表面活性剂在水处理中的应用进展

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1、JIUJIANGUNIVERSITY毕业论文题目表面活性剂在水处理中的应用进展英文题目Theprogressintheapplicationofsurfactantinwatertreatment院系化学与环境工程学院专业精细化学品生产技术姓名齐伟庭年级2012级指导教师付小兰二零一五年六月摘要摘要：随着水源短缺的加剧和环保法规的强化，水处理在国民经济中的作用和地位越来越重要了。水处理剂和表面活性剂同属新领域精细化学品，两者关系十分密切。许多表面活性剂在水处理中直接作为主剂，如用作缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂；作为水处理助剂，表面活性剂更是不可缺少

2、的成分，如用于配制复合配方和清洗剂、消泡剂等；某些水溶性聚合物在水处理剂中属重要品种，其分子结构和功能表现与表面活性剂许多相同或类似之处，如分子为双亲结构，其分散、凝聚、螯合、吸附等功能是水处理剂发挥最终功效(如缓蚀、阻垢、杀菌等)的关键所在。此论文介绍了表面活性剂在水处理中的应用，着重阐述絮凝、石油污染消除、胶束强化超滤和液膜分离。关键词：表面活性剂；水处理；液膜目录摘要21.表面活性剂的分类、性质及其结构特点41.1表面活性剂的分类及性质41.2表面活性剂的化学结构特点42．表面活性剂在水处理中的应用52.1水处理药剂52.2在石油污染消

3、除中的应用62.3胶束强化超滤62.4液膜分离技术73.表面活性剂在水处理中的应用进展103.1聚天冬氨酸型103.2聚环氧琥珀酸(PESA)型103.3烷基环氧羧酸盐(AEC)114.表面活性剂在水处理应用中的发展趋势12参考文献131.表面活性剂的分类、性质及其结构特点表面活性剂是精细化工领域的重要产品，其不仅具有很高的活性，而且还具有独特的渗透、湿润和反湿润、乳化和破乳、发泡和消泡、洗涤、分散与絮凝、抗静电、防腐蚀、杀菌、润滑和加溶等应用性能，在改进生产工艺，提高产品质量，节约能量，降低成本等方面发挥了巨大作用，素有“工业味精”之美称。

4、表面活性剂之所以具有这些独特的性质，都是由于表面活性剂使体系的界面性质和状态发生改变而产生的，因此从广义上讲可将表面活性剂称为在加入少量时就能明显改变体系的界面性质和状态的物质[1]。1.1表面活性剂的分类及性质表面活性剂一般以亲水基团的结构为依据来分类。通常分为离子性和非离子性两大类。离子性表面活性剂在水中分离，形成带阳电荷或带阴电荷的憎水基。前者称为阳离子表面活性剂，后者称为阴离子表面活性剂，在一个分子中同时存在阳离子基团和阴离子基团者称为两性表面活性剂。非离子表面活性剂在水中不电离，呈电中性。此外，还有一些特殊类型的表面活性剂。1.2表

5、面活性剂的化学结构特点不论表面活性剂属于何种类蛩，都是由性质不同的两部分组成。一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团，另一部分为亲水疏油的极性基。这两部分分别处于表面活性剂分子的两端，为不对称的分子结构，由于表面活性剂的两性分子结构特征，决定了它的两亲性，因此这种分子具有一部分可溶于水，而另一部分易自水中逃逸的双重性，结果造成表面活性剂分子在其水溶液中很容易被吸附于气一水(或油一水)界面上形成独特的定向排列的单分子膜。正是由于表面活性剂在溶液表面(或油水界面)的定向吸附的这一特征，使得表面活性剂具有很多特有的表面活性。2．表面活性剂在水处

6、理中的应用2.1水处理药剂水处理剂是精细化工产品中的一个重要门类，和其它精细化工产品一样，具有很强的专用性。例如，城市给水是以除去水中的悬浮物为主要对象，使用的药剂主要是絮凝剂；锅炉给水主要解决结垢腐蚀问题，使用药剂为阻垢剂、缓蚀剂、除氧剂；冷却水处理主要解决腐蚀和菌类滋生，采用的药剂为阻垢剂、缓蚀剂和杀菌灭藻剂；污水处理主要是除去有害物质，尤其是重金属离子，除去水中的悬浮体和脱除颜色，所使用的药剂主要为絮凝剂，螯合剂。目前所用的水处理剂主要有絮凝剂、缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、除垢剂、除油剂、除氧剂、浮选剂、软化剂等。在水处理剂中用得最

7、多的是高分子表面活性剂，主要作循环水的絮凝剂和阻垢分散剂。其中絮凝剂约占水处理剂总量的3/4，PAM又占了絮凝剂的一半[2]。絮凝作用是非常复杂的物理化学过程。现在已有多种理论、机理和模型，在这些理论和模型中，多数人认为絮凝作用机理是凝聚和絮凝两种作用过程。凝聚过程是固体质点在絮凝剂压缩双电层或吸附电中和的作用下脱稳并形成细小的凝聚体的过程；而絮凝过程是所形成的细小絮凝体在絮凝剂的吸附架桥作用下生成大体积的絮凝物的过程。根据化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三大类。有机高分子絮凝剂在水处理中具有投加量少，絮凝速度快，受

8、共存盐类、介质及环境温度的影响小，生成污泥量少等优点，受到了人们的广泛关注。目前应用于水处理中的高分子絮凝剂大多数是水溶性的有机高分子聚合物和共聚物，分子中含有许多