工业废水处理剂汇总
水处理剂是指用于水处理的化学药剂，广泛应用于化工、石油、轻工、日化、纺织、印染、建筑、冶金、机械、医药卫生、交通、城乡环保等行业，以达到节约用水和防止水源污染的目的。
水处理剂包括冷却水和锅炉水的处理、海水淡化、膜分离、生物处理、絮凝和离子交换等技术所需的药剂。如缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂、离子交换树脂、净化剂、清洗剂、预膜剂等。
根据不同的用途和处理过程划分，水处理剂的主要类型有：
反渗透纯水系统水处理制剂：采用具有良好的协同处理效应的复合制剂,能有效防止水垢、微生物粘体的形成、提高系统的脱盐率、产水量；延长RO膜的使用寿命。
循环冷却水处理：保证冷却水塔、冷水机台等设备处于最佳的运行状态，有效的控制微生物菌群、抑制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀。达到降低能耗、延长设备的使用寿命的目的。专案制定水处理方案，采用专业的复合水处理制剂及完善的技术服务体系。
杀菌灭藻剂
锅炉水处理制剂，采用具有良好协同处理效应的复合制剂,防止锅炉的腐蚀与结垢，稳定锅炉水质保证锅炉的正常运行，降低锅炉本体的消耗、延长其使用寿命。
复合锅炉水处理制剂
清罐剂
碱度调整剂
喷漆房循环水处理制剂：药剂属于复合制剂具有广普的分散能力，其处理的油漆渣脱水性良好，处理的漆渣为无黏性团状，便于打捞等下一阶段的处理。药剂的环境介面友好、处理效能稳定。能有效的防止油漆黏附在管道设备所带来的困扰，同时降低水体中COD含量，除去异味，改善环境，延长循环水的使用寿命。
机油漆树脂分散剂（漆雾凝聚剂）
悬浮剂
废水处理制剂：采用合理的水处理工艺，配合水的深度处理，处理水可达到GB5084-1992、CECS61-94中水回收用水标准等，可以长时间循环使用，节约大量水资源。
环保型COD专用除去剂
重金属捕捉剂
水处理剂和节水
节水首先要抓住比较集中使用的工业用水。在工业用水中，冷却水占的比例最大，约占60%到70%，因此节约冷却水就成为工业节水最紧迫的任务。
冷却水循环使用后，大大节约了用水量。但由于冷却水不断蒸发，水中盐类被浓缩，加上冷却水与大气接触，溶解氧与细菌含量大大增加，导致循环冷却水出现严重的结垢、腐蚀和菌藻滋生三大弊病，使热交换率大为降低，检修频繁，威胁生产正常进行。为此，必须在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂及与其配套的清洗剂、预膜剂、分散剂、消泡剂、絮凝剂等。这种加入化学药剂以防止循环水结垢、腐蚀、菌藻滋生的一套技术叫做化学水处理技术，它包括预处理、清洗、酸洗、预膜、正常投加、杀菌等工序。污水处理中的一级处理使用凝聚剂和絮凝剂也是回收利用污水的重要手段。化学水处理技术是当前国内外公认的工业节水最普遍的有效手段。
化学水处理剂
化学处理就是用化学药剂来消除及防止结垢、腐蚀和菌藻滋生及进行水质净化的处理技术。它使用凝聚剂去除原水中的机械杂质，用阻垢剂防止结2垢，用缓蚀剂抑制腐蚀，用杀菌剂阻止有害微生物的滋生，用清洗剂去除锈渣、老垢、油污等。
水处理剂中用量较大的有三类：絮凝剂；杀菌灭藻剂；阻垢缓蚀剂。絮凝剂亦称混凝剂，其作用是澄凝水中的悬浮物，降低水的浊度，通常用无机盐絮凝剂添加少量有机高分子絮凝剂，溶于水中与所处理水均匀混合而使悬浮物大部沉降。杀菌灭藻剂亦称杀生剂，其作用是控制或清除水中的细菌和水藻。阻垢缓蚀剂主要用于循环冷却水中，提高水的浓缩倍数，降低排污量以实现节水，并降低换热器和管道的结垢和腐蚀。
让我们重点了解一下其中几种水处理剂。
一、絮凝剂
1、淀粉衍生物絮凝剂
近年来淀粉类絮凝剂在印染废水中应用也非常广泛。李旭祥等用过硫酸铵为引发剂，使菱角粉与丙烯腈接枝共聚，制得的改性淀粉配以助凝剂碱式氯化铝处理印染废水，浊度去除率可以达到70％以上。赵彦生等在淀粉与丙烯酰胺共聚两步法合成阳离子淀粉絮凝剂的基础上，进行了淀粉—丙烯酰胺接枝共聚物一步法改性阳离子絮凝剂CSGM的合成及性能研究，用这种絮凝剂处理毛纺厂印染废水取得了较好结果。陈玉成等利用生产魔芋精粉后的下脚料，以尿素作催化剂，通过磷酸盐酯化制成絮凝剂1号，对含硫化染料印染废水进行处理，当投药量120mg/L时，COD去除率68.8％，色度去除率达92％。杨通在等以淀粉为原，合成了阳离子型改性高分子絮凝剂，并用它对印染等轻工废水进行处理，研究结果表明，悬浮物、COD、色度去除率较高且产污泥量少，处理后的废水水质得到较大改善。
2、木质素衍生物
自70年代以来，国外已研究了以木质素为原料合成季胺型阳离子表面活性剂，用其处理染料废水获得了良好的絮凝效果。我国朱建华等利用造纸蒸煮废液中木质素合成了阳离子表面活性剂，处理印染废水，结果表明，木质素阳离子表面活性剂具有良好的絮凝性能，脱色率超过90％。张芝兰等以草浆黑液中提取木质素，作为絮凝剂，并与氯化铝、聚丙烯酰胺的效果进行了比较，证实了木质素处理印染废水的优越性。雷中方等研究了从厌氧处理前后的碱法草浆黑液中提取木质素作为絮凝剂，处理印染废水，取得了较好的效果，在此基础上雷中方等又研究了木质素絮凝作用机理，证明了木质素絮凝剂是一种对高浊度、酸性废液有特效的水处理剂。
3、其它天然高分子絮凝剂
宫世国等以天然资源为主要原料，经物理、化学加工后制成两性新型复合混凝脱色剂ASD-Ⅱ对印染厂的还原、硫化、纳夫妥以及阳离子和活性染料的染色废水进行絮凝脱色实验，脱色率平均大于80％，最高达98％以上，COD去除率平均大于60％，最高达80％以上。张秋华等采用研制的羧甲基壳聚糖絮凝剂处理毛巾厂的印染废水，实验结果显示，羧甲基壳聚糖絮凝剂在废水的脱色和COD的去除效果方面，都优于常用的其它高分子絮凝剂。
二、杀菌灭藻剂
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灭藻能力，并有分散和渗透作用，能渗透并除去粘泥和剥离附着的藻类，
此外，还有去油能力。广泛适用于循环冷却水系统，油田注水系统，冷冻水系统中，作为非氧化性杀菌灭藻剂，粘泥剥离剂使用，也可用作晴纶纤维染色的均染剂及其纺织加工前的柔滑和抗静电处理。
三、阻垢缓蚀剂
羟基乙叉二膦酸HEDP
特性：
HEDP是一种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。HEDP在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH值下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机磷酸（盐）好。HEDP可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而HEDP具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应。HEDP固体属于高纯产品，适用于冬季严寒地区；特别适用于电子行业的清洗剂和日用化学品添加剂。
HEDP应用范围与使用方法
HEDP广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水系统及中、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀；HEDP在轻纺工业中，可以作金属和非金属的清洗剂，漂染工业的过氧化物稳定剂和固色剂，无氰电镀工业的络合剂。HEDP通常与聚羧酸型阻垢分散剂配合使用。
四、KN系列污水处理剂处理难降解有机废水
非金属矿物根据所处理污水的性质，采用特定的活化工艺活化、复配成专属性强的KN系列污水处理剂，可以与污水中的固体污染物、水溶性污染物、肢体态污染物等发生物理化学怍用，包括吸附、电性中和与化学作用，也可以通过传质的作用分离去除污水中的水溶、胶体状的污染物，使这些有害物质在絮凝剂的作用下，絮凝沉淀下来。
1、污水处理的原则工艺流程
用于污水处理核心块的原则工艺流程如图1所示。
污水在进人均衡池前根据污水的质可进行格渣、沉淀等处理。在这里高效固液分离器为自我研制，可强化渣液分离，减少占地面积。其它如均衡池、反应槽、絮凝槽、脱水设备均为污水处理中常用成熟设备。KN污水处理剂以粉状加入，作用时间2～3min，絮凝剂以液态形式加人。作用时间1～2min渣液分离时，渣的沉降速度可达到1.5～20mm/s。
2、水处理试验结果
采用KN系列污水处理剂进行了一系列污水处理试验。
(1)云丰造纸厂瓦楞纸生产线采用木桨造纸，元碱回收工艺，黑液pH值1055～11.48，悬浮物1520～1836mg/L，总氮29.99～35.47mg/L，采用KN-2污水处理剂，经两段加剂处理，排出水质可达到pH：6.87～7.12，悬浮物20～38mg/L，总氨1.91～2.32mg/L，COD：90.34～93.28mg/L，色度50～53倍，总磷0.01～0.08mg/L，其中COD的去除率大于99%，色度去除率大于99%。吨水处理成本1.1元，吨水投资668元。
(2)运城氮肥厂是采用煤生产尿素，主要荇水产于合成车间，主要污染物为氨氮，一般为氨氯500mg/L，悬浮物400mg/L.CODcr450mg/L，采用KN8污水处理剂，经一段加剂处理，出水水质可达到氩氮7867mg/L；悬浮物81.54mg/L，CODcr79.57mg/L，吨水处理成本0.776元，吨水投资589元。
(3)玉溪造纸厂采用废纸制桨生产包装用纸，废水BOD450mg/L，CODcr845mg/L，SS1150mg/L.采用KN-3号污水处理剂经一段处理后，出水水质可达到BOD558mg/L，CODcr93mg/L，SS1367mg/L，吨水处理成本0.53元，吨水投资405元。
3、对KN污水处理剂处理
污水后产生的污泥的最终处置，可采用多种办法进行无害化处置：
(1)纤维含量高的污泥，可作耐火砖的添加料或直接用于制造防火纤维板。
(2)对含有难降解有毒污染物的污泥，可掺人燃煤中焚烧。
(3)由于KN污水处理剂的主要成分为活化的非金属矿。这些非金属矿本身就是很好的建材原料，因此其污泥经脱水后可运往砖厂，按一定比例掺人土中制成半内燃砖坯，待干后人窑中焚烧。经反复测试，这种砖比纯土烧成的砖强度增加.如单块砖的平均抗压强度由原来的6.98MPa提高到978MPa，平均抗折强度由25MPa提高到389MPa，节省烧砖煤10%～15%，并且无其它副作用。
五、环保天然高分子水处理剂在含铬废水处理中的应用
环保可用作吸附剂的天然高分子及其衍生物主要有:纤维素、淀粉、木质素、壳聚糖、单宁、蛋白质和藻类。这些天然高分子物质对铬有一定的吸附性能,且原料来源丰富,价格低廉,选择性大,投药量小,安全无毒,可以完全生物降解,无二次污染,不受ｐＨ值变化影响,因此在众多吸附剂的研究开发中备受关注。70年代以来,美、英、法、日和印度结合本国天然高分子资源,重视化学改性天然有机高分子吸附、絮凝剂的研制,我国天然高分子资源极为丰富,但相对而言,这方面的研究还较少。
1 以纤维素为原料
纤维素由葡萄糖单元组成,每个葡萄糖单元有3个具有活性的醇羟基,通过这些羟基的酯化、醚化、氧化、交联,以及与丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺等进行接枝共聚等反应,可以制备改性纤维素。改性后的纤维素吸附点增多,从而吸附能力大大加强。
1.1 以棉纤维为原料
近年来,纤维素类吸附剂应用日趋广泛。在天然纤维上接枝离子交换功能基团后,可产生具有吸附功能的离子交换纤维。这类纤维其特点是:比表面积大,对大分子的交换容量大;交换基团只要分布在纤维表面,交换过程基本不受固相内扩散限制,交换速度快,易达到平衡。以棉纤维为原料制备交换剂的研究较多,用不同的方法将脱脂棉用乙二胺胺化,可得到阴离子交换纤维和乙二胺螯合棉纤维。动态吸附性能的研究表明,在Ｃｒ(Ⅵ)浓度为40ｍｇ/Ｌ时,用阴离子交换纤维对Ｃｒ(Ⅵ)的最大吸附量为35.9ｍｇ/ｇ,而且Ｃｒ(Ⅵ)易于洗脱,如用8ｍｌ的氢氧化钠(0.2ｍｏｌ/Ｌ)溶液,洗脱速度4ｍｌ/ｍｉｎ,可将Ｃｒ(Ⅵ)完全洗脱;乙二胺螯合棉纤维只对痕量的ＣｒＯ2-4有吸附作用,由不同交联度的聚丙烯接枝4-乙烯基吡啶离子交换纤维(ＰＰ-ｇ-4ＶＰ)所制的ＰＰ-ｇ-4ＶＰ和ＰＰ-ｇ-4ＶＰ-季铵盐纤维,对Ｃｒ(Ⅵ)静态吸附量大,分别达到6.5ｍｏｌ/ｇ和4ｍｏｌ/ｇ。将纤维棉进行硅烷化处理后,负载磷酸三丁酯(ＴＢＰ),可制得性能良好的ＴＢＰ纤维棉,ＴＢＰ对Ｃｒ(Ⅵ)的吸附速度快、吸附能力强、吸附完全,并具有选择性高、易于解脱、洗脱体积小及适用范围宽等优点,巯基棉可吸附水中的Ｃｒ(Ⅵ),回收率可达98%左右。碱性功能纤维对Ｃｒ(Ⅵ)的交换吸附量比较高,最高达293ｍｇ/ｇ,其中ＰＶＡ-ｇ-4ＶＰ-季铵化纤维比日本树脂吸附量高很多,它还具有很好的动态吸附Ｃｒ(Ⅵ)的效果,穿透点前的铬浓度近乎为零穿,透点突跃明显。
用丙烯腈对棉花进行改性,能得到球形羧甲基纤维素(ＳＣＡ-1)吸附剂,此吸附剂用于处理制革工业中的含铬废液,可回收废液中的Ｃｒ(Ⅲ),不仅可解决铬的污染问题,而且还能获得一定的经济效益。汤丽鸳等人制得的磺酸型和羧酸型功能纤维对Ｃｒ(Ⅲ)的静态吸附量在25～45ｍｇ/ｇ纤维的范围,动态吸附穿透曲线比相应的树脂好,但穿透点之前出口液中Ｃｒ(Ⅲ)浓度偏高。
1.2 以其它植物纤维为原料
自然界中的植物其主要成分是纤维素、木质素、单宁等多聚糖类物质,因此它们同时具有纤维素、木质素的吸附特性。
各种农业废弃物中含纤维素大约为30%～50%,这些固体废弃物的大量排放和焚烧,不仅给环境带来了污染,而且造成了大量资源的浪费。若能利用农副产品废弃物中的纤维素合成纤维素衍生物,既减少了因田间焚烧废弃物产生的烟雾等污染环境,节约了工业原料,并可以提供廉价的产品。以稻壳为骨架材料制备含氮纤维,对Ｃｒ(Ⅵ)有很好的吸附能力。当ｐＨ=2.5时,对Ｃｒ(Ⅵ)的动态饱和吸附容量为34.217ｍｇ/ｇ(干基);用10%的氢氧化钠进行洗脱可以再生,它是一种较为新型、高效、价廉的重金属离子吸附剂。利用农副产品废弃物麦秆、荞麦皮、锯末、稻壳中的纤维素制备纤维素强阴离子交换剂,模拟电镀废水中Ｃｒ(Ⅵ)的去除率的静态方法的测定结果表明,该类纤维素强阴离子交换剂,特别是麦秆纤维素强阴离子交换剂对Ｃｒ(Ⅵ)有良好的吸附能力,吸附容量可达76.4ｍｇ·ｇ-1,是一种较好的吸附材料。
锯屑等木材加工废料具有很好的吸附性能,含有还原性和络合性能的成分,可使重金属离子Ｃｒ(Ⅵ)通过吸附、还原、络合等作用被除去,木材加工废料使用后可通过酸洗、离子交换等方式提取金属离子Ｃｒ(Ⅵ)后再次使用。以锯屑等木材加工废料处理含Ｃｒ(Ⅵ)废水,其对铬离子的最大吸附量为1.6～2ｍｇ/ｇ。用甲醛和硝酸对木屑进行改性,得到甲醛改性木屑和硝酸改性木屑,用2种改性木屑处理含铬(Ⅵ)废水,吸附率达到99.9%[17]。玉米棒子等一些天然的吸附剂也可以处理含铬废水,能有效去除水中的六价铬,而且吸附性能较好。
树叶中包含各种成分如多酚类、植物色素和蛋白质,这些成分是吸附重金属离子的活性部位。Ｃｈｏ等人对34种针叶木的树叶进行了研究,发现它们吸收重金属Ｃｒ离子的能力一般在2.74～5.22ｍｇ/ｇ之间,其中落叶松、银杏、水松等显示出很强的吸附铬离子能力。
木材、锯末及禾草等含碳废料可以加工成黑炭,经活化制成活性炭。活性炭表面的含氧官能团同ＨＣｒＯ-4和Ｃｒ2Ｏ2-7形成各种氢键结合,从而达到吸附的目的。Ｋｏｂｙａ、Ｋｕｒｎｉａｗａｎ分别用榛子壳和椰子壳制成活性炭来吸附水溶液中的Ｃｒ(Ⅵ)和电镀废水中的Ｃｒ(Ⅵ)。Ｂｉｓｈｎｏｉ用活性稻壳碳和活性矾土作为Ｃｒ(Ⅵ)的吸附剂。宁平等人在微波辐照下用氯化锌法生产锯末活性炭的方法,以此法生产的锯末活性炭处理含铬废水,其性能优于市售一级粉末活性炭,具有优良的净化效果。
2 以淀粉为原料
淀粉结构与纤维素相似,分子带有很多羟基,因此对其进行一系列的改性也能达到吸附效果。接枝淀粉是淀粉的改性产物中的一种,是一种被广泛应用的新型材料。其结构是以亲水的、半刚性链为主链,以乙烯聚合物为支链。通常所使用的单体丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等乙烯基类单体。可溶性淀粉与丙烯酸聚合制得的淀粉接枝丙烯酸,对重金属离子Ｃｒ(Ⅵ)的吸附容量可达到42.23ｍｇ/ｇ,Ｃｒ(Ⅵ)去除率可达71.11%,两性淀粉吸附剂也可有效地去除ＣｒＯ2-4。将氯乙酸接枝到交联淀粉骨架上可制备羧甲基淀粉(ＣＭＳ)吸附剂,这种吸附剂对Ｃｒ3+的最大回收率可达96.1%。将丙烯腈单体接枝到交联淀粉上,再经过皂化制得的水不溶性接枝羧基淀粉聚合物,对去除体系中Ｃｒ3+有极好效果,去除百分率可达97.5%。以马铃薯淀粉为原料,经苛化后,与丙烯酰胺接枝聚合,再引入叔胺基而制备絮凝剂。这种絮凝剂对制糖及制革厂废水具有良好的絮凝作用。
3 以木素为原料
木素是由三种不同类型的苯丙烷单体通过脱氢聚合生成的无定形三维高分子聚合物。这三类苯丙烷单体为:对位香豆醇、松伯醇和芥子醇。因此木素成分复杂,分子量分布很广,从几百到上百万,分子中含有醚键、碳碳双键、苯甲醇羟基、酚羟基、羰基和苯环等。其结构表明可以进一步发生烷基化、羟甲基化、酯化、酰化等化学反应,从而改善木素对吸附铬离子的吸附性能。Ｌａｌｖａｎｉ用木质素絮凝处理含Ｃｒ(Ⅵ)和Ｃｒ(Ⅲ)的水溶液,Ｃｒ(Ⅵ)的去除率达到63%,Ｃｒ(Ⅲ)去除率达到100%。
4 以甲壳素/壳聚糖为原料
将纤维素每个糖基上的羟基(-ＯＨ)换成乙酰胺基(-ＣＨ3ＣＯ-ＮＨ-)就成了脱乙酰甲壳素,又叫壳聚糖。在壳聚糖线性分子链上含有多个羟基和氨基,它们可将电子提供给含有空ｄ轨道的金属离子Ｍｎ+螯合成稳定的内络盐,使之可去处水中的Ａｌ3+、Ｚｎ2+、Ｃｒ6+、Ｈｇ2+、Ｐｂ2+、Ｃｕ2+等多种有害金属离子。环保生物加工过程实验室对壳聚糖分子印迹机理进行了研究,提出了目前国内外第一个壳聚糖吸附模型,并利用壳聚糖分子印迹技术,在国内首次实现了壳聚糖分子印迹树脂的工业化,成功地用于皮革行业含铬废水处理,在山东建立了工业化装置,皮革厂废水铬离子浓度由1500ｐｐｍ降到2ｐｐｍ,达到了国家排放标准。
