一、水處理劑的應用領(lǐng)域
它的應用領(lǐng)域涉及工業(yè)用水、市政/飲用水處理、污水廢水處理以及海水淡化。
在工業(yè)用水領(lǐng)域中,主要是應用于工業(yè)循環(huán)水處理和工業(yè)鍋爐水處理。工業(yè)循環(huán)水處理使用的藥劑主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、清洗劑、預膜劑等。工業(yè)鍋爐水處理的常用方法有鍋外水處理和鍋內水處理,使用的藥劑主要有:緩蝕阻垢劑、除氧劑、給水降堿劑、離子交換劑、再生劑、軟化劑、堿度調節劑、清垢劑等。
市政/飲用水處理涉及到的水處理藥劑一般有:殺菌滅藻劑、絮凝劑、緩蝕劑等。
污水處理涉及到的水處理藥劑一般有絮凝劑、污泥脫水劑、消泡劑、螯合劑、脫色劑等。
海水淡化的主流技術(shù)包括蒸餾法和膜法。膜在運用中很容易被堵塞,所以需要在水中添加阻垢緩釋劑、清潔劑、絮凝劑、阻垢分散劑等藥劑。而蒸餾法容易產(chǎn)生鍋垢從而降低蒸發(fā)效率,可以向原水中加入聚磷酸鹽、有機磷酸,膦基聚羧酸等進(jìn)行水質(zhì)軟化,對鈣,鎂離子以及其他金屬離子螯合作用使其不易沉淀,阻止水垢的形成。
二、水處理藥劑的種類(lèi)
水處理劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、渙散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交流樹(shù)脂等。
1、關(guān)于絮凝劑
關(guān)于絮凝劑展開(kāi)來(lái)講又是長(cháng)篇大論,說(shuō)多了不容易記住,所以總結3點(diǎn),一是絮凝劑在污水處理領(lǐng)域中主要是用來(lái)強化固液分離的。二是可以使用投加助凝劑的方法來(lái)加強絮凝效果。三就是絮凝劑是便宜而又高效的除磷方法。
2、關(guān)于助凝劑
總結2點(diǎn),一點(diǎn)是助凝劑的作用是調節或改善混凝條件;二點(diǎn)是它可以加大礬花粒度、密度和結實(shí)性。
3、緩蝕阻垢劑
緩蝕阻垢劑顧名思義就是緩解鍋爐等循環(huán)用水設備結垢、腐蝕的一種水處理藥劑。該藥劑由堿性物質(zhì)和有機復配而成,加入了緩蝕劑,防止受熱面被腐蝕。藥劑中的堿性物質(zhì),在鍋爐內通過(guò)化學(xué)反應,與水中的鈣、鎂鹽類(lèi)物質(zhì)發(fā)生反應生成水渣,沉淀后通過(guò)排污功能排出鍋爐外,降低水中鈣、鎂離子濃度,使鍋爐內不生成水垢。
4、清洗劑
清洗劑是一種能溶解滲透液的揮發(fā)性溶劑,用于去除被檢工件表面上多余的滲透液。有些清洗劑特別設計于清除金屬氫氧化物、碳酸鈣和其他類(lèi)似的附著(zhù)在聚酰胺、聚砜和薄膜組分膜表面的垢。在清洗劑使用前要檢查清洗罐,管路和保安過(guò)濾器以及安裝新的濾芯。
5、殺菌劑
殺菌劑主要是消滅細菌、微生物等有害細菌的一種藥劑。在上,通常是作為防治各類(lèi)病原微生物的藥劑總稱(chēng)。
常見(jiàn)技術(shù):
1)殺菌、消毒:水的消毒方法可分為化學(xué)和物理的兩種。物理消毒方法有加熱法、紫外線(xiàn)法、超聲波等法;化學(xué)方法有加氯法、臭氧法、重金屬離子法以及其他氧化劑法等。
2)磁化:利用磁場(chǎng)效應對于水的處理作用,稱(chēng)為水的磁化處理。
3)精密過(guò)濾技術(shù): 用特殊材料制成的微孔濾芯、濾膜,利用其均一孔徑,來(lái)截留水中的微粒、細菌等,使其不能通過(guò)濾芯、濾膜而被去除截留。精密過(guò)濾能夠過(guò)濾微米級(μm)或納米級(nm)的微粒和細菌。在水的深度處理中應用也十分廣泛。
4)超過(guò)濾技術(shù): 超過(guò)濾是一種薄膜分離技術(shù)。就是在一定壓力下(壓力為0.07-0.7Mpa,不超過(guò)1.05Mpa),水在膜面上流動(dòng),水與溶解鹽在和其他電解質(zhì)是微小的顆粒,能夠滲透超濾膜,而分子量大的顆粒和膠體物質(zhì)就被超濾膜所阻擋,從而使水中的部分微粒得到分離的技術(shù)。超濾膜的孔徑是由一定分子量的物質(zhì)進(jìn)行截留試驗測定的,并以分子量的數值來(lái)表示的。
5)臭氧:是一種在常溫下呈藍色、有特殊的魚(yú)腥味的氣體,分子式為O3。臭氧具有*的氧化性。臭氧可是細菌、真菌等菌體的蛋白質(zhì)氧化、變性,使電解質(zhì)失去作用,可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等,并可破壞肉毒桿菌菌毒素,可以清除和殺滅空氣中、水中、食物中的有毒物質(zhì)和細菌,可除異味,廣泛應用于食品生產(chǎn)的消毒、滅菌等工序中。
臭氧在消毒、滅菌過(guò)程中僅產(chǎn)生無(wú)毒的氧化物,多余的臭氧還原為氧,在被消毒物品上不存在殘留物,可直接用于食品的消毒滅菌。
6)離子交換: 所謂離子交換,就是水中的離子和離子交換樹(shù)脂上的離子,所進(jìn)行的等電荷反應。用H+型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂HR和水中Na+交換反應過(guò)程為例:HR+Na+=Na++H+。從上式可知:在離子交換反應中,水中的陽(yáng)離子(如Na)被轉移到樹(shù)脂上去了,而離子交換樹(shù)脂上的一個(gè)可交換的H轉入水中。Na從水中轉移到樹(shù)脂上的過(guò)程是離子的置換過(guò)程。而樹(shù)脂上的H交換到水中的過(guò)程稱(chēng)游離過(guò)程。因此,由于游離和置換過(guò)程的結果,使得Na和H互換位置,這一變化,就稱(chēng)為離子交換。
7)紫外線(xiàn):汞燈在點(diǎn)燃時(shí),能夠放射出波長(cháng)為1400nm-4900nm的紫外線(xiàn)(1nm=10-10m),這種光線(xiàn)能穿透細菌的細胞壁,殺死微生物,達到消毒殺菌目的。紫外線(xiàn)波長(cháng)在2600nm左右效果好。
紫外線(xiàn)消毒主要應用于處理量小的飲用水方面。它的特點(diǎn)是:殺生能力強,接觸時(shí)間短;設備簡(jiǎn)單,操作管理方便,處理后的水無(wú)色、無(wú)味、無(wú)中毒的危害;不會(huì )增加像殺毒時(shí)出現的氯離子。
8)吸附凈水技術(shù): 主要指活性炭等具有吸附能力的物質(zhì)吸附技術(shù)。這里只就活性炭的一些特點(diǎn),做簡(jiǎn)要介紹:活性炭廣泛應用于生活飲用水及食品工業(yè)、化工、電力等工業(yè)用水的凈化、脫氫、除油和去臭等。通常,能夠去除63%-86%膠體物質(zhì);50%左右的鐵;以及47%-60%的有機物質(zhì)。
三、常見(jiàn)水處理藥劑
1、聚合氯化鋁
聚合氯化鋁是一種無(wú)機高分子混凝劑,由于氫氧根離子的架橋作用和多價(jià)陰離子的聚合作用而生產(chǎn)的分子量較大、電荷較高的無(wú)機高分子水處理藥劑。
特點(diǎn):
1)絮凝體成型快,活性好,過(guò)濾性好。
2)不需加堿性助劑,如遇潮解,其效果不變。
3)適應PH值寬,適應性強,用途廣泛。
4)處理過(guò)的水中鹽份少。
5)能除去重金屬及放射性物質(zhì)對水的污染。
6)有效成份高,便于儲存,運輸。
作用:
1)水中膠體物質(zhì)的強烈電中和作用。
2)水解產(chǎn)物對水中懸浮物的優(yōu)良架橋吸附作用。
3)對溶解性物質(zhì)的選擇性吸附作用。
用途:
1)城市給排水凈化:河流水、水庫水、地下水。
2)工業(yè)給水凈化。
3)城市污水處理。
4)工業(yè)廢水和廢渣中有用物質(zhì)的回收、促進(jìn)洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業(yè)中淀粉的回收。
5)各種工業(yè)廢水處理:印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類(lèi)加工廢水f、污水處理。
6)造紙施膠
7)糖液精制
8)鑄造成型
9)布匹防皺
10)催化劑載體
11)醫藥精制
12)水泥速凝
13)化妝品原料
2、聚合硫酸鐵
聚合硫酸鐵形態(tài)性狀是淡黃色無(wú)定型粉狀固體,極易溶于水,10%(重量)的水溶液為紅棕色透明溶液,吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工業(yè)用水、各種工業(yè)廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。
聚合硫酸鐵與其他無(wú)機絮凝劑相比具有以下特點(diǎn):
1)新型、優(yōu)質(zhì)、高效鐵鹽類(lèi)無(wú)機高分子絮凝劑;
2)混凝性能優(yōu)良,礬花密實(shí),沉降速度快;
3)凈水效果優(yōu)良,水質(zhì)好,不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質(zhì),亦無(wú)鐵離子的水相轉移,無(wú)毒,無(wú)害,安全可靠;
4)除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著(zhù);
5)適應水體PH值范圍寬為4-11,PH值范圍為6-9,凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小,對處理設備腐蝕性??;
6)對微污染、含藻類(lèi)、低溫低濁原水凈化處理*,對高濁度原水凈化效果尤佳;
7)投藥量少,成本低廉,處理費用可節省20%-50%。
3、聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物,不溶于大多數有機溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體之間的磨擦阻力,按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽(yáng)離子和兩性型四種類(lèi)型。
陽(yáng)離子聚丙烯酰胺使用注意事項:
1)絮團的大?。盒鯃F太小會(huì )影響排水的速度,絮團太大會(huì )使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經(jīng)過(guò)選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調整絮團的大小。
2)污泥特性:一點(diǎn)理解污泥的來(lái)源,特性以及成分,所占比重。依據性質(zhì)的不同,污泥可分為有機和無(wú)機污泥兩種。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥,相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無(wú)機污泥,堿性很強時(shí)用陰離子聚丙烯酰胺,而酸性很強時(shí)不宜用陰離子聚丙烯酰胺,固含量高時(shí)污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。
3)絮團強度:絮團在剪切作用下應堅持穩定而不破碎。進(jìn)步聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構造有助于進(jìn)步絮團穩定性。
4)聚丙烯酰胺的離子度:針對脫水的污泥,可用不同離子度的絮凝劑經(jīng)過(guò)先做小試停止挑選,選出適宜的聚丙烯酰胺,這樣即能夠獲得好的絮凝劑效果,又可使加藥量少,節約本錢(qián)。
5)聚丙烯酰胺的溶解:溶解良好才干發(fā)充沛發(fā)揮絮凝作用。有時(shí)需求加快溶解速度,這時(shí)可思索進(jìn)步聚丙烯酰胺溶液的濃度。
應用范圍:
1)在造紙過(guò)程中作助留劑,補強劑。
2)水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。
3)石油鉆采中作降水劑,驅油劑。
4)PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學(xué)材料等方面。
4、無(wú)機絮凝劑硫酸鋁
適用的pH值范圍與原水的硬度有關(guān),處理軟水時(shí),適宜pH值為5~6.6,處理中硬水時(shí),適宜pH值為6.6~7.2,處理高硬水,適宜pH值為7.2~7.8。硫酸鋁適用的水溫范圍是20oC~40oC,低于10oC時(shí)混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便,但水解反應慢,需要消耗一定的堿量。
5、無(wú)機絮凝劑三氯化鐵
是另一種常用的無(wú)機低分子凝聚劑,產(chǎn)品有固體的黑褐色結晶體,也有較高濃度的液體。其具有易溶于水,礬花大而重,沉淀性能好,對溫度、水質(zhì)及pH的適應范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。三氯化鐵的適用pH值范圍是9~11,形成的絮體密度大,容易沉淀,低溫或高濁度時(shí)效果仍很好。固體三氯化鐵具有強烈的吸水性,腐蝕性較強,易腐蝕設備,對溶解和投加設備的防腐要求較高,具有刺激性氣味,操作條件較差。
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