水处理论文综述

目录

1 文献综述 (2)

1.1包钢尾矿坝废水现状特征 (2)

1.2钢铁工业废水回用现状与差距 (2)

1.21钢铁工业用水与废水回用现状 (2)

1.22钢铁工业用水回用技术与差距 (3)

1.2用于循环冷却水处理剂性能评价方法 (3)

1.21高炉循环冷却水特点与相关水质标准 (3)

1.3缓蚀阻垢性能的测定方法 (4)

1.31缓释性能的测定方法 (4)

1.32缓蚀剂 (4)

1.33阻垢性能的测定方法 (5)

1.34阻垢剂 (5)

1.4循环冷却水的阻垢缓蚀研究现状 (5)

1.41国内研究现状 (5)

1.42国外研究现状 (7)

1.5选题的目的及意义 (9)

1.51选题的目的 (9)

1.52选题的意义 (9)

1.53研究内容 (10)

1.54试验仪器与设备 (10)

1.55试验药剂 (11)

1.6参考文献 (12)

1 文献综述

1.1包钢尾矿坝渗漏水现状特征

包钢尾矿库位于包头市昆都仑区以西的包钢场区西南部。库坝呈矩形，为四面围坝而成的平地型尾矿库，南北长3.5km，东西宽约 3.2km，坝体总长11.5km，库区面积约为10km2，为内蒙古自治区最大的尾矿库之一。尾矿库于1955年开始建设，1963 年建成投入使用至今已存放了大量的尾矿资源。库区南距包兰铁路250～400m，北部为九原区工业园区，邻近110 国道，东与包钢热电厂的第一灰渣场毗邻，西部2km 是郊区打拉亥村。

根据包钢技术中心环保所提供数据表明（2011.4.11-2011.5.9分析数据）：按工业用水排放标准，包钢尾矿坝渗漏水氯化物1390mg/L，超标4.63倍；氨氮147.7mg/L，超标5.91倍；硫酸盐3319mg/L，超标2.21倍；钙镁离子分别为634 mg/L 和912 mg/L，超标3.17倍。因此，可以确定钙镁离子、氯化物、氨氮、SO42-是我们的主要研究对象。包钢尾矿坝渗漏水和坝内水的两月污染物浓度见表1。

表1 尾矿坝内废水各污染物两月平均值（mg/L）

尾矿渗漏水7.04 7.27 163 3343 1390 100.915

尾矿坝内水61.78 7.065 118 10988.5 12113 1625.03

1.2工业废水回用现状与差距

1.21工业用水与废水回用现状

钢铁工业是基础产业，对国民经济发展有着举足轻重的作用。近几十年来由于钢铁行业的技术进步与结构调整，钢产量持续增长。钢铁企业用水量持续增长，但所用新水量有着逐年下降的趋势，如以1996年钢产耗水量为基数，在同等产钢量条件下，2005年要比1996年节省新水85.92亿吨，说明近年来我国钢铁工业用水与节水成效显著。但是，由于钢产量增加，用水量仍呈上升趋势，用水短缺问题有增无减。

1.22工业用水回用技术与差距

我国废水处理与回用技术具有自身特色，与国外一些发达国家相比并不逊色。但就钢铁行业水处理技术整体而言，有些与国外水平相当，有些尚存在一定的差距，主要有以下一些具体表现：

1就钢铁企业的废水回用技术而言，已经基本掌握了串级用水、循环用水、一水多用、分级使用等废水重复利用技术与工艺。

2对料厂废水、烧结废水、高炉冲渣水、转炉除尘废水、连铸机冷却水等也基本掌握了处理与回用工艺与技术。

3用于处理轧钢乳状油废水和破乳技术，超滤与反渗透技术，以及废酸回收技术、低浓度酸碱废水处理技术，已经形成较完整的有效技术。但就总体水平、监控仪表与膜材料上仍有较大差距。

4水质稳定技术与药剂，目前我国在药剂品质、品种上及生产工艺与技术上还存在一些差距。

5焦化废水处理技术差距不大，但焦化废水的质与量差别很大。

1.2用于循环冷却水处理剂性能评价方法

1.21高炉循环冷却水特点与相关水质标准

水在冷却过程中，由于蒸发、风吹、生产损失、排污等损失一部分水，所以循环水要求不断补充，这也将带进一部分悬浮物、盐类及气体等，由于水分不断蒸发，循环水被浓缩，造成系统水中含盐量的增高，从而造成结垢与腐蚀。

要使循环水取得良好效果，对于循环水和补充水的各项杂质应当有限制性的要求。钢铁企业敞开式系统循环冷却水谁知标准大致与下表接近：

1.3缓蚀阻垢性能的测定方法

1.31缓释性能的测定方法

工业循环冷却水处理系统，为寻找最佳的缓蚀剂或者复合缓蚀剂配方，往往要进行实验室试验，以评定在给定条件下的缓蚀性能。可用来测定冷却水缓蚀性的方法之一是测定金属试片质量损失法（也称挂片法）。

挂片法是冷却水系统中经典测定金属腐蚀率的方法。简单、经济，实用。冷却水的线速度是影响腐蚀率的重要因素之一，故本方法采用旋转挂片法。

1.32缓蚀剂

缓蚀剂是指能够抑制腐蚀速率的化学药剂的总称。在循环冷却水中加入少量缓蚀剂就可以降低腐蚀的速率。缓蚀剂的作用机理按保护膜的类型可以概括为两种理论：成膜理论和吸附理论。

成膜理论认为，缓蚀剂与金属作用生成氧化膜（或称钝化膜），或缓蚀剂与介质中的离子反应生成沉淀膜，改变金属的稳定钝化电位，从而使金属的腐蚀速度减慢。这类缓蚀剂主要是无机化合物。

吸附理论认为，缓蚀剂在金属表面通过吸附作用生成不溶性的保护膜，使金属的腐蚀速度减慢。吸附膜型缓蚀剂大多是有机化合物，分子结构中含有带孤对电子的N、O、S、P等元素，其孤对电子可以进入Fe、Cu等离子或原子的外层空电子轨道，形成金属－缓蚀剂络合物保护膜。理论研究和测试结果都验证了吸附理论。

1.33阻垢性能的测定方法

评定同类水处理剂相对阻垢性能，也是一项必要的工作。往往要进行实验室试验，以考虑在给定条件下，水处理剂的阻垢性能。最常用的方法是以碳酸及其盐类的化学反应为依据。

冷却水的结垢，通常是由于水中碳酸氢钙在受热条件下的反应：公式！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

测定水处理剂阻垢性能的方法，是以好友一定量碳酸氢根和钙离子的配制水和水处理剂制备成试液，在加热条件下，促成碳酸氢根加速分解为碳酸钙，达到平衡后测定试液中的钙离子浓度。钙离子浓度越大，则该处理剂的阻垢性能越好。此种方法，在国内外使用极多，是测定水处理剂阻垢性能的最近本方法，也称为碳酸钙沉淀法。

1.34阻垢剂

阻垢剂是指能够控制沉积物的化学药剂的总称。在循环冷却水中加入少量阻垢剂就可以避免结垢或减轻结垢程度，甚至使已附着的垢物剥离。阻垢剂的作用不仅能够控制水垢，也能在一定程度上控制腐蚀产物、黏泥和淤泥。通常在循环水中的加入量为每升几克至几十毫克。

阻垢剂的机理研究一直是阻垢剂基础研究的关键，因其涉及复杂的物理化学过程，目前学术界对此尚无一致见解。根据国内外相关文献研究，阻垢剂的作用机理主要从成垢盐的结晶过程来解释。目前观点尚不统一，归纳起来主要有以下几种：络合增溶作用、阈值效应、晶格畸变理论、分散作用、再生－自解脱膜假说、双电层作用机理、空间匹配机理。在对具体结垢问题分析时，往往将阻垢作用归结为多种机理的复合作用。目前国内外对阻垢剂的研发、筛选多采用实验或经验外推法，开发研究出了多种阻垢药剂。

1.4循环冷却水的阻垢缓蚀研究现状

1.41国内研究现状

随着工业的迅速发展，工业用水量大幅度上升。为了节约淡水资源、降低水耗，目前在工业冷却水中已广泛采用循环水代替直流水。冷却水在使用时不断循环和浓缩，水中的矿物质含量也会不断增加，从而引起设备管道结垢、腐蚀。污垢的存在不但会影响传热效率，还会产生垢下腐蚀。因此，循环水中阻垢缓蚀十