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LOGO第3讲水处理剂概述一、水处理剂的定义和主要作用水处理剂的定义：又称为水处理化学品，主要指为了除去水中的有害物质而在水处理过程中添加的化学药品。它包括工业、城建、环保方面用于处理水的化学品，涉及冷却水、锅炉水、空调水、饮用水、污水及包括采油用水的工艺水等。水处理剂的主要作用：控制水垢、污泥的形成，减少泡沫，减少与水接触材料的腐蚀，除去水中悬浮物和有毒物质，除臭、脱色，软化和稳定水质等。二、水处理剂的主要类型给水处理药剂：阻垢剂、分散剂、缓蚀剂、、复合水处理剂、杀生剂、清洗剂、钝化处理剂和预膜处理剂等；废水处理药剂：凝聚剂、絮凝剂、杀菌剂、吸附剂、污泥脱水剂、脱色剂、膜、离子交换剂等；其他水处理药剂：消泡剂、螯合剂、除氧剂、污泥剥离剂等。LOGO三、水处理剂的研究现状及发展动态美国各类水处理药剂的需求状况1994年与2000年美国水处理药剂的需求比较我国水处理药剂发展状态第一阶段（1974～1989）：引进吸收和国产化阶段，建立了我国水处理化学品研究及制造体系；第二阶段（1990～2000）：创新研发及产业化阶段，建立起具有我国自主知识产权的水处理化学品及技术体系。主要存在的问题：产量较小：生产厂家规模小，多为小型企业，产品单一、产能小；品种不全，系列化不够：国外多为系列产品或专产品，国内一个系列一般只有1~2种；质量尚有差距：多为乡镇企业生产，产品质量参差不齐，整体质量欠佳。水处理药剂的发展趋势1.新型合成水处理药剂的开发：开发性能更好或能兼具多种性能的水处理剂；2.水处理药剂间的复配增效技术研究：克服单一水处理药剂的局限性，同时充分利用各种水处理药剂之间的协同效应；3.水处理药剂的环境友好化：高的生物降解性、对人类和其他生物无毒或低毒。LOGO四、绿色水处理剂的研究状况绿色水处理剂：应用绿色化学概念和原理的水处理剂。绿色化学：又称环境友好化学、清洁化学、绿色技术。就是用化学的技术和方法，从根本上减少或消除对人类健康和环境有害的原料、产物、副产物、溶剂等的产生和应用。绿色化学的思路是从根本上消除污染源，使废物不再产生或得到控制，因此绿色化学是从源头彻底控制污染的化学。绿色水处理剂的研究状况绿色化学的四个基本要素目标分子的结构：设计或探索对人类健康和环境安全的目标物质。原材料和试剂：开发和利用无毒的原料和试剂。化学反应方式：改变化学合成路线，不需分离出中间体，不产生很多废弃物。反应条件：改变使用溶剂和催化剂等反应条件。评价一个过程或产品是否符合绿色化学的要求，要把这四个方面联系起来统筹考虑。绿色水处理剂的发展设计更安全的新型绿色水处理剂：如：绿色分散阻垢剂聚天冬氦酸（PASP），易生物降解性，无毒、无突变等。开发不含磷的水处理剂；尽可能采用稳定的催化剂和无毒的溶剂。如：聚丙烯酸胺（PAM）是良好的絮凝剂和污泥脱水剂，从制得相对分子量高的产品出发，采用反向乳液聚合较为合理，但存在有机溶剂污染问题。如果采用以水为溶剂的溶液聚合法，虽反应条件较难控制，但可避免废液排放。五、水处理剂品种絮凝剂：在水处理时，向浑水中加入药剂使水中产生大颗粒凝聚体的过程称为絮凝过程，加入的药剂称为絮凝剂。1、絮凝剂絮凝剂的作用：在原水处理中，可用于除浊，脱色，除臭及除去其它杂质；在废水处理中，用于脱除废水中的油类，重金属类，有毒有害物质等；絮凝技术还用于选矿和污泥脱水等。絮凝剂絮凝剂的分类：无机絮凝剂：铝盐和铁盐：Al2(SO4)3;FeCl3有机絮凝剂：阳离子型，阴离子型，非离子型。阳离子型：聚硫脲盐酸盐，水溶性氨基树脂，聚乙烯基吡啶盐酸盐。阴离子型：羧甲基纤维素钠，藻酸钠，聚丙烯酸钠非离子型：聚丙烯酸胺，聚氧乙烯醚等。絮凝剂2、吸附剂吸附：某种物质(离子或分子)在另一种物质表面或微孔内积聚的现象。吸附剂：具有吸附性能的物质。吸附剂引起吸附的主要原因：（1）溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲合力。（2）溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或化学键力。吸附剂吸附的分类：（1）交换吸附：溶质的离子由于静电引力作用聚集在吸附剂表面的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子。（2）物理吸附：溶质与吸附剂之间由于范德华力而产生的吸附。（3）化学吸附：溶质与吸附剂发生化学反应，形成牢固的吸附化学键和表面络合物。吸附剂典型吸附剂：在废水处理中应用的吸附剂有：活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧化铝，焦炭、树脂吸附剂、炉渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。3、杀生剂氧化型：氯气；NaClO；ClO2；H2O2；KMnO4；O3等。非氧化剂：五氯酚，2，2ˊ-二羟基-5，5ˊ-二氯-二苯基-甲烷（DDT）。OHClH2COHClNCCHCNH2BrBrO十二烷基二甲基苄基溴化铵（俗称新洁尔灭）。二硫氰基甲烷（MBT）高效杀菌杀藻化学品。离子交换剂：是在与电解质溶液接触时与溶液中的离子发生交换反应的固体药剂。4、离子交换剂RH+M+RM+H+其中：RH——离子交换树脂M+——被交换的物质两种类型：阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。主要探讨：离子交换的过程。离子交换树脂的结构特征、分类和命名。离子交换树脂的合成方法和特性。离子交换树脂的性能。离子交换树脂的使用与保管。离子交换树脂在水处理方面的应用。离子交换剂膜：是一种选择性固体材料，它能够让液体中的一部分物质通过，而把另外一部分物质截留，从而达到分离的目的。5、膜膜的分类：膜膜电渗析膜反渗透膜超滤膜微孔滤膜纳滤膜本章小结1、水处理剂的定义和主要作用；2、水处理剂的主要类型；3、水处理剂的研究现状及发展动态；4。绿色水处理剂的研究状况；5、水处理剂品种。