绿色水处理技术ppt课件

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1、1绿色水处理技术1.1绿色水处理技术的含义1.2绿色水处理剂的开发1.3水处理剂生产工艺的绿色化1.4其他绿色水处理技术1.1绿色水处理技术的含义一、绿色水处理技术的意义与范围冷却水用量在工业水中居首位,约占70%~80%。为了节约宝贵的水资源,工业冷却水的循环再用已成为当今世界工业发展的必然趋势。因此,循环水处理技术的诞生,本身就蕴涵着重要的“绿色”思维。然而,水的循环再用后,水中有害离子浓度成倍增加,这使循环冷却水系统的结垢、腐蚀和滋生菌藻等现象进一步加剧。为解决循环冷却水问题,必须进行水质处理。同时,又要避免水处理过程的二次污染。——循环水处理技术的复杂性,需要各种学科知

2、识的综合应用。狭义的绿色水处理技术包括:(1)水处理药剂作为目标产物的绿色化;(2)水处理药剂生产工艺的绿色化。广义而言,绿色水处理技术也体现在其他的非循环水处理过程中。1.1绿色水处理技术的含义二、绿色水处理剂的概念与发展(一)水处理剂的种类水处理剂根据功能分为缓蚀剂(用量较大,分无机缓蚀剂和有机缓蚀剂)、阻垢剂(分有机膦酸盐、聚合物和共聚合物三类)、清洗剂、杀菌灭藻剂(分氧化型和非氧化型)等。所谓绿色水处理剂,是指其制造过程是清洁的,在使用这些药剂时对人体健康和环境没有毒性,并可以生物降解为对环境无害的水处理剂。水处理剂的绿色化、水处理剂生产用原料和转化试剂的绿色化、水处理

3、剂生产反应方式的绿色化、水处理剂生产反应条件的绿色化,已经成为当今水处理剂技术领域中重点研究开发的方向。(二)水处理剂的绿色化发展随着环境标准的提高,一个阶段内被认为对环境无害的水处理剂,到了一个新的发展阶段可能就被认为是对环境不友好的。例如,无机铬酸盐、亚硝酸盐等能在金属表面形成钝化膜而具有很好的缓蚀作用,但由于其环境毒性已被限制使用,甚至密闭系统里也很少应用。又如,过去广泛应用聚羧酸阻垢分散剂,具有良好的阻垢作用,近来发现它们无法生物降解。还有,磷系配方的各种无机磷和有机磷水处理剂,缓蚀效果很好,但其富营养化作用会引起“赤潮”公害。因此,按照绿色化学的标准,选择或重新设计对

4、人类健康和环境安全的水处理剂是水处理绿色化的关键,它涉及水处理剂的重新评估、新水处理剂的设计合成和原有水处理剂的改性,以及水处理药剂生产工艺的绿色化。1.1绿色水处理技术的含义1.2绿色水处理剂的开发1.2.1绿色缓蚀阻垢剂(一)金属系绿色缓蚀阻垢剂20世纪40~50年代,在美国等西方发达国家主要使用铬酸盐、亚硝酸盐作为缓蚀剂抑制金属设备的腐蚀。由于本身具有毒性,逐渐被近期开发的低毒钼酸盐和钨酸盐缓蚀剂所替代。其中,钼(Mo)系的复合配方有利于减少钼酸盐使用浓度、降低运行成本,但同样获得良好的缓蚀效果。我国还开发了钨酸盐复合配方。钨(W)是我国独特的丰富自然资源,我国钨的储藏生

5、产和出口量均占世界第一,具有资源优势,而且钨酸盐属低毒物质(LD50大于2000mg/L),具有很好的环境优势,目前已在使用中,并由国家环保局评为1998~2002年环保转化项目。1.2.1绿色缓蚀阻垢剂(二)非金属系绿色缓蚀阻垢剂20世纪60年代,环境的要求促使冷却水配方完成了从铬(Cr)系到磷(P)系的转变,以聚磷酸盐为主要缓蚀剂的磷系配方占主导地位——水体富营养化——逐步被磷含量低的有机多元磷酸酯和有机多元膦羧酸所取代。20世纪80年代,随着环境法规的日趋严格——磷系配方面临使用受限而被淘汰的命运——无磷绿色水处理剂的开发和应用成为焦点,如:烷基环氧羧酸盐(AEC)——无

6、毒、能耐氯、耐温且有特别优良的碳酸钙阻垢性能,是可取代有机膦酸的无磷阈值阻垢剂。20世纪90年代以来,具有生物降解性能的无磷绿色阻垢缓蚀剂有聚天冬氨酸(第11章与本章第2节)和聚环氧琥珀酸(PESA)等。PESA是一种无磷、非氮且生物降解性能良好的绿色阻垢缓蚀剂。1.2.2绿色杀生剂(一)杀生剂的重要意义与绿色化要求一般微生物:生物粘泥——换热效果;好氧硫细菌(制造硫酸)、厌氧硫酸盐还原菌(产生硫化氢)——金属管道腐蚀军团菌:冷却塔不仅为军团菌提供了理想的生存环境,而且满足了另一个传播条件——形成气溶胶而悬浮在空气中。带菌气溶胶随着空调空气散布到人群中,可通过呼吸道使人染上军团

7、菌病。比利时一家护理院,20多人死于空调循环水中军团菌的感染。。优良的杀生剂在性能上应对菌藻的杀灭具有广谱性,能对粘泥有较好的剥离性,投加药量少,与其他水处理剂有很好的相容性,有较宽的pH适用范围。除此之外,毒性低,对环境友好,即其残留物、氧化产物、氧化副产物有较高的LD50值,残留物在环境中易分解。1、氧化型杀菌剂(1)氯气:(二)常见杀生剂的种类氯气(Cl2)是一类最早使用的杀菌剂,它与水作用生成具有杀生作用的次氯酸和次氯酸根。氯的氧化能力过强,能分解其它水处理剂。例如,有机膦酸在氯的氧

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