水處理藥劑應(yīng)用領(lǐng)域
1、工業(yè)用水
工業(yè)用水在整個(gè)國(guó)家工業(yè)體系中擔(dān)負(fù)著非常重要的角色。目前，我國(guó)工業(yè)用水占城市水資源使用量的80%左右。其中，工業(yè)用水中冷卻水用量居*，一般在60%以上。工業(yè)節(jié)水是保護(hù)水資源的重要環(huán)節(jié)，節(jié)水首先要從工業(yè)用水入手，冷卻水成為首要目標(biāo)，節(jié)約冷卻水的主要方式就是采用循環(huán)冷卻方式，并提高濃縮倍數(shù)。
工業(yè)用冷卻水一般分為兩種類(lèi)型：直流冷卻水和循環(huán)冷卻水。直流冷卻水把用于冷卻的水直接排放到江河湖泊，屬于一次性使用，造成資源浪費(fèi)。循環(huán)冷卻水是把使用過(guò)的水通過(guò)冷卻塔降溫后再次用于冷卻，整個(gè)水系統(tǒng)是處于一個(gè)不斷循環(huán)的動(dòng)態(tài)過(guò)程之中，屬于多次使用。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)分為封閉式和敞開(kāi)式。敞開(kāi)式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的冷卻水是通過(guò)冷卻塔來(lái)冷卻的，冷卻水再循環(huán)過(guò)程中會(huì)與空氣接觸，水量會(huì)發(fā)生變化，水中的各種礦物質(zhì)和離子含量會(huì)不斷濃縮增加，需對(duì)系統(tǒng)定量補(bǔ)水，并排出定量的濃縮水。封閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用封閉式冷卻設(shè)備，水在管中流動(dòng)，不直接暴露在空氣中，回水的熱量被其它換熱介質(zhì)取走以達(dá)到降溫的作用。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)需要解決管線和設(shè)備的結(jié)聚、腐蝕和微生物問(wèn)題。
工業(yè)循環(huán)水處理使用的藥劑主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、清洗劑、預(yù)膜劑等。
工業(yè)鍋爐用水也是工業(yè)用水的重要部分。工業(yè)鍋爐是一種常見(jiàn)的能量裝換設(shè)備，用來(lái)生產(chǎn)蒸汽或加熱水，廣泛地應(yīng)用于電力、機(jī)械、化工等工業(yè)部門(mén)及人們的日常生活中。按照鍋爐產(chǎn)生的蒸汽壓力可分為：高壓鍋爐、中壓鍋爐、低壓鍋爐;按照鍋爐的流量可分為大容量(大型))鍋爐、中容量(中型)鍋爐、小容量(小型)鍋爐。
工業(yè)鍋爐用水的水源一般為自來(lái)水和地下水，使用未經(jīng)處理的水容易對(duì)鍋爐造成結(jié)垢、腐蝕和汽水共騰等危害。結(jié)垢直接影響傳熱和汽水正常循環(huán)，形成垢下腐蝕，浪費(fèi)燃料，縮短鍋爐壽命，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)脹管、變形或爆管事故。腐蝕則直接影響材料強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)造成裂紋、泄漏甚至爆炸事故。汽水共騰直接影響蒸汽質(zhì)量，可能導(dǎo)致過(guò)熱器及其它用汽設(shè)備結(jié)垢甚至引起安全事故。為鍋爐提供合格的水，是保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行*的手段。工業(yè)鍋爐水處理的常用方法有鍋外水處理和鍋內(nèi)水處理，使用的藥劑主要有：緩蝕阻垢劑、除氧劑、給水降堿劑、離子交換劑、再生劑、軟化劑、堿度調(diào)節(jié)劑、清垢劑等。
2、市政/飲用水處理
飲用水的生產(chǎn)對(duì)社會(huì)是至關(guān)重要的，為了確保公眾衛(wèi)生安全、減少或消除水源性疾病的出現(xiàn)，在生產(chǎn)合格生活用水的過(guò)程中，必須添加合適的水處理化學(xué)品使出廠的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。重點(diǎn)需要處理的環(huán)節(jié)有：藻類(lèi)控制，減少水庫(kù)中有毒或有氣味的藻類(lèi);絮凝過(guò)程，去除懸浮和膠體固體如粘土;軟化過(guò)程，去除鈣鹽和鎂鹽，特別是碳酸鹽和重碳酸鹽;腐蝕控制，用來(lái)減少對(duì)管道的腐蝕;殺菌消毒等。
市政/飲用水處理涉及到的水處理藥劑一般有：殺菌滅藻劑、絮凝劑、緩蝕劑等。
3、污水/廢水處理
從水處理的角度來(lái)看，水是一種可再生資源。廢水通常包含有害毒素、細(xì)菌、油脂、油、重金屬、來(lái)自藥品的雜質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、病毒和其他雜質(zhì)。如果將污水/廢水直接排放到自然環(huán)境中，這些污染物會(huì)擾亂生態(tài)系統(tǒng)和生命周期。將污水中的全部污染物清除出去，需要將幾個(gè)單獨(dú)的污水處理方法結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)層層凈化，逐級(jí)過(guò)濾，直至將水中污染物*清除。一個(gè)完整而的污水處理系統(tǒng)分為三級(jí)：一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理。
一級(jí)處理處于整個(gè)污水處理系統(tǒng)zui底層，主要用來(lái)除掉水中較大的懸浮物，一般采用物理除污法，通常使用明礬或者炭塊等對(duì)污水中的較大懸浮物進(jìn)行吸附清除，吸附后的污水進(jìn)入二級(jí)處理。二級(jí)處理是指運(yùn)用生物化學(xué)處理法對(duì)水中的呈膠體狀態(tài)和呈溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物進(jìn)行清除，借助生物化學(xué)反應(yīng)來(lái)沉淀水中的有機(jī)污染物，經(jīng)過(guò)處理的污水基本達(dá)到排放要求，可以滿足特定用途的回用。二級(jí)處理通常借助流動(dòng)床生物膜工藝進(jìn)行，借助粘附在填料上的微生物自己繁殖形成生物膜來(lái)在水中進(jìn)行掛膜，借此來(lái)處理水中污質(zhì)。主要原理是通過(guò)水中生物將水中的有機(jī)物降解而達(dá)到處理污水的目的。三級(jí)處理是對(duì)污水進(jìn)行的zui高層次的處理，污水將在這一環(huán)節(jié)得到zui大限度的解污，三級(jí)處理又稱深度處理，主要是針對(duì)污水中難以被生物降解的有機(jī)物、溶解鹽類(lèi)進(jìn)行溶解，深度處理后的工藝污水水質(zhì)較好，可以直接投入工業(yè)生產(chǎn)的使用中，污水處理的目的基本實(shí)現(xiàn)。污水處理涉及到的水處理藥劑一般有絮凝劑、污泥脫水劑、消泡劑、螯合劑、脫色劑等。
4、海水淡化
海水淡化發(fā)展始于20世紀(jì)60年代，經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展，海水淡化技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟。其中，蒸餾法和膜法已成為主流技術(shù)。目前，在上蒸餾法仍然在整個(gè)海水淡化市場(chǎng)中占主導(dǎo)地位，但是其發(fā)展速度卻落后于反滲透法。蒸餾法是指利用熱能進(jìn)行海水淡化的方法，包括多級(jí)閃蒸(MSF)、多效蒸發(fā)(MED)、壓汽蒸餾(VC)等。膜法主要是利用膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行鹽水分離達(dá)到海水淡化的目的，主要包括反滲透法(RO)和電滲析法(ED)。海水淡化的工業(yè)化操作一般要高于常規(guī)水資源開(kāi)發(fā)利用成本。海水淡化成本包括能源費(fèi)、藥劑費(fèi)、設(shè)備費(fèi)、管理費(fèi)等。未來(lái)隨著海水淡化在人類(lèi)生產(chǎn)、生活用水所占份額逐漸加大，水處理藥劑在海水淡化領(lǐng)域的需求會(huì)不斷增加。
對(duì)于膜法而言，在海水淡化操作過(guò)程中，由于海水溫度、pH、離子濃度等變化，海水中鈣、鎂離子可能生成碳酸鹽、硫酸鹽、氫氧化物沉淀，堵塞膜孔，降低膜的透水率，因此需要在水中添加阻垢緩釋劑、清潔劑、絮凝劑、阻垢分散劑等藥劑，為減少結(jié)垢沉積對(duì)反滲透膜的影響。對(duì)于蒸餾法來(lái)講，容易產(chǎn)生鍋垢從而降低蒸發(fā)效率，可以通過(guò)海水進(jìn)行預(yù)處理來(lái)減少影響，向原水中加入聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸，膦基聚羧酸等進(jìn)行水質(zhì)軟化，對(duì)鈣，鎂離子以及其他金屬離子螯合作用使其不易沉淀，阻止水垢的形成。
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