水处理药剂复习

绪论

1、水处理药剂的概念：是工业用水、生活用水和废水处理过程中所需要的化学药剂。

2、水处理药剂的主要种类：

城市给水工艺：混凝—沉淀—过滤—消毒

涉及：混凝剂、消毒剂、pH调节剂、软化剂等

城市污水厂处理工艺：污泥—脱水浓缩—二沉池出水—消毒

涉及：助凝剂、消毒剂、除泡剂等

3、阻垢剂的概念：防止水垢产生或抑制其沉积生长的化学药剂。

4、阻垢剂的应用X围：广泛应用于RO膜清洗、反渗透及纳滤装置、锅炉的炉内水处理等，可以有效杀灭各种水系统的细菌和微生物，有明显的清洁作用。

5、我国水处理剂发展趋势：（生产过程绿色化和使用过程绿色化）

①经济适用性：改进工艺技术，降低药剂的生产成本，推广高效、廉价药剂的使用。

②新型合成水处理药剂的开发：开发性能更好或能兼具多种性能的水处理剂。

③水处理药剂间的复配增效技术研究：克服单一水处理药剂的局限性，同时充分利用各种水处理药剂之间的协同效应。

④水处理药剂的环境友好化：高的生物降解性、对人类和其他生物无毒或低毒。

6、我们水处理发展的主要问题：（二次污染和非清洁化生产）

①产量较小：生产厂家规模小，多为小型企业，产品单一、产能小。

②品种不全，系列化不够：国外多为系列产品或专产品，国内一个系列一般只有1~2种。

③质量尚有差距：多为乡镇企业生产，产品质量参差不齐，整体质量欠佳。

④生产过程消耗较大，对环境污染严重：药剂所使用原材料及制备过程含有毒性物质，生产过程又消耗了大量资源能源，易对环境造成污染。

阻垢剂

1、水垢的形成：溶解盐类结晶析出，沉积在金属表面，形成厚实且致密的物质，大部分呈白色或灰白色。（主要为碳酸盐沉淀，如碳酸钙、碳酸镁等）

2、去除水垢：①加酸，稳定重碳酸盐②投加石灰法③反渗透膜法④离子交换法⑤投加阻垢剂

去除水垢原理：第一步，阻垢剂掺杂在已形成的晶体结构中，使规则的晶体结构发生畸变，晶体颗粒不在固体表面成垢，而是悬浮在流动水中。

第二步，投加阻垢剂与水中的金属离子形成可溶性的稳定配合物，从而避免了金属离子与阴离子结合为垢类物质。

第三步，用阴离子或非离子型聚合物把形成垢的悬浮颗粒包围起来，使之带有足够的相同电荷，通过静电作用，使颗粒间相互排斥，从而降低粘结能力，使成垢颗粒稳定在分散状态。

3、可用以下阻垢剂进行水垢的去除：

①抑制剂：扩大物质结晶的介稳定区，在相当大的过饱和程度上将结垢物质稳定在水中不析出。（防止生成晶核或临界晶核）

②螯合剂：与阳离子形成螯合物，将金属离子封闭起来，阻止其与阴离子反应生成水垢，如EDTA。（防止晶核生长）

③分散剂：使CaCO3的微小结晶核形成絮状物，容易被水带走。常用的如聚磷酸盐、聚丙酸钠等。（分散晶核）

4、阻垢剂的分类：磷酸盐(磷酸盐、无机缩合磷酸盐、有机膦酸盐、膦酸酯)和非磷酸盐聚合物型（阻垢分散剂）：天然高分子电解质、合成高分子电解质.螯合物型：EDTA等（工作原理）

缓蚀剂

1、缓蚀剂的定义：缓蚀剂是一种添加少量(0.1~1%)，能明显降低介质的侵蚀性，阻止或减缓金属腐蚀的物质。又叫阻蚀剂、阻化剂、腐蚀抑制剂等。

2、缓蚀剂的分类：

①氧化型膜；（一般是金属盐类如：铬酸盐、亚硝酸盐、钨酸盐、钼酸盐）致密薄膜(3—20nm) ，与基础金属的结合紧密，防腐性能好，要求有较高的浓度才能使全部金属表面被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。

②沉淀型膜；厚而多孔、与金属表面的结合力差，缓蚀效果差，可能造成结垢。

③吸附型膜；如果金属表面有腐蚀产物或有垢沉积的情况下，很难形成效果良好的缓蚀膜。在酸性介质中使用效果较好。或适当加入少量表面活性剂。

3、缓蚀剂的影响因素：缓蚀剂浓度、介质的pH值、温度、流速、金属表面的清洁度、粗糙度等。

4、缓蚀剂的发展方向：

①对不同金属的保护（复配、协同作用）。

②对无机盐缓蚀剂进行改性。

③有机缓蚀剂的发展（高分子吸附型、有机化合物改性）。

④从天然物质、工业废物中提取、分离缓蚀剂组分。

⑤加强对缓蚀剂有害成分的处理。

杀菌剂

1、灭菌的方法

物理法：微电解、紫外线、微波等

化学法：杀生剂，如氯、二氧化氯、臭氧、氯胺、高锰酸钾、卤素、金属离子、阴离子表面活性剂等化学药剂。

2、氧化性杀生剂的的优缺点

优点：高效、廉价、杀菌力强、工艺简单等

缺点：强氧化性（腐蚀性），应控制用量；部分杀菌剂的效果缺

乏持久性。

3、污水中的主要病原体：病原性细菌、肠道病毒、蠕虫卵

3、（1）氯气消毒原理：氯气与水反应时，生成次氯酸（HOCl）和盐酸（HCl）。氯的灭菌作用主要来自次氯酸。

加氯量=需氯量+余氯

氯气优点：可现场制取次氯酸钠（食盐电解）运行方便、安全、基建费用低。

氯气缺点：消毒效果比液氯差运行费用高（现场制取）

（2）臭氧。

特点：①臭氧是强氧化剂，其消毒能力和氧化性都比氯强，能氧化水中的有机物，并能杀死病毒、芽孢及细菌。

②除金和铂外，臭氧几乎对所有金属都有腐蚀性。不含碳的铬铁合金耐腐蚀性较好。

③由于臭氧稳定性差，容易分解为氧气，故不能瓶装贮存和运输，必须现场制备、及时使用。

目前工业上几乎都用干燥空气或氧气经无声放电来制取臭氧。臭气的优点：臭氧氧化消毒能力强，对细菌、臭味、色度、有机物和无机物都有显著的去除效果。易分解，不产生二次污染，也不产生污泥。

臭气的缺点：①耗电大，运行成本高。

②臭氧有毒，应注意通风，防止中毒。

③臭氧具有强腐蚀性，选择耐腐蚀材料或进行防腐处理。

④臭氧的利用效率低。

（3）二氧化氯

注意事项：ClO2易挥发，稍一曝气即可从溶液中逸出。气态和液态ClO2均易爆炸，温度升高、曝光、与有机质接触时也会发生爆炸，所以ClO2通常在现场制备，不能储存。

（4）杀生剂

杀生剂使用中的注意事项: