水处理药剂的研究现状及未来

关键词:水处理药剂
日期:2010年12月17日 来源:佰科

 

水处理药剂是当前水工业、污染治理与节水回用处理工程技术中应用较广泛、用量较大的特殊产品之一,包括絮凝剂、阻垢分散剂、缓蚀剂、杀生剂等,主要用于除去水中悬浮固体和有毒物质,控制水垢、污泥的形成,减少对水接触材料的腐蚀,除臭杀菌,脱色,软化,稳定水质及海水淡化等。

Freedonia咨询公司较新研究报告指出,市值为252亿美元/年的全球水处理化学品市场目前正以年均5.1%的速度快速增长,中国等发展中国家对此贡献突出。

因此,随着全球经济不断发展、对水资源消耗的增大、水资源分配不均导致的许多地区水资源短缺问题的日益突出,以及环保法规日益完善和人们环保意识的日益提高,水处理问题将成为人们日益关注的焦点,而研究新型高效环保的水处理药剂将是成为水处理领域的较重要的环节之一。

尽管水处理药剂在环境保护中的应用已经初见成效,但在生产和使用过程中仍然存在如下问题:

(1)絮凝剂产生的“二次污染”问题

无机絮凝剂按金属盐可分为铝盐系及铁盐系两大类。铁盐絮凝剂中Fe 2+与水中腐蚀质等有机物可形成水溶性物质,使自来水带色;铁盐絮凝剂中的Fe2+易被还原成Fe2+ ,从而产生“二次污染”,而且铁盐絮凝剂腐蚀性强,极容易成设备的毁坏。

铝盐对生物体有一定毒性,我国部分城市自来水厂中的饮用水中铝含量超标,过量的环境残留铝对植物、水生生物、微生物等会造成巨大的危害,对人类的健康构成潜在的巨大危害。其毒性与铝盐在环境中的存在形式、浓度、环境的理化性质有密切联系。Al3+在水中的高残留量会导致“二次污染”,进入人体后可诱发老年痴呆症、铝性骨病、铝性贫血症等。我国现有方法生产的饮用水铝含量比原水一般高出1~2倍,对人体可能构成不良影响,因而铝系药剂的使用需解决水中残留铝脱除等遗留问题。

在有机高分子絮凝剂中,PAM及其衍生物约占85%。虽然PAM本身基本无毒,但其中所包含的在生产过程中未完全转化的丙烯酰胺单体却是一种毒害神经性很强的物质,且有很强的致癌性,会对人类健康构成巨大的威胁。生产过程中夹带的有毒重金属及PAM的难降解性也会对环境带来“二次污染”的问题。

(2)其他水处理药剂存在的问题

我国目前冷却水占工业用水的60%~70%,冷却水所用的阻垢剂以磷系配方为主,而磷的排放易产生富营养化直接导致破坏生态平衡;无机缓蚀剂中常用的铬酸盐、亚硝酸盐等本身也具有较大的毒性;在大部分水处理药剂制备过程中使用的原料基本上均为有机溶剂且均含有毒性,且在生产过程中消耗大量能源也在一定程度上对环境带来了新的污染。不难发现,目前水处理药剂的发展中存在着两个主要问题,即“二次污染”和非清洁化生产。水处理是一项集生产工艺、设备与药剂等多种领域为一体的系统工程,要实现水处理的“绿色化” ,必须要从工艺、设备和药剂等相关领域共同人手,不仅发挥各个环节自身的独特优势,还要实现其协同效应。陆柱等曾经就水处理技术的“绿色化”做过专题论述。

本文将在总结我国水处理药剂“绿色化”发展现状的基础上,重点讨论如何从分子结构上实现水处理药剂的绿色化及实现其生产过程中的清洁化。

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