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1、工业水处理剂摘要 水处理剂指用于水处理的化学药剂，通常指用于污水处理的化学药剂。广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业，以达到节约用水和防止水源污染的目的。包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂等。关键词 水处理药剂 有机磷 聚合物 杀菌剂目 录前言4一、有机磷41.1、有机磷ATMP的性质与用途51.2有机磷ATMP的要求指标51.3有机磷ATMP的应用5二、聚合物62.1聚合物HPMA的性能62.2聚合物HPMA的质量指标72.3聚合物HPMA的用途7三、
2、杀菌剂73.1杀菌剂1227的性能83.2杀菌剂1227的用途83.3杀菌剂1227技术指标8四、水处理剂的发展前景9参考文献10致 谢11 工业水处理剂前言水处理剂是指用于水处理的化学药剂，广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业，以达到节约用水和防止水源污染的目的。泰和中的水处理剂大概分为：有机磷（如ATMPHEDPDTPMPEDTPMPAEDTMPS）、聚合物（如HPMAPAAPAAS三元共聚物、四元共聚物等）、杀菌剂（如1227）。水处理剂是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。水处理药剂包括絮凝剂、缓
3、蚀剂、阻垢剂、杀生剂、分散剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离子交换树脂等。本文将对有机磷、聚合物和杀菌剂作系统地介绍。一、有机磷有机磷是一种工业水处理的阻垢剂，阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为，阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。经过半个多世纪的发展，阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来，阻垢剂的品种丰富多样，在工业水处理及环保要求的推动下，阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展1.1、有机磷ATMP的性质与用途无水处理剂产品ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢
4、盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。 ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果ATMP用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。 ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。ATMP固体为结晶性粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。由于纯度较高，可用作纺织印染行业的金属螯合剂及金属表面处理剂。1.2有机磷ATMP的要求指标与无机絮凝剂相比，合成有机高分子絮凝剂用量少，絮凝速度快，受共存盐类、介外 观 ：无色或淡黄色透明液体 ，固体为白色结晶性粉末 活性组分(
5、以ATMP计) % 50.0 （固体95.0 ），氨基三甲叉磷酸含量% 40.0 （固体80.0 ），亚磷酸(以PO33-计) % 5.0 （固体3.5） ，磷酸(以PO43-计) % 1.0 （固体0.8），PH值(1%水溶液) ：1.5-2.5（固体2.0 ） 氯化物(以Cl-计)% 3.5 或2.0 ，Fe（以Fe3+计）含量 ppm 20.0 密度(20) g/cm3 1.28 或1.30 。1.3有机磷ATMP的应用氨基三甲叉膦酸(ATMP)不易水解，耐高温，低毒或无毒，对碳酸盐的防垢效果特别好，且具有一定的缓蚀性能，可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂，如工业循环
6、冷却水、油田注水、印染用水等。ATMP的合成方法较多，适合于工业生产的合成方法主要有2种，为亚磷酸（或三氯化磷）与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成。该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点，适合工业化生产。水处理剂产品ATMP常与其它有机磷酸、聚羧酸或盐等复配成有机碱性水处理剂，用于各种不同水质条件下的循环冷却水系统。有机磷是利用生物技术，从微生物或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效、能自然降解的新型水处理剂 。二、聚合物聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点，被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元
7、共聚物、环境友好聚合物的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团，而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢，磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比，共聚成具有多种水处理功能的共聚物，从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物。2.1聚合物HPMA的性能氯气是HPMA 水解聚马来酸酐 Hydrolyzed Polymaleic Anhydride 别名： 聚马来酸 【 CAS 】 26099-09-02 。一、产品特性 HPMA是一种低分子量聚电解质，一般相对分子量为 400800 ，无毒，易溶于水，化学稳定性及热稳定性高，分解温度在
8、 330 以上。在高温（ 350 ）和高 PH 下有明显的溶限效应。 HPMA 适用于碱性水质或同其它药物复配使用。 HPMA 在 300 以下对碳酸盐仍有良好的阻垢分散效果，阻垢时间可达 100h 。由于 HPMA 阻垢性能和耐高温性能优异，因此在海水淡化的闪蒸装置中和低压锅炉、蒸汽机车、原油脱水、输水输油管线及工业循环冷却水中得到广泛使用。另外 HPMA 有一定的缓蚀作用，与锌盐复配效果更好。 HPMA 还可用于水泥外加剂。羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸(AA)、马来酸或马来酸酐(MA)，引发剂作用下，通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对Ca2+，M
9、g2+，Ba2+，Fe3+等离子具有较强的螯合能力，不仅有分散、凝聚作用，还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列，从而起到阻垢作用。20世纪80年代中期，国内丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物开发成功，奠定了我国水溶性聚合物水处理剂的基础。2.2聚合物HPMA的质量指标与无机絮凝剂相比，合成有机高分子絮凝剂用量少，絮凝速度快，受共存盐类、介质符合 GB /T 10535-1997 ；外 观 ：浅黄色至棕红色透明液体；固体含量 48.0； 溴值 mg/g 80.0；平均分子量 450 ；pH（1水溶液） 3.0；密度（20）g/cm3 1.18。2.3聚合物HPMA的用途有机膦酸和聚羧酸是工业水处理中较
10、为常用的水处理剂。但随着工业处理及环保要求的提高，综合了有机膦酸和聚羧酸两者优点，具有多项水处理功能的膦基羧酸聚合物正逐步发展。该类共聚物具有优良的阻碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙垢的性能，而且还具有较好的稳定锌离子和分散氧化铁能力，是一种综合性能较好的水质稳定剂。 HPMA通常以 1-15ppm 与有机磷酸盐复合，用于循环冷却水、油田注水、原油脱水处理及低压锅炉的炉内处理，具有良好的抑制水垢生成和剥离老垢的作用，阻垢率可达 98% 。 HPMA 与锌盐复配时，能有效地防止碳钢的腐蚀。三、杀菌剂杀生剂是在循环冷却水系统中，用以杀死微生物（菌藻）以阻止其大量繁殖致使冷却水系统中的金属设备发生腐蚀及事故，
11、影响正常运行的水处理药剂。根据杀生机制分为氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂。杀菌剂1227具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时1227还具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。在水产养殖、工业冷却水中，能控制水体中菌藻的生长1227毒性小，无积累性毒性，易溶于水，并不受水硬度影响，因此广泛应用于石油、化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统中，以控制循环冷却水系统中菌藻滋生。待添加的隐藏文字内容13.1杀菌剂1227的性能1.1227 是无色粘稠透明液体，在水中离解产生阳离子活性基团，具有杀菌、乳化、抗静电、柔软等性能。具有
12、广谱、高效的杀菌灭藻能力对杀灭硫酸盐还原菌有特效 。 2.可溶于水，使用方便，不受水的硬度影响，而且具有很强的粘泥剥离作用。 3.毒性小、无累积性毒性，不象氯气处理后水中含有残余氯，造成二次污染。 4.对用氯气无法控制的系统中，本系列产品可以有效地控制藻类繁殖和粘泥的增长。 5.1227在不同的 PH值范围内，杀菌灭藻的能力均有效，即它在酸性和碱性的条件下均可使用。 6.具有分散和渗透的作用 ,能渗透并除去粘泥和剥离附着的藻类,并具有去油能力，兼有清洗油污作用。3.2杀菌剂1227的用途多功能水处理剂是水处理药剂研究的一个重要方面，这类新型水处理技术的出现，将开拓水处十二烷基二甲基苄基氯化铵广
13、泛用于工厂循环冷却水、发电厂用水、造纸厂、油田油井注水系统医 疗器械和创面消毒，也用于游泳池、洗衣房和公共场所的卫生消毒洗涤，食品工业设备清洗。 1.1227作为消毒杀菌剂:用于手术前医务人员双手浸泡消毒。创口感染的洗涤消毒医疗器械消毒剂等。 2.1227作为杀菌灭藻剂:在工业水处理方面用于工厂循环冷却水、发电厂用水、油田油井注水系统。 3.1227作为匀染剂：可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂。 4.在其他方面的应用：谷物仓库、禽畜栏舍、蚕室以及蘑菇、白木耳等经济作物的养殖场所和器具。3.3杀菌剂1227的技术指标水化学杀生剂是通过断开细菌和藻类蛋白质的键而起杀
14、生作用的，浓度为0.5mg/L时，即能有效地抑制冷却水系统中的藻类、真菌和细菌，具有广谱高效、作用时间长(0.5mg/L的加入量，使用5周后仍有效)、低毒、pH使用范围广、配伍性混溶性好、不起泡沫，并能阻止粘泥生成等优点。国外已广泛应用于冷却水处理中。杀生剂因其成本低，毒性小，且兼具缓蚀性。故得到广泛的应用，但使用中还存在易产生抗药性、费用增加，起泡，加重腐蚀等问题。1227组成：十二-十四烷基二甲苄基氯化铵，外观: 无色至淡黄色粘稠透明液体 活性物含量，% 451.0 ，游离胺含量，% 1.5 ，色度，Hazen 100 。四、处理剂的发展前景水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中必须
15、用的化学试剂。目前我国水处理剂品种已基本配套并满足要求，生产能力大于市场需求，但我国水处理剂在产量、品种、质量应用于技术服务等方面，同我国相比存在一定差距，结合行业和当前国民经济特点提出了一些对策及建议。我国的水处理剂生产是从20世纪70年代引进大化肥装置和石油化工装置配套引进的，主要用于装置的循环水的处理；其间，我国水处理剂发展出现了一个小高潮，许多乡镇企业依托大专院校和科研院所生产了一批水处理药剂。经过多年发展，我国在此领域取得了一定成绩，到2008年为止，我国水处理产品已逾百余种，但和国外发达国家相比，目前我国的水处理产品仍然存在着产品品种少、系列化水平低、专用品少、质量参差不齐等缺点。
16、在污水处理剂方面，国内的起步则较晚，主要是近几年才有所发展和创新，但发展势头较强。现在，许多水处理技术工作者都把创新方向着力向污水处理剂研发发展，通过国外技术的消化吸收和自主创新，也取得了一批科研成果，正逐步向现实生产转化。目前，国内污水处理剂的生产主要以有机絮凝剂为主，缺少专用的产品和规模化生产装置，产品的标准化程度也不高。但另一方面来说，我国污水处理剂的发展虽然起步晚，但我们可以在国外成熟工艺技术条件下实现跨越式发展，发挥后发优势，利用当代最新科学技术成果，在水处理剂市场上有所作为。一个时期以来，我国从大的政策上推行科学发展战略，其中“节能减排”是其重要的组成部分。在节水治污方面也不断有大
17、的政策出台，如新的生活饮用水卫生标准和1985年的老标准相比，就把水的安全卫生指标由35项增加到106项。在国家“十一五”规划当中，明确指出将城市污水的处理率由目前的不足30提高到2010年的70。为此，全国将新建污水处理厂1000多座。总投资将在4000亿元左右。城市污水处理费用的按量征收等因素决定，未来几年我国水务市场年增长将保持在l5左右。由于之前相继发生的“松花江污染事件”和“牡丹江污染事件”，还有“太湖蓝藻爆发”等国内外影响巨大的水污染事件的发生，国家必将加大水污染治理的力度；现代社会与工业的快速发展和水资源匮乏、污染加剧的严峻形势都在极大地促进水处理化学品新产品、新技术的出现和产业规模的不断扩大。所以，优惠的政策环境、巨大的市场空间，将为国内外水处理化学品生产企业提供巨大的商机。目前世界上水处理工业市场销售额达300多亿美元，其中美国是世界上最大的水处理剂消耗国，其次是日本和西欧。近年来，随着我国水处理行业的发展和生产技术的不断完善，这些工业发达的国家开始转移水处理剂的生产，更多的从我国进口，如美国的GE和纳尔科化学(NALCO)，因此，这也给了国内水处理企业一个巨大的商机。参考文献 1李本高、王建军、龙军，工业水处理技术，中国石化出版社，2008.
