环保水处理领域的水处理剂究竟有多重要

　环保水处理领域的人都知道，水处理剂究竟有多重要，生物处理环节达不到的指标，我们都可以用它来办到。水处理剂简直可以称作是污水处理工程师的“命根子”。关于水处理药剂的内容实在太多，今天来系统性总结一下关于水处理药剂的主要内容。
一、水处理剂的应用领域

它的应用领域涉及工业用水、市政/饮用水处理、污水废水处理以及海水淡化。

在工业用水领域中，主要是应用于工业循环水处理和工业锅炉水处理。工业循环水处理使用的药剂主要有阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂、清洗剂、预膜剂等。工业锅炉水处理的常用方法有锅外水处理和锅内水处理，使用的药剂主要有：缓蚀阻垢剂、除氧剂、给水降碱剂、离子交换剂、再生剂、软化剂、碱度调节剂、清垢剂等。

市政/饮用水处理涉及到的水处理药剂一般有：杀菌灭藻剂、絮凝剂、缓蚀剂等。

污水处理涉及到的水处理药剂一般有絮凝剂、污泥脱水剂、消泡剂、螯合剂、脱色剂等。

海水淡化的主流技术包括蒸馏法和膜法。膜在运用中很容易被堵塞，所以需要在水中添加阻垢缓释剂、清洁剂、絮凝剂、阻垢分散剂等药剂。而蒸馏法容易产生锅垢从而降低蒸发效率，可以向原水中加入聚磷酸盐、有机磷酸，膦基聚羧酸等进行水质软化，对钙，镁离子以及其他金属离子螯合作用使其不易沉淀，阻止水垢的形成。

二、水处理药剂的种类

水处理剂包括絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂、涣散剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离子交流树脂等。

1、关于絮凝剂

关于絮凝剂展开来讲又是长篇大论，说多了不容易记住，所以总结3点，第一点是絮凝剂在污水处理领域中主要是用来强化固液分离的。第二点是可以使用投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。第三点就是絮凝剂是最便宜而又高效的除磷方法。

2、关于助凝剂

总结2点，第一点是助凝剂的作用是调节或改善混凝条件；第二点是它可以加大矾花粒度、密度和结实性。

3、缓蚀阻垢剂

缓蚀阻垢剂顾名思义就是缓解锅炉等循环用水设备结垢、腐蚀的一种水处理药剂。该药剂由碱性物质和有机复配而成，加入了缓蚀剂，防止受热面被腐蚀。药剂中的碱性物质，在锅炉内通过化学反应，与水中的钙、镁盐类物质发生反应生成水渣，沉淀后通过排污功能排出锅炉外，降低水中钙、镁离子浓度，使锅炉内不生成水垢。

4、清洗剂

清洗剂是一种能溶解渗透液的挥发性溶剂，用于去除被检工件表面上多余的渗透液。有些清洗剂特别设计专用于清除金属氢氧化物、碳酸钙和其他类似的附着在聚酰胺、聚砜和薄膜组分膜表面的垢。在清洗剂使用前要检查清洗罐，管路和保安过滤器以及安装新的滤芯。

5、杀菌剂

杀菌剂主要是消灭细菌、微生物等有害细菌的一种药剂。在国际上，通常是作为防治各类病原微生物的药剂总称。

常见技术：

1)杀菌、消毒：水的消毒方法可分为化学和物理的两种。物理消毒方法有加热法、紫外线法、超声波等法；化学方法有加氯法、臭氧法、重金属离子法以及其他氧化剂法等。

2)磁化：利用磁场效应对于水的处理作用，称为水的磁化处理。

3)精密过滤技术： 用特殊材料制成的微孔滤芯、滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤芯、滤膜而被去除截留。精密过滤能够过滤微米级(μm)或纳米级(nm)的微粒和细菌。在水的深度处理中应用也十分广泛。

4)超过滤技术： 超过滤是一种薄膜分离技术。就是在一定压力下(压力为0.07-0.7Mpa，最高不超过1.05Mpa)，水在膜面上流动，水与溶解盐在和其他电解质是微小的颗粒，能够渗透超滤膜，而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻挡，从而使水中的部分微粒得到分离的技术。超滤膜的孔径是由一定分子量的物质进行截留试验测定的，并以分子量的数值来表示的。

5)臭氧：是一种在常温下呈蓝色、有特殊的鱼腥味的气体，分子式为O3。臭氧具有极强的氧化性。臭氧可是细菌、真菌等菌体的蛋白质氧化、变性，使电解质失去作用，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌菌毒素，可以清除和杀灭空气中、水中、食物中的有毒物质和细菌，可除异味，广泛应用于食品生产的消毒、灭菌等工序中。

臭氧在消毒、灭菌过程中仅产生无毒的氧化物，多余的臭氧最终还原为氧，在被消毒物品上不存在残留物，可直接用于食品的消毒灭菌。

6)离子交换： 所谓离子交换，就是水中的离子和离子交换树脂上的离子，所进行的等电荷反应。用H+型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例：HR+Na+=Na++H+。从上式可知：在离子交换反应中，水中的阳离子(如Na)被转移到树脂上去了，而离子交换树脂上的一个可交换的H转入水中。Na从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。而树脂上的H交换到水中的过程称游离过程。因此，由于游离和置换过程的结果，使得Na和H互换位置，这一变化，就称为离子交换。

7)紫外线：汞灯在点燃时，能够放射出波长为1400nm-4900nm的紫外线(1nm=10-10m)，这种光线能穿透细菌的细胞壁，杀死微生物，达到消毒杀菌目的。紫外线波长在2600nm左右效果最好。

紫外线消毒主要应用于处理量小的饮用水方面。它的特点是：杀生能力强，接触时间短；设备简单，操作管理方便，处理后的水无色、无味、无中毒的危害；不会增加像氯气杀毒时出现的氯离子。

8)吸附净水技术： 主要指活性炭等具有吸附能力的物质吸附技术。这里只就活性炭的一些特点，做简要介绍：活性炭广泛应用于生活饮用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氢、除油和去臭等。通常，能够去除63%-86%胶体物质；50%左右的铁；以及47%-60%的有机物质。

三、常见水处理药剂

1、聚合氯化铝

聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。

特点：

1)絮凝体成型快，活性好，过滤性好。

2)不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变。

3)适应PH值宽，适应性强，用途广泛。

4)处理过的水中盐份少。

5)能除去重金属及放射性物质对水的污染。

6)有效成份高，便于储存，运输。

作用：

1)水中胶体物质的强烈电中和作用。

2)水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。

3)对溶解性物质的选择性吸附作用。

用途：

1)城市给排水净化：河流水、水库水、地下水。

2)工业给水净化。

3)城市污水处理。

4)工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。

5)各种工业废水处理：印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水f、污水处理。

6)造纸施胶

7)糖液精制

8)铸造成型

9)布匹防皱

10)催化剂载体

11)医药精制

12)水泥速凝

13)化妆品原料

2、聚合硫酸铁

聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体，极易溶于水，10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液，吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。

聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：

1)新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂；

2)混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快；

3)净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠；

4)除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著；

5)适应水体PH值范围宽为4-11，最佳PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小；

6)对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳；

7)投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。

3、聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

阳离子聚丙烯酰胺使用注意事项：

1)絮团的大小：絮团太小会影响排水的速度，絮团太大会使絮团约束较多水而降低泥饼干度。经过选择聚丙烯酰胺的分子量能够调整絮团的大小。

2)污泥特性：第一点理解污泥的来源，特性以及成分，所占比重。依据性质的不同，污泥可分为有机和无机污泥两种。阳离子聚丙烯酰胺用于处置有机污泥，相对的阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂用于无机污泥，碱性很强时用阴离子聚丙烯酰胺，而酸性很强时不宜用阴离子聚丙烯酰胺，固含量高时污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。

3)絮团强度：絮团在剪切作用下应坚持稳定而不破碎。进步聚丙烯酰胺分子量或者选择适宜的分子构造有助于进步絮团稳定性。

4)聚丙烯酰胺的离子度：针对脱水的污泥，可用不同离子度的絮凝剂经过先做小试停止挑选，选出最佳适宜的聚丙烯酰胺，这样即能够获得最佳絮凝剂效果，又可使加药量最少，节约本钱。

5)聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才干发充沛发挥絮凝作用。有时需求加快溶解速度，这时可思索进步聚丙烯酰胺溶液的浓度。

应用范围：

1)在造纸过程中作助留剂，补强剂。

2)水处理中作助凝剂、絮凝剂、污泥脱水剂。

3)石油钻采中作降水剂，驱油剂。

4)PAM还广泛应用于增稠、稳定胶体、减阻、粘结、成膜、生物医学材料等方面。

4、无机絮凝剂硫酸铝

适用的pH值范围与原水的硬度有关，处理软水时，适宜pH值为5~6.6，处理中硬水时，适宜pH值为6.6~7.2，处理高硬水，适宜pH值为7.2~7.8。硫酸铝适用的水温范围是20oC~40oC，低于10oC时混凝效果很差。硫酸铝的腐蚀性较小、使用方便，但水解反应慢，需要消耗一定的碱量。

5、无机絮凝剂三氯化铁

是另一种常用的无机低分子凝聚剂，产品有固体的黑褐色结晶体，也有较高浓度的液体。其具有易溶于水，矾花大而重，沉淀性能好，对温度、水质及pH的适应范围宽等优点。三氯化铁的适用pH值范围是9~11，形成的絮体密度大，容易沉淀，低温或高浊度时效果仍很好。固体三氯化铁具有强烈的吸水性，腐蚀性较强，易腐蚀设备，对溶解和投加设备的防腐要求较高，具有刺激性气味，操作条件较差。

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