绿色化学新世纪水处理剂发展战略

绿色化学新世纪水处理剂发展战略

摘要：随着科学技术的不断发展，绿色化学的概念也随之被提出。所谓的绿色化学实际上就是用于将污染从源头上彻底清除的洁净生产化学。水处理剂作为专用的化学品，与绿色化学有着不可分割的联系。水处理剂是指使用在废水处理、生活用水、工业用水中的化学药剂，并在开发新水源、节约用水和治理污水这三个环节占有同等重要地意义，新世纪的水处理剂发展战略对污水处理、节约用水等有着重要作用。

关键词：绿色化学水处理剂发展战略

中图分类号：tq085.4 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）007-129-02

化工科学和世界化学的革命性改革，标志着“绿色化学”概念的提出。目前这一全新的概念已经深入到科学的各个领域中，对我国的国民经济有着重要影响，其中水处理剂作为专用的化学品，也与绿色化学有着不可分割的联系。目前，我国的大部分城市都处于严重缺水状态，因此要大量发展水处理剂对污水处理和节约用水所起的作用。水处理剂的主要作用是减少泡沫，控制污泥和水垢的形成，减少与水接触的材料受到腐蚀。同时将水中的有毒物质和悬浮固体及臭味除去，稳定和软化水质等。

1 绿色化学的概念及研究内容

1.1 绿色化学的概念

美国宣布“总统绿色化学挑战计划”时提出了“绿色化学”的概

念。同时原子经济性，环境友好化学，绿色技术，洁净化学等一系列新的名词也随之出现。绿色化学是指通过利用化学的方法和技术，将那些对人类生活环境或者人类身体本身有害的试剂、副产物、溶剂、产物、原料等的产生和应用从根本上消除。但是要注意的是根据原子经济性和绿色化学的概念，绿色化学并不包括“三废”的处理办法。同时，用于实现环境污染预防的改进管理办法的手段也不属于化学工程及绿色化学范畴。

1.2 绿色化学研究的内容

在绿色化学中，有四个基本的要求，即反应条件和反应方式，转化反应的试剂和原材料，目标分子。可以从这四个方面来看化学工程是否符合绿色化学的要求：（1）目标分子的结构。分子结构绿色化学的关键，它利用对分子进行改建，使分子重新组合成为新的化合物，这种化合物在保持原有功能的同时，又消除了对人类的危害性。（2）原材料和试剂。开发和应用对环境及人类没有无害、无毒的转化反应和原材料的试剂是绿色化学的重要环节。（3）化学反应方式。大部分的专用化学品都需要经过多步骤的分离反应后才能合成。作为改变化学合成的方式在绿色技术中占有重要地位。（4）反应条件。传统的化学反应条件很大一部分具有挥发性，极可能导致环境污染。绿色化学则是为了改善这一条件，进而从合理的使用催化剂和改变溶剂入手，尽可能的减少化学反应给环境及人体带来的危害。

2 水处理剂在我国的发展现状

随着社会经济的发展，各种生产企业不但涌现，导致大量的环境污染和水污染，特别是一些化工企业中“三废”的排放，导致严重的大气污染和水污染。这就导致人们的饮用水和日常用水得不到保证，各种各样的疾病也随之而来，因此要加强污染税的处理，开发新的水源，保证人们用水的安全。

随着“绿色化学”概念的提出，绿色化学成为当今世界水处理的发展中心，水处理剂产品的绿色化，水处理剂生产反应方式的绿色化，水处理材料和转化试剂的绿色化，以及水处理剂生产反应条件的绿色化等都成为当前科学研究和发展的重点方向。我国的水处理剂的生产及发展的起步较晚，与国外相比还存在一定的距离，因此还需进一步加强对水处理剂的研究发展，使得水处理剂的生产应用更加科学有效。目前我国的水处理剂发展现状可以从以下几点来看出：

2.1 产量

与发达国家相比，我国的水处理剂的生产量相对较低，其水处理剂的生产总值与发展其他国家相比还相差甚远。

2.2 分类

（1）循环冷却水处理剂。这类处理剂主要包括阻垢剂、缓蚀剂、清洗剂、杀菌剂及配套的预膜剂、清洗剂等。通过三次不同年代的大型技术引进的消化和开发后，我国国内的大部分类别的基础设施已经基本配套齐全，不需要再大量进口，并且能部分出口，这使的我国水处理剂的生产应用技术与发达国家的距离大大缩短，同时还

掌握了国外一些先进的水处理剂的技术和配方等。但在新型膦羧酸，含溴杀菌剂，新型水溶性共聚物，氧化型杀菌等方面的研究与先进国家相比还存在一定的差距。（2）杀菌剂：目前我国的杀菌剂如工业用水杀菌剂，仅仅使用了少量的杀菌剂如季铵盐，液氯等，而在国外已经有更为先进的杀菌剂被生产出来，且我国的化工企业大多存在于乡镇上，因此，这就可能导致其产品的质量无法得到保证。（3）有机高分子絮凝剂：聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺等系列的水平较低，低毒产品，高分子量及超高分子量产品与发达国家相比也较为落后。总体上来说，我国系列化、配套的水处理剂产品已基本不再需要从国外购进，但是国外有很多的专用的产品在我国仅仅只有那么几种。

表1 各种水处理剂的性能比较

2.3 质量

在我国乡镇企业生产的水处理剂约有80%。在经过了长期的发展后，一批在管理上、生产规模上、生产技术及设备上已达到相当水平的生产企业已经出现，但就整体而言，乡镇企业的潜力正在逐渐枯竭，其企业的管理水平逐渐下滑，很大一部分企业的产品质量还有待提高。从整个行业来看，各个生产厂家的产品质量良莠不齐，进而使得产品的整体质量较低。但就我国先进水平而言，情况则有所差异，就某些主要生产循环冷却水处理剂的厂家而言，虽然其生产技术与发达国家相比还存在一定的差距，但其生产出的产品与发达国家生产出的产品的差距却不是很大。甚至有些产品完全超过了

发达国家所生产出的产品，并出口到了国外。除产品外，我国有机高分子絮凝剂在速溶性，毒性，分子量等方面也存在质量上的差距，且在水处理剂中这些差距都较为明显。

2.4 技术与应用服务

在我国水处理技术的应用还不是很广泛，应用在中小型企业中的情况较少。比如在冷却水方面，直流式仍是不少企业采用的主要方式，使得其水的消耗量比国外相比高出许多。并且这也使得水的重复使用率低。就水的重复使用率来看，我国的重复使用率仅仅为45%，而日本则为82.5%，美国则为75%以上。目前我国关于水处理剂的技术与应用方面主要存在的问题是技术服务的内容和对象还

很局限：（1）在行业方面，还缺乏经验，如造纸业、洗煤、电力等；（2）在处理污水方面，各种污水处理的要求无法得到满足。

3 关于水处理的发展对策及建议

（1）就目前形势下，水处理剂的生产能力已明显超出市场需求，因此，在这方面国家不需要再进行投资。且市场与水处理剂的研究开发已有十分密切的关系，从市场出发的研究课题占有很大比例，市场有自己的成果及经济效益，筹备资金进行开发研究很大部分研究单位都能做到。因此，在这种情况下，国家不需要再增加对水处理剂的投资力度。

（2）改进老工艺，提高产品质量，降低生产耗能，减少对环境的污染是目前水处理剂研究的主方向，同时，水处理剂研究还注重研究少磷或无磷的水处理质量；能满足苛刻条件的特殊水处理剂的