绿色水处理剂又称环境友好型水处理剂

,

是指其生产过程清洁化

,

使用过程不

影响人体健康和环境

,

并可生物降解而对环境无害的水处理剂。绿色水处理剂可

表现在阻垢剂、缓蚀剂、絮凝剂方面

,

其中阻垢剂已基本实现“绿色化”

,

并已投入

应用。

 

1

、阻垢剂

 

 

 

 

 

在所有的水处理剂中

,

阻垢剂的“绿色化”进展最快。

阻垢剂主要通过螯合金属

的吸附分散微晶和晶格畸变作用

,

从而阻止水中致垢盐类在设备表面的沉积。高

聚物阻垢剂的研究显得极为活跃

,

可分为丙烯酸类、

马来酸类、

马来酸

/

丙烯酸类、

磺酸类和含磷类聚合物阻垢剂等。

 

2

、缓蚀剂缓蚀剂主要有无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类。

缓蚀剂的发展从最初的铬酸

盐、聚磷酸盐

,

到现在全有机系列的有机膦酸盐

,

从高磷、含金属的配方到低磷、

全有机配方

,

从单一配方到复合配方

,

正朝着多品种、

高效率、

低毒性等方向发展。

有机膦酸类是阴极型缓蚀剂

,

其共聚物同时含有磷酰基和羧基

,

兼具阻垢、分散、

缓蚀功能

,

无毒

,

不会造成“二次污染”

,

不需加酸调节

pH

值

,

药剂不易水解

,

耐高温且

操作简单安全。

 

 

 

 

 

中国使用的缓蚀剂品种很多

,

如磷酸盐、铬酸盐、硝酸盐等

;

其中铬酸盐因其

毒性大而被淘汰

,

磷酸盐则占据着重要地位。磷酸盐较好地解决了冷却水系统产

生碳酸钙垢的问题

,

但是有机多元磷酸不能有效地抑制磷系和磷锌系水处理剂配

方中产生的磷酸钙垢、锌垢和其他垢类。同时

,

随着世界各国对污水磷排放的规

定

,

也限制了它的使用。

从

20

世纪

90

年代起

,

无磷或低磷型循环水处理剂在国内

外得到了快速发展

,

代表性产品有磷酞基竣酸、多氨基多竣基甲叉磷酸等大分子

有机磷类和聚天冬氨酸、

肉桂醛类等无磷缓蚀阻垢剂及相应的复合配方。

它们的

特点是

,

对钙的容忍度较高

,

能稳定锌、铁离子

,

适合在苛刻的水质条件下应用

,

基

本不含磷或含磷较低。

 

3

、絮凝剂絮凝剂是水处理剂中用量最大的一种药剂

,

可分为无机、高分子、复合型等

种类

,

其中高分子絮凝剂又分为合成与天然两大类。一般而言

,

合成高分子絮凝剂

易于通过分子设计和合成手段“剪裁”分子结构

,

从而可以根据应用需求

,

灵活地调

控其性能

,

但其在处理后的水溶液中的残留物很难被生物降解

,

从而导致“二次污

染”

,

因此絮凝剂的“绿色化”应主要着眼于天然高分子絮凝剂。根据来源

,

天然高分

子絮凝剂可分为三大类

:

即多糖类、甲壳素类以及微生物絮凝剂类。

 

 

 

 

 

(1)

多糖类

 

多糖类物质因其剪切稳定性、生物可降解性以及其接枝产物比

直链合成聚合物

fl-PAM,

具有更大的空间位阻特性而成为研究热门

,

同时由于其

原料易得———可取自农、林产品

,

如淀粉、纤维素、木质素、单宁等

,

而具有良

好的经济性。

 

 

 

 

 

要实现絮凝功能

,

多糖类物质一般都需要经过改性

,

以改善其溶解性和增加其

絮凝能力。在众多的天然改性高分子絮凝剂中

,

淀粉改性絮凝剂的研究和开发尤交联等反应

,

可对淀粉改性

;

淀粉还能与丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺等人工合成高

分子单体进行接枝共聚反应

,

从而使共聚物兼具天然高分子和人工合成高分子的

优点。

 

 

 

 

 

(2)

甲壳素类

 

甲壳素是自然界中含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分

子化合物

,

它是许多甲壳类动物外壳的主要成分

,

也存在于某些植物

,

如菌、

藻类的

细胞壁中

,

质量含量一般为

30%~60%,

是一种十分丰富的自然资源3)

微生物絮凝剂

 

微生物絮凝剂

,

是指利用生物技术通过微生物的发酵、抽

提、精制而得到的一类絮凝剂

,

是一种无毒的生物高分子化合物

,

包括机能性蛋白

质和机能性多糖类物质。絮凝剂真正的生理意义并不在于使微生物产生絮凝

,

而

是在于构成微生物的多糖荚膜。微生物的絮凝性是一种伴生性状

,

其絮凝性主要

由位于染色体上和染色体外的絮凝遗传基因

,

决定这些絮凝基因

,

是由多个基因控

制的

,

絮凝基因经过修饰和校正基因的修正后

,

才可有效地表达絮凝能力

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