環保水處理領域的人都知(zhī)道,水處理劑究竟有多重要,生(shēng)物(wù)處理環節達不到的指标,我(wǒ)們就需要用它來辦到。
關于水處理藥劑的内容實在太多,今天來系統性總結一(yī)下(xià)關于水處理藥劑的主要内容。
水處理劑的應用領域
它的應用領域涉及工(gōng)業用水、市政/飲用水處理、污水廢水處理以及海水淡化。
在工(gōng)業用水領域中(zhōng),主要是應用于工(gōng)業循環水處理和工(gōng)業鍋爐水處理。工(gōng)業循環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(gōng)業鍋爐水處理的常用方法有鍋外(wài)水處理和鍋内水處理,使用的藥劑主要有:緩蝕阻垢劑、除氧劑、給水降堿劑、離(lí)子交換劑、再生(shēng)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(yī)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(yī)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包括蒸餾法和膜法。膜在運用中(zhōng)很容易被堵塞,所以需要在水中(zhōng)添加阻垢緩釋劑、清潔劑、絮凝劑、阻垢分(fēn)散劑等藥劑。而蒸餾法容易産生(shēng)鍋垢從而降低蒸發效率,可以向原水中(zhōng)加入聚磷酸鹽、有機磷酸,膦基聚羧酸等進行水質軟化,對鈣,鎂離(lí)子以及其他金屬離(lí)子螯合作用使其不易沉澱,阻止水垢的形成。
水處理藥劑的種類
水處理劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生(shēng)劑、渙散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離(lí)子交流樹(shù)脂等。
1、關于絮凝劑
關于絮凝劑展開(kāi)來講又(yòu)是長篇大(dà)論,說多了不容易記住,所以總結3點,第一(yī)點是絮凝劑在污水處理領域中(zhōng)主要是用來強化固液分(fēn)離(lí)的。第二點是可以使用投加助凝劑的方法來加強絮凝效果。第三點就是絮凝劑是最便宜而又(yòu)高效的除磷方法。
2、關于助凝劑總結2點,第一(yī)點是助凝劑的作用是調節或改善混凝條件;第二點是它可以加大(dà)礬花粒度、密度和結實性。
3、緩蝕阻垢劑
緩蝕阻垢劑顧名思義就是緩解鍋爐等循環用水設備結垢、腐蝕的一(yī)種水處理藥劑。該藥劑由堿性物(wù)質和有機複配而成,加入了緩蝕劑,防止受熱面被腐蝕。藥劑中(zhōng)的堿性物(wù)質,在鍋爐内通過化學反應,與水中(zhōng)的鈣、鎂鹽類物(wù)質發生(shēng)反應生(shēng)成水渣,沉澱後通過排污功能排出鍋爐外(wài),降低水中(zhōng)鈣、鎂離(lí)子濃度,使鍋爐内不生(shēng)成水垢。
4、清洗劑
清洗劑是一(yī)種能溶解滲透液的揮發性溶劑,用于去(qù)除被檢工(gōng)件表面上多餘的滲透液。有些清洗劑特别設計專用于清除金屬氫氧化物(wù)、碳酸鈣和其他類似的附着在聚酰胺、聚砜和薄膜組分(fēn)膜表面的垢。在清洗劑使用前要檢查清洗罐,管路和保安過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(shēng)物(wù)等有害細菌的一(yī)種藥劑。在國際上,通常是作爲防治各類病原微生(shēng)物(wù)的藥劑總稱。
常見技術:
1)殺菌、消毒:水的消毒方法可分(fēn)爲化學和物(wù)理的兩種。物(wù)理消毒方法有加熱法、紫外(wài)線法、超聲波等法;化學方法有加氯法、臭氧法、重金屬離(lí)子法以及其他氧化劑法等。2)磁化:利用磁場效應對于水的處理作用,稱爲水的磁化處理。3)精密過濾技術: 用特殊材料制成的微孔濾芯、濾膜,利用其均一(yī)孔徑,來截留水中(zhōng)的微粒、細菌等,使其不能通過濾芯、濾膜而被去(qù)除截留。精密過濾能夠過濾微米級(μm)或納米級(nm)的微粒和細菌。在水的深度處理中(zhōng)應用也十分(fēn)廣泛。4)超過濾技術: 超過濾是一(yī)種薄膜分(fēn)離(lí)技術。就是在一(yī)定壓力下(xià)(壓力爲0.07-0.7Mpa,最高不超過1.05Mpa),水在膜面上流動,水與溶解鹽在和其他電(diàn)解質是微小(xiǎo)的顆粒,能夠滲透超濾膜,而分(fēn)子量大(dà)的顆粒和膠體(tǐ)物(wù)質就被超濾膜所阻擋,從而使水中(zhōng)的部分(fēn)微粒得到分(fēn)離(lí)的技術。超濾膜的孔徑是由一(yī)定分(fēn)子量的物(wù)質進行截留試驗測定的,并以分(fēn)子量的數值來表示的。5)臭氧:是一(yī)種在常溫下(xià)呈藍(lán)色、有特殊的魚腥味的氣體(tǐ),分(fēn)子式爲O3。臭氧具有極強的氧化性。臭氧可使細菌、真菌等菌體(tǐ)的蛋白(bái)質氧化、變性,使電(diàn)解質失去(qù)作用,可殺滅細菌繁殖體(tǐ)和芽胞、病毒、真菌等,并可破壞肉毒杆菌菌毒素,可以清除和殺滅空氣中(zhōng)、水中(zhōng)、食物(wù)中(zhōng)的有毒物(wù)質和細菌,可除異味,廣泛應用于食品生(shēng)産的消毒、滅菌等工(gōng)序中(zhōng)。臭氧在消毒、滅菌過程中(zhōng)僅産生(shēng)無毒的氧化物(wù),多餘的臭氧最終還原爲氧,在被消毒物(wù)品上不存在殘留物(wù),可直接用于食品的消毒滅菌。6)離(lí)子交換: 所謂離(lí)子交換,就是水中(zhōng)的離(lí)子和離(lí)子交換樹(shù)脂上的離(lí)子,所進行的等電(diàn)荷反應。用H+型陽離(lí)子交換樹(shù)脂HR和水中(zhōng)Na+交換反應過程爲例:HR+Na+=Na++H+。從上式可知(zhī):在離(lí)子交換反應中(zhōng),水中(zhōng)的陽離(lí)子(如Na)被轉移到樹(shù)脂上去(qù)了,而離(lí)子交換樹(shù)脂上的一(yī)個可交換的H轉入水中(zhōng)。Na從水中(zhōng)轉移到樹(shù)脂上的過程是離(lí)子的置換過程。而樹(shù)脂上的H交換到水中(zhōng)的過程稱遊離(lí)過程。因此,由于遊離(lí)和置換過程的結果,使得Na和H互換位置,這一(yī)變化,就稱爲離(lí)子交換。7)紫外(wài)線:汞燈在點燃時,能夠放(fàng)射出波長爲1400nm-4900nm的紫外(wài)線(1nm=10-10m),這種光線能穿透細菌的細胞壁,殺死微生(shēng)物(wù),達到消毒殺菌目的。紫外(wài)線波長在2600nm左右效果最好。紫外(wài)線消毒主要應用于處理量小(xiǎo)的飲用水方面。它的特點是:殺生(shēng)能力強,接觸時間短;設備簡單,操作管理方便,處理後的水無色、無味、無中(zhōng)毒的危害;不會增加像氯氣殺毒時出現的氯離(lí)子。8)吸附淨水技術: 主要指活性炭等具有吸附能力的物(wù)質吸附技術。這裏隻就活性炭的一(yī)些特點,做簡要介紹:活性炭廣泛應用于生(shēng)活飲用水及食品工(gōng)業、化工(gōng)、電(diàn)力等工(gōng)業用水的淨化、脫氫、除油和去(qù)臭等。通常,能夠去(qù)除63%-86%膠體(tǐ)物(wù)質;50%左右的鐵;以及47%-60%的有機物(wù)質。
常見水處理藥劑
1、聚合氯化鋁
聚合氯化鋁是一(yī)種無機高分(fēn)子混凝劑,由于氫氧根離(lí)子的架橋作用和多價陰離(lí)子的聚合作用而生(shēng)産的分(fēn)子量較大(dà)、電(diàn)荷較高的無機高分(fēn)子水處理藥劑。
特點:1)絮凝體(tǐ)成型快,活性好,過濾性好。2)不需加堿性助劑,如遇潮解,其效果不變。3)适應PH值寬,适應性強,用途廣泛。4)處理過的水中(zhōng)鹽份少。5)能除去(qù)重金屬及放(fàng)射性物(wù)質對水的污染。6)有效成份高,便于儲存,運輸。
作用:1)水中(zhōng)膠體(tǐ)物(wù)質的強烈電(diàn)中(zhōng)和作用。2)水解産物(wù)對水中(zhōng)懸浮物(wù)的優良架橋吸附作用。3)對溶解性物(wù)質的選擇性吸附作用。
用途:1)城市給排水淨化:河流水、水庫水、地下(xià)水。2)工(gōng)業給水淨化。3)城市污水處理。4)工(gōng)業廢水和廢渣中(zhōng)有用物(wù)質的回收、促進洗煤廢水中(zhōng)煤粉的沉降、澱粉制造業中(zhōng)澱粉的回收。5)各種工(gōng)業廢水處理:印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙(zhǐ)廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工(gōng)廢水f、污水處理。6)造紙(zhǐ)施膠7)糖液精制8)鑄造成型9)布匹防皺10)催化劑載體(tǐ)11)醫藥精制12)水泥速凝13)化妝品原料
2、聚合硫酸鐵
聚合硫酸鐵形态性狀是淡黃色無定型粉狀固體(tǐ),極易溶于水,10%(重量)的水溶液爲紅棕色透明溶液,吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工(gōng)業用水、各種工(gōng)業廢水、城市污水、污泥脫水等的淨化處理。
聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下(xià)特點:1)新型、優質、高效鐵鹽類無機高分(fēn)子絮凝劑;2)混凝性能優良,礬花密實,沉降速度快;3)淨水效果優良,水質好,不含鋁、氯及重金屬離(lí)子等有害物(wù)質,亦無鐵離(lí)子的水相轉移,無毒,無害,安全可靠;4)除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去(qù)除水中(zhōng)COD、BOD及重金屬離(lí)子等功效顯著;5)适應水體(tǐ)PH值範圍寬爲4-11,最佳PH值範圍爲6-9,淨化後原水的PH值與總堿度變化幅度小(xiǎo),對處理設備腐蝕性小(xiǎo);6)對微污染、含藻類、低溫低濁原水淨化處理效果顯著,對高濁度原水淨化效果尤佳;7)投藥量少,成本低廉,處理費(fèi)用可節省20%-50%。
3、聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺(PAM)爲水溶性高分(fēn)子聚合物(wù),不溶于大(dà)多數有機溶劑,具有良好的絮凝性,可以降低液體(tǐ)之間的磨擦阻力,按離(lí)子特性分(fēn)可分(fēn)爲非離(lí)子、陰離(lí)子、陽離(lí)子和兩性型四種類型。
陽離(lí)子聚丙烯酰胺使用注意事項:1)絮團的大(dà)小(xiǎo):絮團太小(xiǎo)會影響排水的速度,絮團太大(dà)會使絮團約束較多水而降低泥餅幹度。經過選擇聚丙烯酰胺的分(fēn)子量能夠調整絮團的大(dà)小(xiǎo)。2)污泥特性:第一(yī)點理解污泥的來源,特性以及成分(fēn),所占比重。依據性質的不同,污泥可分(fēn)爲有機和無機污泥兩種。陽離(lí)子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥,相對的陰離(lí)子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥,堿性很強時用陰離(lí)子聚丙烯酰胺,而酸性很強時不宜用陰離(lí)子聚丙烯酰胺,固含量高時污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大(dà)。3)絮團強度:絮團在剪切作用下(xià)應堅持穩定而不破碎。進步聚丙烯酰胺分(fēn)子量或者選擇适宜的分(fēn)子構造有助于進步絮團穩定性。4)聚丙烯酰胺的離(lí)子度:針對脫水的污泥,可用不同離(lí)子度的絮凝劑經過先做小(xiǎo)試停止挑選,選出最佳适宜的聚丙烯酰胺,這樣即能夠獲得最佳絮凝劑效果,又(yòu)可使加藥量最少,節約本錢。5)聚丙烯酰胺的溶解:溶解良好才能充分(fēn)發揮絮凝作用。有時需求加快溶解速度,這時可思索進步聚丙烯酰胺溶液的濃度。
應用範圍:1)在造紙(zhǐ)過程中(zhōng)作助留劑,補強劑。2)水處理中(zhōng)作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。3)石油鑽采中(zhōng)作降水劑,驅油劑。4)PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體(tǐ)、減阻、粘結、成膜、生(shēng)物(wù)醫學材料等方面。
4、無機絮凝劑硫酸鋁
适用的pH值範圍與原水的硬度有關,處理軟水時,适宜pH值爲5~6.6,處理中(zhōng)硬水時,适宜pH值爲6.6~7.2,處理高硬水,适宜pH值爲7.2~7.8。硫酸鋁适用的水溫範圍是20oC~40oC,低于10oC時混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小(xiǎo)、使用方便,但水解反應慢(màn),需要消耗一(yī)定的堿量。
5、無機絮凝劑三氯化鐵
是另一(yī)種常用的無機低分(fēn)子凝聚劑,産品有固體(tǐ)的黑褐色結晶體(tǐ),也有較高濃度的液體(tǐ)。其具有易溶于水,礬花大(dà)而重,沉澱性能好,對溫度、水質及pH的适應範圍寬等優點。三氯化鐵的适用pH值範圍是9~11,形成的絮體(tǐ)密度大(dà),容易沉澱,低溫或高濁度時效果仍很好。固體(tǐ)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。