水处理药剂培训资料.ppt

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1、1.2阻垢分散剂分散、阻垢剂是指具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐类在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。分散、阻垢剂的作用机理分为：晶格畸变作用、络合增溶作用、静电斥力作用。晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上，占据了一定的位置，阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长，减慢了晶体的增长速率，从而减少了盐垢的形成；与此同时，由于分散、阻垢剂分子在晶体表面的吸附，晶体即使增长，也只能畸形地增长，这就使晶体产生畸变。畸变后的晶体与金属表面的粘附力减弱，因此不易沉积于金属表面上；分散剂所吸附的微晶带有相同的电荷，在静电斥力的作用下，阻碍了

2、微晶体因相互碰撞而形成的大晶体的沉淀趋势，使之随聚合物扩散到水中。晶格畸变作用除同聚合物相对分子质量大小有关外，同功能性基团的特性也有密切关系。巯水基能增强聚合物的晶格畸变和分散作用，因为铁屑和成垢物质是亲水固体，聚合吸附在其表面后，巯水基团向外，使原来亲水性物质的表面变为憎水性，促进了垢层的开裂。增溶作用是共聚物溶于水后发生电离，生成带负电性的分子链，它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物，从而使无机盐溶解度增加，起到阻垢作用。静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上，使微粒之间斥力增加，阻碍它们的聚结，使它们处于良好的分散状态，从而防止或减少垢物的形成。1.2.1有机膦酸盐和膦酸

3、酯1、氨基三亚甲基膦酸ATMP（见缓蚀剂讲解）2、羟基亚乙基二膦酸HEDP（见缓蚀剂讲解）3、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷PBTCA（见缓蚀剂讲解）4、多元醇膦酸酯分子式：PO4HR1R2多元醇膦酸酯分为两类：A类为不含氮的多元醇膦酸酯，即多数为聚氧乙烯醚的膦酸酯，为棕色膏状物；B类为含氮的多元醇膦酸酯，即多羟基化合物的膦酸混合脂，为酱黑色粘稠液体。A类多元醇膦酸酯特别是用于油田回注水的阻垢。B类多元醇膦酸酯用于炼油厂、化工厂、化肥厂、空调系统和铜制换热器等循环冷却水的阻垢剂，特别对油田的含油污的冷却水有特殊的处理效果。多元醇膦酸酯在阻垢方面是很有效的，甚至在循环冷却水系统中已有钙垢沉淀

4、的情况下，可以使之逐渐疏松消解，生成易于流动的絮状物而被水带走。它对硫酸钙垢有效好的阻垢作用，而对碳酸钙垢的作用较差。多元醇膦酸酯在缓蚀方面也是很有效的。有机膦酸酯主要是一种对金属铁的缓蚀剂，但聚氧乙烯基膦酸酯和聚氧乙烯基焦膦酸酯由于在分子中引进了多个氧乙烯基。所以与一般的有机膦酸酯相比，不仅提高了对碳酸钙的阻垢和对泥沙的分散能力，也提高了其缓蚀性能。尤其还消除了一般的有机磷酸酯易水解成正磷酸盐的缺点，其稳定性远远高于一般的有机磷酸脂。多元醇膦酸酯适用于铜材质换热器等不能使用氯气作为杀菌处理的循环冷却水系统。也特别适用于作油田污水回注过程中的阻垢剂。还可与聚磷酸盐、锌盐复配，作为阻垢缓蚀剂使用

5、。作为阻垢缓蚀剂，一般用量为45mg/L。单独使用可加入本品510mg/L，能防止结垢，加入量再高些，还具有良好的缓蚀效果，一般可在pH值7.08.5左右使用。需注意的是：A类：不宜与锌离子复合，否则会出现锌盐沉淀。B类：对锌盐有良好的稳定作用，可与锌离子复配。1.2.2聚合物1、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物AMPS分子式：(C3H4O2)m(C7H13NO4S)n无色或淡黄色透明粘稠液体，能与水无限溶。含ATMP共聚物在工业循环冷却水处理中是良好的阻垢分散剂。与传统的丙烯酸类阻垢分散相比，该种阻垢分散剂在高温、高碱度、高硬度、高pH值条件下，不仅对水中碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙

6、、氢氧化铁等沉积物有良好的抑制作用，对Zn2+、Mn2+、Fe2+等离子及粘泥和氧化铁均具有优良的分散性能且能有效地分散颗粒物，稳定金属离子和有机膦酸。该种阻垢分散剂水解率低，尤其适用于全有机系配方，在高硬度和高pH值的循环冷却水中应用。因为共聚物中含有磺酸盐基团，可以有效地防止由于均聚物与水中离子反应而产生难溶性钙凝胶。且无论是单独使用还是与锌盐、磷酸盐等复配使用，均表现出较好的阻垢和缓蚀性能，当它与硼酸盐。锌盐复配时，可组成对碳钢有良好缓蚀作用的缓蚀剂。该共聚物可与许多缓蚀剂、阻垢剂复配使用，尤其是与锌盐、磷酸盐、有机磷酸盐复配使用时，产生明显的协同增效作用。它可适用于循环冷却水碱性运行和

7、高浓缩倍数的水质。对环境无污染，广泛适用于钢铁、石油化工、化肥、电力等工业的循环冷却水系统。使用时应注意：（1）含AMPS共聚物随AMPS含量的不同及共聚物中其他组分的差异，产品的性能各不相同，应根据水质的情况进行选择。如：对于高硬度的结垢性较强，腐蚀性较弱的水质，可选择丙烯酸含量较高的共聚物，既可以降低成本又可达到良好的足够效果；对于磷酸盐。锌盐含量较高的水处理配方，应选择AMPS含量高或第三单体阻磷酸钙和稳定锌性能好的共聚物，以保证循环水中的锌和磷酸盐的稳定性。（2）作为工业循环冷却水处理用阻垢分散剂，含AMPS共聚物可单独使用，也常与其他药剂如聚磷酸盐。有机膦酸盐、锌盐以及水处理用的羧酸

8、聚合物、共聚物配合使用，能取得良好阻垢缓蚀效果。单独使用时，投加量一般为210mg/L，连续投加。但在大多数情况下是与多种水处理药剂复配使用。（3）含AMPS共聚物具有优异的对氧化铁的分散性能，特别是在中性或碱性水处理配方中，并且具有一定的缓蚀效果，与缓蚀剂复合使用有协同增效作用。（4）含AMPS共聚物不仅在高硬度水中具有优异的阻垢性能，由于其对锌盐有很好的分散性能，可使循环水中的锌离子含量高达5 mg/L以上，为保证低硬度的或各种腐蚀性水质降低腐蚀速率、提高处理效果提供了可能。1.3杀生剂杀生剂在敞开式循环冷却水系统中，人们经常可以看到微生物（菌藻）大量在敞开式循环冷却水系统中，人们经常可以

9、看到微生物（菌藻）大量生长繁殖的情况。粘泥和藻类的附着，可降低冷却塔和换热器的热效生长繁殖的情况。粘泥和藻类的附着，可降低冷却塔和换热器的热效率，严重时会导致冷却水水质迅速恶化，缓蚀阻垢药剂失效。冷却塔率，严重时会导致冷却水水质迅速恶化，缓蚀阻垢药剂失效。冷却塔填料和换热管路堵塞，有的造成换热器腐蚀、甚至穿孔，严重影响生填料和换热管路堵塞，有的造成换热器腐蚀、甚至穿孔，严重影响生产，并直接带来经济损失。因此，对水中微生物的控制是十分必要的。产，并直接带来经济损失。因此，对水中微生物的控制是十分必要的。控制微生物生长最有效和最常用的方法之一是投加杀生剂（又称杀菌控制微生物生长最有效和最常用的方法

10、之一是投加杀生剂（又称杀菌灭藻剂）。另外，杀生剂还用于油田水处理、空调水处理中控制微生灭藻剂）。另外，杀生剂还用于油田水处理、空调水处理中控制微生物生长，以及用于饮用水处理、污水处理中的消毒等。物生长，以及用于饮用水处理、污水处理中的消毒等。理想杀生剂应具有以下特性：广谱高效性、有较强的剥离能力、不污理想杀生剂应具有以下特性：广谱高效性、有较强的剥离能力、不污染环境、抗氧化性、无腐蚀性、与其他水质稳定剂的相容性、宽的染环境、抗氧化性、无腐蚀性、与其他水质稳定剂的相容性、宽的pH值适用性、使用安全、容易操作且价格适中。值适用性、使用安全、容易操作且价格适中。杀生剂按其杀生机制将它们分为两大类：氧

11、化性杀生剂和非氧化性杀杀生剂按其杀生机制将它们分为两大类：氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂。生剂。常用的氧化性杀生剂有：氯、溴和溴化物、二氧化氯、次氯酸盐、臭常用的氧化性杀生剂有：氯、溴和溴化物、二氧化氯、次氯酸盐、臭氧、过氧乙酸和氯化异氰尿酸等。氧、过氧乙酸和氯化异氰尿酸等。常用的非氧化性杀生剂有：季铵盐、氯酚类化合物、有机硫化合物、常用的非氧化性杀生剂有：季铵盐、氯酚类化合物、有机硫化合物、有机锡化合物、醛类化合物、有机溴化合物等。有机锡化合物、醛类化合物、有机溴化合物等。1.3.1氧化性杀生剂氧化性杀生剂氧化性杀生剂是具有强烈氧化性的杀生剂。通常是一种强氧化剂，能氧化性杀生剂是具有强烈氧化性

12、的杀生剂。通常是一种强氧化剂，能够使微生物体内一些和新陈代谢有密切相关的酶发生氧化而被杀灭。够使微生物体内一些和新陈代谢有密切相关的酶发生氧化而被杀灭。除了杀死微生物之外，也会对其他水处理药剂产生氧化分解作用，特除了杀死微生物之外，也会对其他水处理药剂产生氧化分解作用，特别是在循环冷却水系统中会影响缓蚀剂、阻垢剂的处理效果。氧化性别是在循环冷却水系统中会影响缓蚀剂、阻垢剂的处理效果。氧化性杀生剂对水中其他还原物质能起氧化作用，故当水中存在有机物、硫杀生剂对水中其他还原物质能起氧化作用，故当水中存在有机物、硫化氢以及亚铁离子时，会消耗一部分杀生剂，降低它们的杀生效果。化氢以及亚铁离子时，会消耗一

13、部分杀生剂，降低它们的杀生效果。因此，在使用需要特别注意其加入方式、加入位置以及与缓蚀阻垢剂因此，在使用需要特别注意其加入方式、加入位置以及与缓蚀阻垢剂的加入时间间隔和先后顺序等方面的问题，避免产生相互影响。的加入时间间隔和先后顺序等方面的问题，避免产生相互影响。循环冷却水中常用的氧化性杀生剂有：含氯化合物、过氧化物、含溴循环冷却水中常用的氧化性杀生剂有：含氯化合物、过氧化物、含溴化合物等具有氧化性质的化合物。它们普遍具有杀菌速度快、杀生效化合物等具有氧化性质的化合物。它们普遍具有杀菌速度快、杀生效果的广谱性、处理费用低、对环境污染相对影响较小、微生物不易产果的广谱性、处理费用低、对环境污染相

14、对影响较小、微生物不易产生抗药性等优点。不足之处在于受水中的有机物和具有还原性物质的生抗药性等优点。不足之处在于受水中的有机物和具有还原性物质的影响较大、药效时间短、受水中影响较大、药效时间短、受水中pH值影响较大、分散渗透、剥离效值影响较大、分散渗透、剥离效果差等。果差等。1、二氧化氯、二氧化氯分子式：分子式：ClO2二氧化氯在常温下是黄绿色至橘黄色气体，具有与氯气相似的刺激性二氧化氯在常温下是黄绿色至橘黄色气体，具有与氯气相似的刺激性气味。其液态为红褐色液体，固态为橙黄色结晶。含有结晶水时，为气味。其液态为红褐色液体，固态为橙黄色结晶。含有结晶水时，为黄色水合结晶（黄色水合结晶（ClO28

15、H2O）。二氧化氯易溶于水，其水溶液不稳定，）。二氧化氯易溶于水，其水溶液不稳定，会逐渐分解释放出会逐渐分解释放出Cl2。二氧化氯溶液在冷暗处十分稳定。易被硫酸所吸收，但不与硫酸起反二氧化氯溶液在冷暗处十分稳定。易被硫酸所吸收，但不与硫酸起反应。溶于碱溶液而生成次氯酸盐和氯酸盐。有强氧化作用，其水溶液应。溶于碱溶液而生成次氯酸盐和氯酸盐。有强氧化作用，其水溶液能将氯和碘分别氧化成高氯酸和碘酸。当受热或混杂能促进氧化作用能将氯和碘分别氧化成高氯酸和碘酸。当受热或混杂能促进氧化作用的有机物时，易引起爆炸。二氧化氯具有较强腐蚀性，有与锌、钙、的有机物时，易引起爆炸。二氧化氯具有较强腐蚀性，有与锌、钙

16、、铝、镁、镍反应生成相应的亚氯酸盐。铝、镁、镍反应生成相应的亚氯酸盐。现今国内和国外已制成了现今国内和国外已制成了ClO2浓度为浓度为2%的稳定的二氧化氯溶液，溶的稳定的二氧化氯溶液，溶液中添加有硼酸钠、过硼酸盐等作为稳定剂。稳定性二氧化氯为一种液中添加有硼酸钠、过硼酸盐等作为稳定剂。稳定性二氧化氯为一种无色或略带黄色的透明液体，稳定的二氧化氯溶液无毒，无味、不挥无色或略带黄色的透明液体，稳定的二氧化氯溶液无毒，无味、不挥发，不易燃，性质稳定，贮存和使用方便。发，不易燃，性质稳定，贮存和使用方便。二氧化氯主要是通过释放新生态氧而起到杀生作用。在水中反应如下：二氧化氯主要是通过释放新生态氧而起到杀生作用。在水中反应如下：ClO2+H2O3O+2H+Cl-新生态氧具有很强的氧化能力，对微生物细胞壁有较好的吸附和渗透新生态氧具有很强的氧化能力，对微生物细胞壁有较好的吸附和渗透性能，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，从而快速抑制细胞内蛋白质性能，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，从而快速抑制细胞内蛋白质的合成，使蛋白质中的氨基酸氧化分解，从而将菌藻分解杀死。其杀的合成，使蛋白质中的氨基酸氧化分解，从而