污水水處理藥劑的應(yīng)用和發(fā)展

關(guān)于水處理藥劑的應(yīng)用和發(fā)展水處理劑是工業(yè)用水、生活用水、廢水處理過程中必需的化學(xué)藥劑，通過使用這些化學(xué)藥劑，可使水達(dá)到國(guó)家各行業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。

　　1、關(guān)于水處理藥劑的應(yīng)用和發(fā)展

　　水處理劑是工業(yè)用水、生活用水、廢水處理過程中必需的化學(xué)藥劑，通過使用這些化學(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、殺生劑、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。

　　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、硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵等。其聚集速度慢，形成的絮狀物小，腐蝕性強(qiáng)，在水處理過程 中存在較大的問題，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多得多。聚合硫酸鐵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。 聚合硫酸鋁(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。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。 上海大學(xué)環(huán)境科學(xué)系在污水處理廠的回流污泥及底泥中分離，篩選出3株絮凝劑產(chǎn)生菌.該菌株所產(chǎn)培養(yǎng)液可使土壤懸液 濁度去除率達(dá)99%以上，使堿性染料廢水COD去除率為70%左右，色度去除為92%左右。

　　目前，絮凝劑正向價(jià)廉實(shí)用、無(wú)毒高效的方向發(fā)展。有機(jī)高分子絮凝劑將逐漸取代目前被廣泛使用的無(wú)機(jī)絮凝劑，另一 方面，微生物絮凝劑具有使用穩(wěn)定性、安全性、高效性及低耗性。是當(dāng)今最具發(fā)展前途的絮凝之一。所以，未來(lái)的發(fā)展不僅 要開發(fā)新型廉價(jià)高效的有機(jī)高分子絮凝劑，還要研究微生物絮凝劑與其他絮凝劑的配合使用。已有試驗(yàn)表明，二者配合使用 ，可以互補(bǔ)，不僅可以提高絮凝效率，而且還可降低投加量。

　　3、殺生劑

　　殺生劑是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，用以殺死微生物(菌藻)以阻止其大量繁殖致使冷卻水系統(tǒng)中的金屬設(shè)備發(fā)生腐蝕及事 故，影響正常運(yùn)行的水處理藥劑。根據(jù)殺生機(jī)制分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。

　　4、水處理藥劑的發(fā)展方向

　　4.1專用水處理藥劑的開發(fā)

　　為了滿足不同廢水系統(tǒng)(如造紙廢水、印染廢水、食品加工廢水等)的需要，專用性強(qiáng)，針對(duì)某一類化學(xué)物質(zhì)的品種的研 制與開發(fā)勢(shì)在必行。

　　4.2多功能水處理藥劑的開發(fā)

　　多功能水處理劑是水處理藥劑研究的一個(gè)重要方面，這類新型水處理技術(shù)的出現(xiàn)，將開拓水處理劑的生產(chǎn)和應(yīng)用范圍， 對(duì)化學(xué)法處理工業(yè)水的發(fā)展有重大的促進(jìn)作用。這方面的研究主要有：緩蝕-阻垢劑、絮凝-緩蝕劑、絮凝-殺菌劑、絮凝-殺菌-緩蝕劑、絮凝-緩蝕-阻垢劑等。

　　4.3綠色水處理藥劑的發(fā)展

　　水處理藥劑綠色化發(fā)展中，無(wú)毒、無(wú)害、易生物降解都是方向。最典型的綠色水處理藥劑是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開發(fā)的分散阻 垢劑聚天冬氨酸(PASP)。PASP是合成的一種生物高分子。有良好的生物相溶性和可生物降解性。毒理學(xué)的研究揭示出聚天 冬氨酸(PASP)無(wú)毒、無(wú)敏感或無(wú)突變的效果。

　　4.4高性價(jià)比的水處理藥劑的開發(fā)

　　目前高性能的藥劑價(jià)格普遍偏高，可通過尋找價(jià)廉易得的原料研制出高性能產(chǎn)品，也可通過加強(qiáng)對(duì)復(fù)配技術(shù)的研究，即 添加廉價(jià)輔助劑，減少藥劑的實(shí)際用量，同時(shí)保持凈水效能而達(dá)降低成本的目的。