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水处理药剂种类原理及使用(一)

发布日期:2018-05-24 作者:包头水处理设备 点击:

  水处理剂是工业用水、生活用水、废水处置进程中必需的化学药剂,经过运用这些化学药剂,可使水到达必然的质量要求。它的首要效果是节制水垢和污泥的构成、削减泡沫、削减与水接触的资料侵蚀、除去水中的悬浮固体和有毒物质、除臭脱色、软化水质等。

  

  当前因为世界列国用水量急剧添加,还各类环保律例(水净化法)接踵制订,并且要求日益严厉,所以关于各类高效的水处置药剂增进很快。在我国,与日益严肃的水资本危机矛盾的是水处置药剂的出产才能很低,质量也得不到包管,所以加速我国水处置药剂这一环保资料财产的开展火烧眉毛。

  

  水处置药剂包罗絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂、涣散剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离子交流树脂等。下面就简单的介绍一下。

  

  絮凝剂

  

  主要成分:为铝氧熟料(即铝矾土、纯碱、生石灰按比例烧制成的熟料)经磨细而制成。

  

  铝矾土

  

  又称矾土或铝土矿,主要成分是氧化铝,系含有杂质的水合氧化铝,是一种土状矿物。白色或灰白色,因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.9~4g/cm3,硬度1~3,不透明,质脆。极难熔化。不溶于水,能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝,制耐火材料。

  

  碳酸钠

  

  碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。无气味。有碱性。是碱性的盐。有吸水性。露置空气中逐渐吸收1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去二氧化碳。遇酸分解并泡腾。溶于水(室温时3.5份,35℃时2.2份)和甘油,不溶于乙醇。水溶液呈强碱性,pH11.6。相对密度2.53。熔点851℃。半数致死量(30日)(小鼠,腹腔)116.6mg/kg。有刺激性。可由氢氧化钠和碳酸发生化学反应结合而成。溶液呈碱性。

  

  碳酸钠是重要的化工原料之一,广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域,用作制造其他化学品的原料、清洗剂、洗涤剂,也用于照相术和分析领域。绝大部分用于工业,一小部分为民用。在工业用纯碱中,主要是轻工、建材、化学工业,约占2/3;其次是冶金、纺织、石油、国防、医药及其它工业。玻璃工业是纯碱的最大消费部门,每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。

  

  生石灰

  

  外形为白色(或灰色、棕白),无定形,在空气中吸收水和二氧化碳。氧化钙与水作用生成氢氧化钙,并放出热量。溶于酸水,不溶于醇。系属无机碱性蚀物品,国家危规编号95006。

  

  生石灰是采用化学吸收法除去水蒸气的常用干燥剂,[1]也用于钢铁、农药、医药、干燥剂、制革及醇的脱水等。生石灰中一般都含有过火石灰,过火石灰熟化慢,若在石灰浆体硬化后再发生熟化,会因熟化产生的膨胀而引起隆起和开裂。为了消除过火石灰的这种危害,石灰在熟化后,还应“陈伏”2周左右。

  

  生石灰与水会发生化学反应,接着就会立刻加热到超越300℃的高温。

  

  混凝土速凝剂

  

  速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类两类。我国常用的速凝剂是无机盐类,主要型号有红星Ⅰ型、7Ⅱ、728型、8604型等。

  

  红星Ⅰ型速凝剂是由铝氧熟料(主要成分是氯酸钠)、碳酸钠、生石灰按质量1:1:0.5的比例配制而成的一种粉状物,适宜掺量为水泥质量的2.5%~4.0%。7Ⅱ型速凝剂是铝氧熟料与无水石膏按质量比3:1配合粉末而成,适宜掺量为水泥质量的3%~5%。

  

  速凝剂掺入混凝土后,能使混凝土在5min内初凝,10min内终凝,1h就可产生强度,1d强度提高2~3倍,但后期强度会下降,28d强度约为不掺时的80%~90%。速凝剂的速凝早强作用机理是使水泥中的石膏变成Na2SO4,失去缓凝作用,从而促使C3A迅速水化,并在溶液中析出其水化产物晶体,导致水泥浆迅速凝固。

  

  速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。

  

  种类

  

  碱土金属碳酸盐和碱土金属的氢氧化物

  

  粉状的碱土金属碳酸盐或氢氧化物以前在喷射混凝土施工中很少应用。它们成为这类混凝土最常用的速凝剂,其常规掺量为水泥重量的2,5%至6%,它们主要是促进C3S的水化。一般加入少量的碳酸铝,可以影响水泥的凝结时间。但是,只有当大剂量掺入时,其影响才能被观察到。这种速凝剂与水泥的反应主要受水泥化学成分、细度和矿物添加剂以及环境温度的影响。

  

  硅酸碱(水玻璃)硅酸钠、硅酸钾类速凝剂

  

  主要用于湿拌喷射混凝土,它们通常都是液体,而且掺量很大(>10%胶凝材料重量)。可溶性的硅酸盐由于反应生成硅酸钙沉淀而加速凝结。当大剂量使用时,这些促凝剂降低了与基底的粘结力,最终,导致砼强度的下降和严重的干缩。一些报道说这些问题已被列入奥地利混凝土学会出版的“喷射混凝土南”中,规定这种速凝剂最大掺量不超过15%,最终的强度损失限制在30%以

  

  铝酸钠、铝酸钾铝酸盐类速凝剂

  

  既可以用干混,又可以用于湿混喷射混凝土工程,常用剂量一般为2.5%~5.5%。铝酸钾比铝酸钠速凝剂有更好的效果,但价格也更高。它们主要是直接参与硅酸盐水泥水化而加速水泥的凝结,与石膏结合,阻止水泥颗粒表面形成钙矾石,而使C3A立即反应,产生大多数喷射混凝土所需要的初始强度。它们的作用通常受水泥的化学成分、细度以及所含的矿物添加剂的影响,但这种影响比所看到的碳酸盐类外加剂的影响要小。

  

  最终强度将损失为20%~25%。毫无疑问,铝酸盐速凝剂在湿混喷射混凝土工程中应用效果最好,对厚的衬板甚至顶板都具有好的施工效果。但是其高碱含量,在地下施工对健康的危害是限制其应用的主要因素。另外,它们在含硫酸根的工程和含活性集料的工程应用中都存在问题,后者可能发生碱集料反应。

  

  无碱液体速凝剂

  

  液体无碱速凝剂,有关其应用报导还十分罕见。这类促凝剂可以解决一些碱性速凝剂常见的问题,如,对地下施工环境的危害,碱集料反应的危害,使用过程中高PH值的危害以及对喷射混凝土后期强度的损失等。

  

  请不要在物料搅拌时添加该品,因石子、砂子含有大量的水份,速凝剂短期时间内吸水

  

  速凝剂

  

  在未喷射时分解其速凝成份,影响凝结时间,降低混凝土强度,将导致喷射砼的不良效果。

  

  使用前应针对工程所用水泥品种进行试配试验,选好掺量,方可大量使用。存放过期水泥不能用,不符合国家标准的水泥不能用。对速凝剂要求妥善保管,防止受潮结块失效。加强早期喷水养护,确保后期强度。严格掌握好水灰比。渗水漏水的工程必须加大掺量。

  

  杀菌灭藻剂

  

  杀菌灭藻剂,别名洁尔灭、苯扎氯铵。化学名十二烷基二甲基苄基氯化铵。是一种阳离子表面活性剂,属非氧化性杀菌剂,具有广谱、高效的杀菌灭藻能力,能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长,并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用,能有效地挖去藻类繁殖和粘泥增长,在不同的PH值范围内均有很好的杀菌;同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。

  

  阻垢缓蚀剂

  

  大中小型锅炉阻止结垢及腐蚀,常用炉内化学处理方法,在锅炉用水内加入防腐阻垢剂,降低炉水硬度软化水质,减少结垢及腐蚀,这种方法简便实用,深受用户欢迎。

  

  使用简介:质量指标符合HG/T3538-2003;外观,黄棕色透明液体;活性组分(以EDTMPS计)%≥30.0;有机膦(以PO43-计)%≥10.0;亚磷酸(以PO33-计)%≤5.0;磷酸(以PO43-计)%≤1.0;PH值(1%水溶液)9.5-10.5;密度(20℃)g/cm3≥1.25;氯化物(以Cl-计)%≤3.0。

  

  注意事项

  

  EDTMPS用于循环水和锅炉水的缓蚀阻垢剂、无氰电镀的络合剂、纺织印染行业螯合剂和氧漂稳定剂。在循环冷却水中单独投加时,一般剂量2~10mg/L。EDTMPS与HPMA按1:3比例复配后,可用于低压锅炉炉内水处理。EDTMPS也可与BTA、PAAS、锌盐等复配使用。按每吨水加200g药剂的比例加入锅炉补充水中即可,使用时注意排污,要求每小时排污一次,每次5~10秒,如锅炉带垢运行可加大药剂用量,勤排污,运行10~20天后应停炉,人工把脱落下的水垢清理干净,防止污垢堵塞管道,然后转入正常运行。有条件的可测炉水浓缩倍数,控制在10倍左右,其他参数按劳动部门有关规定调整(如炉水pH10~12等)。加药水箱应为塑料制品,水泥材料的水池应作防腐处理,否则易被药剂侵蚀,从而使水的硬度增加。锅炉补充水的总硬度应控制在200mg/L以内,若硬度过高可用石灰法或其他方法降低硬度,否则锅炉专用缓蚀阻垢剂TH-503的阻垢效果将受到影响。

  

  有机膦系

  

  有机膦系化合物作为缓蚀剂是近二、三十年才兴起的,美国、日本、德国等在这方研研究较深入。能够用作缓蚀剂的有机膦化合物主要有有机瞵酸及具衍生物、磷酸有机衍生物、亚磷酸酯和磷杂环化合物。有机膦系缓蚀剂与聚磷酸盐在许多方面相似,不易水解是其不同于后者的显著优点,特别适用于高硬度、高pH值和高温下运行的冷却水系统,既具较好的缓蚀性能,又有优异的阻碳酸钙(镁)垢的作用,因而被广泛应用。

  

  现已开发出氨基三叉二瞵酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、二亚乙基三胺五甲基膦酸(DTPMP)、多元醇膦酸酯、2一膦酸基丁烷一l,2,4一三羧酸(PBTCA)、2-羟基膦基乙酸(HPAA)、甘氨酸二甲叉膦酸(GDMP)、N,N一二甲叉膦酸一N一甲叉膦酸一N一羧甲基乙二胺(DPSC)等一系列新产品。有机膦缓蚀剂研究方兴未艾,每年都有大量报道。具有阻垢、缓蚀、防冻、润滑等多功能作用的有机膦缓蚀剂尤其受到人们的重视。

  

  有机膦高分子聚合物缓蚀剂具有效率高、稳定性好等优点,对此也有少量报道,可能也是今后发展的另一方向。主要类型为聚酰胺、聚丙烯酸及聚醚类等含磷高聚物。

  

  其它类型

  

  1.锅炉缓蚀阻垢剂

  

  1.1概述

  

  运行中的锅炉常常有坚硬的水垢及腐蚀,这不但浪费燃料,影响锅炉出力,严重时会炸管,造成停炉事故。

  

  1.2锅炉缓蚀阻剂原理

  

  锅炉缓蚀阻垢剂由碱性物质和有机物复配而成,本剂中加有缓蚀剂,防止受热面腐蚀。

  

  本剂中的碱性物质,在炉内通过化学反应,与水中的钙、镁盐类反应生成水渣沉淀,通过排污排出炉外,降低水中钙。镁离子的浓度,使其形不成水垢。

  

  本剂中的有机物,会增加水渣的流动性,使之容易排出,同时有机物还会在金属表面形成阻止层及保护膜,阻止受热面形成水垢,保护受热面不受腐蚀,保证了锅炉无腐蚀下正常运行。

  

  本剂投入运行炉水中,长期运行中,也会与已生成的老垢发生化学反应,使老垢从锅炉传热面上剥落下来。

  

  从这个意义上年,它又会起到除垢作用,尤其是硫酸盐和硅酸盐水垢严重的锅炉,使用缓蚀阻垢剂效果更明显。

  

  1.3用量

  

  使用本剂应根据锅炉给水的水质硬度用药,一般可按下列要求用药:

  

  给水硬度≤2mmol/L加本剂100克/吨水。

  

  给水硬度每增加2mmol/L加药量增加85克/吨水。

  

  在不清楚给水硬度情况下,按上述原则适应多加一些为宜。

  

  1.4使用方法

  

  锅炉缓蚀阻垢剂有两种加药方法:

  

  一种是带有水箱或水池,但无省煤器的锅炉,可把药直接加入水箱或水池中,随供水系统把药送入炉内;

  

  另一种是用加药漏斗把药直接灌入炉内。

  

  在加药前先把药用60-70oC热水化开,过滤一下,可采用间断加药法,即每班加一次,也可一次加足。

  

  加药后应注意控制炉水指标,PH值在10-12之间,总碱度6-26mmol/L为宜。

  

  同时定期排污,排污率一般保持在5-10%之间,每班至少一次,每一次不超过30-60秒,若排污后,水位无变化,应检查脱落的老水垢是否堵塞了管线,若管线堵塞,应及时采取措施。

  

  1.5注意事项

  

  炉内处理,操作简单容易掌握,但操作人员必须认真负责,做到经常检查,化验,才能达到预期效果。

  

  炉内水处理前,应尽量先除垢,以防老垢大量脱落堵塞管路,在压火停炉后要冲洗一次,并注意水位变化情况。

  

  本剂不属危险品,不爆,不燃。

  

  应存放在干燥通风处,防止雨淋及日晒。

  

  杀生剂

  

  水处理杀生剂按药剂化学性质可以分为氧化性和非氧化性杀生剂。

  

  氧化性杀生剂主要包括氯基杀生剂、澳基杀生剂、臭氧、过氧化物杀生剂等。氯气价廉,杀生速度快,杀菌谱广,效率高,被用于水的杀菌处理较早,目前仍是国内外使用最广的一种杀生剂。臭氧不仅能杀灭水中的各种菌藻、病毒,还可抑制或消除结垢、控制设备腐蚀,无排污,不必调节pH值,操作方便。尽管氧化性杀生剂有发展快、产量迅速、操作方便等优点,而且在冷却水处理中已用了半个多世纪,但它仍有不可克服的缺点。卤素型杀生剂与水中的有机物反应生成致癌物三卤甲烷(THM),并且稳定性欠佳、用于工业水处理时对勃泥、菌垢的剥离和洗涤作用差,另外氯基杀生剂中的氯离子会腐蚀设备和仪器。

  

  对于氧化性杀生剂的这些不足之处如毒性和稳定性等方面可通过使用非氧化性杀生剂改善。

  

  非氧化性杀生剂种类较多,应用较早的有氯酚类、有机胺类、有机硫化合物、季铵盐类,新开发的有有机锡化合物、戊二醛等。酚类化合物杀菌力强,价格适宜,是早期销售量最大的非氧化性杀生剂。但其毒性大,特别是危害水生物,国外在工业水处理中严格限制采用,国内仍较多使用,只能逐步被高效,低毒的其他杀生剂代替。而非氧化性杀生剂的研究热点主要集中在季铰盐类杀生剂、季鳞盐类杀生剂等方面。

  

  清洗剂

  

  清洗剂是一个很大的范畴,种类繁多,包括无机清洗和有机清洗两大类.有机清洗剂与无机清洗剂的区别简单地说,有机清洗剂就是含碳的化合物制成的清洗剂,无机清诜剂就是不含碳的化合物制成的清洗剂,因此它们属于无机物。清洗剂的分类方法也很多,各国都不尽相同,我们通常分成水系,半水系、非水系清洗剂三大类。


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