处理中广泛使用。
20世纪80年代研制了有机膦羧酸,有很高的钙容忍度和防垢分散性能。
单纯用聚磷酸盐作阻垢剂在冷却水处理中已经逐渐被淘汰,取而代之的是复合磷酸盐、有机膦酸和其它低磷或无磷药剂配方[13,14]。
1.2.4磺酸类聚合物阻垢分散剂20世纪80年代,随着环境对排污的限制和循环水浓缩倍数的提高,各种高性能的共聚物阻垢分散剂开始不断出现,尤其是含磺酸、磷酸和其它官能团的共聚物,因其优良的性能引起普遍关注。
因磺酸基团属于亲水性基团,酸性较羧酸强,将其引入共聚物,可以有效地防止由于弱亲水性共聚物与水中离子反应,生成难溶性物质——钙凝胶,特别是对Ca3(PO4)2垢有较好的抑制作用,能有效地分散颗粒物、稳定金属离子[15,16]。
1.2.5环境友好型聚合物阻垢分散剂随着环境对排污的限制和水处理技术的提高,无毒、低磷或无磷配方的绿色环境友好型阻垢缓蚀剂成为水处理剂研制方面的主题。
这时逐步出现了聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)等生化降解性能优良的绿色阻垢剂;同时开始向着原料绿色化方向发展,PESA型水处理剂具有良好的生物降解性能,并适用于高碱、高固水系等特点的新型绿色阻垢剂。
PASP是聚氨基酸的一种,以其无毒、易生物降解等特点,近年来在水处理剂的发展中引起人们的高度关注[17,18]。
2.阻垢机理2.1络合增溶络合增溶作用是阻垢剂在水中能够与钙、镁离子形成稳定的可溶性螯合物,将更多的钙、镁离子稳定在水中,从而增大了钙镁盐的溶解度,抑制了垢的沉积。
对于有些有机膦酸盐,它不仅能和水溶液中的钙镁离子形成稳定的络合物,同时还可以与已形成CaCO3晶体的钙离子作用,这种作用使得CaCO3小晶体与其它CaCO3微晶体碰撞过程中难以严格按次序排列,故不易生成CaCO3大晶体,从而提高晶体颗粒溶解性能[19]。
2.2晶格畸变晶格畸变作用主要是由于阻垢剂的官能团对金属离子具有螯合能力,在晶格中占有一定位置,因而可干扰无机垢的结晶生长过程,而使晶体不能严格按正常晶格排列生长,致使无机盐晶体不能按特有次序排列而生长,形成了不规则的或有较多缺陷的晶体,即发生了晶格歪曲现象或使大晶体内部的内应力增大,从而使晶体易于破裂,阻碍垢的生长。
对于CaCO3垢,则可使其变为软垢,这种软垢易被水流冲掉和分散[20]。
2.3凝聚与分散阴离子型阻垢剂在水中解离生成的阴离子在与CaCO3微晶碰撞时,会发生物理化学吸附现象,使微晶的表面形成双电层而带负电。
因阻垢剂的链状结构可吸附多个相同电荷的微晶,静电斥力可阻止微晶相互碰撞,从而避免了大晶体的形成。
在吸附产物碰到其它阻垢剂分子时,将已吸附的晶体转移过去,出现晶粒均匀分散现象,从而阻碍了晶粒间和晶粒与金属表面的碰撞,减少了溶液中的晶核数。
将CaCO3稳定在溶液中[21]。
2.4再生、自解脱膜假说聚丙烯酸类阻垢剂能在金属传热面上形成一种与无机晶体颗粒共同沉淀的膜,当这种膜增加到一定厚度后,在传热面上破裂,并携带部分垢层脱离传热面。
由于这种膜的不断形成和破裂,使垢层的生长受到抑制[22]。
2.5双电层作用机理有机膦酸盐类阻垢剂,其阻垢作用可能是由于阻垢剂在生长晶核附近的扩散界层内富集,从而形成双电层并阻碍成垢离子或分子簇在金属表面凝结。
3.绿色阻垢剂聚天冬氨酸(PASP)聚天冬氨酸(PASP)是一种新型绿色阻垢剂,这种阻垢剂不但最终产品无毒,而且所用原料以及制备过程都对人和环境无害。
它具有的可生物降解性使其成为非常有价值的一种水处理剂。
PASP作为氨基酸的聚合物,属于生物高分子材料,用途极为广泛[22]。
3.1PASP的合成3.1.1PASP的单体结构天冬氨酸又称氨基丁二酸,是一种常见的氨基酸,其单体结构式为HOOC—CH2一CH(NH2)—COOH,分为D型、L型、DL型。
一般用L型、DL型天冬氨酸进行聚合。
3.1.2合成工艺PASP的合成目前主要有两条工艺路线,一是以L-天冬氨酸为原料的热缩合法,二是以马来酸或马来酸酐为原料的合成法。
3.1.2.1 L-天冬氨酸热缩聚以L-天冬氨酸为原料,采用固相、液相或在分散介质中热缩聚,制得环状的聚琥珀酰亚胺(PSI),然后在碱性条件下水解即得PASP。
此反应过程较容易控制且重复性好,转化率可达94%以上,设备简单,是比较成熟的一条工艺路线,其缺点是天冬氨酸成本高,在实际应用中缺乏竞争力。
3.1.2.2 从马来酸酐出发热缩聚制备PASP马来酸酐出发热缩聚制备PASP的三种途径:方法一是通过马来酸酐和氨反应生成马来酰胺酸,然后马来酰胺酸热缩聚制备聚琥珀酰亚胺;方法二是马来酸酐水解得到马来酸,马来酸同氨反应得到马来酸铵盐,由马来酸铵盐热缩聚制备聚琥珀酰亚胺;方法三是由马来酸酐水解得到马来酸,马来酸加热变成反式丁烯二酸,反式丁烯二酸与氨反应得到天冬氨酸铵盐,天冬氨酸铵盐酸化得到天冬氨酸,天冬氨酸热缩聚制备聚琥珀酰亚胺。
该方法聚合工艺简单、原料易得、反应条件温和且产物易分离,适合大规模生产。
缺点是聚合时间较长,并且需要对反应物进行预处理(如重结晶)[23,24]。
3.2 PASP的阻垢性能3.2.1阻垢作用机理PASP的分子结构中同时具有酰胺键和羧基,集中性型和阴离子型阻垢剂于一身。
PASP以3种方式对碳酸钙发挥阻垢作用。
3.2.1.1凝聚分散作用PASP在水溶液中可以解离成负离子,再加上酰胺键上所带的孤对电子,因此通过物理和化学吸附把水溶液中有成垢可能的微晶体在一定程度上吸附聚集起来,并使这些微晶体带有相同的负电荷,它们之间相互排斥,阻碍了大晶体的形成。