绿色水处理剂研究及未来展望

**学院毕业论文(设计)

学生姓名***

论文名称绿色水处理剂研究及未来展望院(系)名称化学与化工学院

专业名称应用化工技术

年级班级20**级**班

指导教师姓名***

指导教师职称助教

目录

内容摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (1)

Key words (1)

引言 (2)

1. 绿色水处理剂 (2)

2. 绿色水处理剂的特点： (2)

3．水处理剂生产和使用过程中存在的问题 (3)

3.1.1 絮凝剂产生的二次污染问题 (3)

3.1.2 其他水处理剂存在的问题 (3)

4．绿色水处理剂的使用现状 (4)

4.1 对现有水处理剂进行改性 (4)

4.2 采用稳定的催化剂和无毒溶剂，实现绿色工艺 (4)

5. 新型绿色水处理剂 (5)

5.1 V聚天冬氨酸 PASP (5)

5.2 微生物絮凝剂 (5)

6．近些年来的绿色水处理剂技术 (6)

6.1 膜分离技术 (6)

6.2 绿色氧化技术………………………………………………………………

7

6.2.1 超临界水氧化技术（ＳＣＷＯ） (7)

6.2.2 光催化氧化技术 (7)

6.2.3 无毒药剂催化氧化技术 (8)

6.2.4 电化学氧化技术 (8)

6.2.5 臭氧一生物氧化技术 (8)

6.3绿色中和技术 (8)

6.4 绿色絮凝技术 (9)

6.5 超声波技术 (9)

7. 绿色水处理剂的发展趋势 (9)

8. 水处理剂发展应追求绿色化 (10)

参考文献 (11)

致谢 (12)

内容摘要：绿色水处理剂是水资源保护的重要环境材料, 在水环境治理中发挥着重要作用, 在系统分析当前水处理剂生产和使用过程中存在的问题时, 发现二次污染和生产过程中的环境污染问题是目前我国水处理剂特别是絮凝剂存在的主要问题, 指出绿色水处理剂及其清洁化生产工艺将是我国水处理化学品下一步的主要发展方向。

关键词：绿色水处理剂二次污染清洁化生产研究发展趋势

Abstract：Green water treatment agent is water conservation important environmental materials, water environment plays an important role in the systematic analysis of current production and use of water treatment problems in the process, we found that secondary pollution of the environment and production process China's water pollution problem is particularly flocculant agent main problems, that green water treatment agent and the clean production process of water treatment chemicals will be the next major development.

Key words：green water treatment agent，secondary pollution，clean production, research，development trends;

引言:

绿色化学给环境工程带来了革命性的变革, 在此基础上, 人们提出了绿色水处理剂的概念, 并被认为是21世纪水处理剂的发展方向[ 1]。绿色的水处理剂要求生产用的原材料和转化的试剂绿色化、生产反应方式的绿色化、生产反应条件的绿色化。水处理剂的绿色化战略, 是水处理学科本身的客观要求, 也是中国社会可持续发展的需要和赶超世界先进水处理技术水平的需要。绿色水处理剂随着人们环保意识的增强, 愈来愈成为水处理行业研究和应用的热点。

今后对此类药剂的研究应从以下几个方面着手: 一是注重药剂的合成、结构与性能之间的基础研究, 搞清楚聚合物结构与性能间的关系只有这样才能使水处理技术有所创新、有所突破。二是正确理解绿色水处理剂的概念, 不能一味追求水处理药剂的无磷、非氮等的纯粹绿色概念, 要把绿色水处理剂与国内当前行业的水平结合起来, 以市场规律- 性/价比来推动绿色水处理剂的研究和应用。某些含磷的水溶性共聚物或低磷、微磷的水处理药剂配方, 只要其排放符合国家标准, 对水环境影响甚微, 就可以称为绿色或准绿色水处理剂并鼓励使用。

1.绿色水处理剂

绿色水处理剂，又称环境友好水处理剂，是一种具有无磷、非氮结构的聚环氧琥珀酸（简称PESA）绿色药剂，是指其生产过程清洁化，使用过程不影响人体健康和环境，并可以生物降解为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、絮凝剂上，其中阻垢剂已基本实现“绿色化”并投入应用。

2. 绿色水处理剂的特点：

国内研发的具有自主知识产权的PESA与国际上采用的同类产品相比，具有以下特点：

1、PESA为主剂，以磷羧酸化合物和少量锌盐为缓蚀剂，经过多轮的静态阻垢、缓蚀试验和多态模拟试验之后，才逐步推广到了生产实践中应用；

2、其突破了基团简单搭配组合的传统思路，在聚合物分子中插入了氧原子，从而使其阻垢性能大大优于传统的聚丙烯酸类聚合物；

3、其具有可生物降解、极低磷的特点。

3．水处理剂生产和使用过程中存在的问题

水处理剂在环境保护中应用已初见成效, 但在生产和使用过程中也存在如下问题。

3.1.1 絮凝剂产生的二次污染问题

絮凝剂和凝聚剂占了水处理剂总量的3/ 4,其中作为絮凝剂的聚丙烯酰胺( PAM) 又占了絮凝剂和凝聚剂的1/ 2, 其余1/ 2 为无机聚合物[1] 。但是目前使用的无机与有机絮凝剂都存在一些问题, 并对人体健康有一定的影响。无机絮凝剂中铝盐系及铁盐系两大类絮凝剂对人体和设备的危害最大[2]。

生产过程中夹带的有毒重金属及PAM 的难降解性也会对环境带来二次污染的问题。

3.1.2 其他水处理剂存在的问题

我国目前冷却水占工业用水的60% ~ 70%,冷却水所用的阻垢剂以磷系配方为主, 而磷的排放易产生富营养化直接导致破坏生态平衡; 无机缓蚀剂中常用的铬酸盐、亚硝酸盐等也具有较大的毒性; 在大部分水处理剂制备过程中使用的原料基本上均为有机溶剂且均含有毒性, 且在生产过程中消耗大量能源也在一定程度上对环境带来了新的污染。

因此,二次污染和非清洁化生产是水处理剂的发展中存在着两个主要问题。水处理是一项集生产工艺、设备与药剂等多种领域为一体的系统工程, 要实现水处理的绿色化, 必须从工艺、设备和药剂等相关领域共同入手, 不仅发挥各个环节的独特优势, 还要实现其协同效应。

经过近10年的研究发展, 取得了显著的成绩, 但依然存在以下主要问题:

( 1) 对水处理剂的基础理论研究比较薄弱, 比如对药剂的絮凝、阻垢、杀菌的机理研究不够.

( 2) 合成高分子绿色水处理剂种类太少.

( 3) 阻垢效果不广泛, 对CaCO3的阻垢品种较多, 对钡锶的阻垢药剂品种太少而且效果不够显著.

( 4) 多功能绿色水处理剂的研究很少.