水處理藥劑的應(yīng)用和發(fā)展
水處理藥劑的應(yīng)用和發(fā)展
水處理劑是工業(yè)用水、生活用水、廢水處理過(guò)程中必需的化學(xué)藥劑，通過(guò)使用這些化學(xué)藥劑，可使水達(dá)到一定的質(zhì)量要求。它的主要作用是控制水垢和污泥的形成、減少泡沫、減少與水接觸的材料腐蝕、除去水中的懸浮固體和有毒物質(zhì)、除臭脫色、軟化水質(zhì)等。目前由于世界各國(guó)用水量急劇增加，同時(shí)各種環(huán)保法規(guī)（水凈化法）相繼制定，而且要求日益嚴(yán)格，所以對(duì)于各類高效的水處理藥劑增長(zhǎng)很快。在我國(guó)，與日益嚴(yán)峻的水資源危機(jī)矛盾的是水處理藥劑的生產(chǎn)能力很低，質(zhì)量也得不到保證，所以加快我國(guó)水處理藥劑這一環(huán)保材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迫在眉睫。
水處理藥劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺菌劑、分散劑、清洗劑、預(yù)膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交換樹脂等。本文將對(duì)絮凝劑和殺生劑作系統(tǒng)地介紹。
2、絮凝劑
絮凝技術(shù)的關(guān)鍵是絮凝劑的選擇。絮凝劑可分為無(wú)機(jī)、有機(jī)和微生物絮凝劑。
2.1、無(wú)機(jī)絮凝劑
無(wú)機(jī)低分子絮凝劑有氯化鋁、氯化鐵等。其聚集速度慢，形成的絮狀物小，腐蝕性強(qiáng)，在水處理過(guò)程中存在較大的問(wèn)題，而逐漸被無(wú)機(jī)高分子絮凝劑所取代。
無(wú)機(jī)高分子絮凝劑是在傳統(tǒng)鋁鹽、鐵鹽的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型的水處理劑，價(jià)格較低廉，凈水效果好。
聚合氯化鋁(PAC)的混凝性能好，生成的礬花大，投藥量少，效率高，沉降快，適合水質(zhì)范圍較寬。主要用于飲用水和工業(yè)給水的凈化。同時(shí)還能用于去除水中所含的鐵、錳、鉻、鉛等重金屬，以及氟化物和水中含油等，故可用于處理多種工業(yè)廢水。
聚合氯化鋁鐵（PAFC）是一種新型的無(wú)機(jī)高分子凈水劑，產(chǎn)品中鋁鐵二者的配比是可調(diào)的，以適應(yīng)不同水質(zhì)的需求，已分別在石化、鋼鐵、煤炭工業(yè)等廢水的凈化處理中得到應(yīng)用。結(jié)果表明，該藥劑質(zhì)優(yōu)、價(jià)廉，是一種新型、高效、穩(wěn)定的凈水劑，具有廣泛的應(yīng)用前景。有人通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較得出PAFC的凈水效果稍好于PAC，但PAFC加藥成本比PAC少得多。
具有良好的絮凝和吸附作用，廣泛應(yīng)用于原水，飲用水、自來(lái)水、工業(yè)用水、工業(yè)廢水及生活污水的處理。PAS是一種使用最廣的混凝劑，主要用于飲用水和工業(yè)用水的凈化處理。
聚硅酸鹽是在聚硅酸及傳統(tǒng)的鋁鹽、鐵鹽基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產(chǎn)生良好的混凝效果。通過(guò)把金屬離子的電中和能力和聚硅酸的吸附架橋能力結(jié)合在一起，使復(fù)合產(chǎn)物具有較強(qiáng)的電中和與吸附架橋作用，達(dá)到更好的凈水效果。它們的絮凝脫穩(wěn)性能遠(yuǎn)超過(guò)聚硅酸和聚金屬離子，同聚硅酸相比，不但提高了穩(wěn)定性，且增加了電中和能力;同聚金屬離子相比，則增強(qiáng)了粘結(jié)架橋性能。聚硅氯化鋁（PASC）和硅鐵復(fù)合無(wú)機(jī)高分子絮凝劑為代表的復(fù)合無(wú)機(jī)高分子絮凝劑，成功應(yīng)用在給水、工業(yè)廢水以及城市污水的各種流程中，現(xiàn)已成為主流絮凝劑。
但是，無(wú)機(jī)高分子絮凝劑的相對(duì)分子質(zhì)量和粒度以及絮凝架橋能力仍比有機(jī)絮凝劑差很多，且存在對(duì)進(jìn)一步水解反應(yīng)的不穩(wěn)定性問(wèn)題。
2.2有機(jī)高分子絮凝劑
與無(wú)機(jī)絮凝劑相比，合成有機(jī)高分子絮凝劑用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、介質(zhì)ｐＨ及環(huán)境溫度影響小，生成污泥量也少;而且有機(jī)高分子絮凝劑分子可帶—COO、—NH—、SO3、—OH等親電基團(tuán)，可具鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)，利于污染物進(jìn)入絮體，脫色性好。一般有機(jī)絮凝劑的色度去除較無(wú)機(jī)絮凝劑高20％左右.目前應(yīng)用較為廣泛的是聚丙烯酰胺類。它能適應(yīng)多種絮凝對(duì)象，用量少，效率高，生成的泥渣少，后處理容易。常與其它無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)配，如與氯化鋁的復(fù)配使用。
但合成高分子絮凝劑其單體或水解、降解產(chǎn)物常常有毒，如聚丙烯酰胺(PAM)的單體，有神經(jīng)毒性和致畸、致癌、致突變的“三致”效應(yīng)。
2.3微生物絮凝劑
微生物絮凝劑是利用生物技術(shù)，從微生物或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效、能自然降解的新型水處理劑，至今發(fā)現(xiàn)具有絮凝性的微生物已超過(guò)17種，包括霉菌、細(xì)菌、放線菌和酵母菌等。它分為：
(1)直接利用微生物細(xì)胞的絮凝劑，如某些細(xì)菌、霉菌、放線菌和酵母，他們大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中；
(2)利用微生物細(xì)胞壁提取物的絮凝劑，如酵母細(xì)胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)和N-乙酰葡萄糖胺等成分；
(3)利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的絮凝劑，微生物細(xì)胞分泌到細(xì)胞外的代謝產(chǎn)物是細(xì)胞的莢膜和粘液質(zhì)，除水外，其主要成分為多糖及少量多肽、蛋白質(zhì)、脂類及其復(fù)合物。其中多糖在某種程度上可用做絮凝劑。
迄今為止，發(fā)現(xiàn)的絮凝效果最好的微生物絮凝劑是紅平諾卡氏菌NOC-1?？捎糜谛螽a(chǎn)廢水處理，膨脹污泥的沉降及紙漿廢水(黑液)顏料廢水等有色廢水的脫色，效果顯著。
雖然，對(duì)微生物絮凝劑的研究屢有報(bào)道，但大多處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，未走向工業(yè)應(yīng)用。我國(guó)這方面的起步較晚，目前的研究?jī)H限于菌種篩選。www.5ign5.com
