新型水处理剂制备与应用技术研究实验指导书

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1、新型水处理剂制备与应用技术研究实验指导书实验指导书1.研究的背景与方向节约用水、治理污水和开发新水源具有同等重要的意义。大力发展水处理化学品对节约用水、治理污水起着重要的作用。水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所必需使用的化学药剂。经过这些化学药剂的使用，使水达到一定的质量耍求。水处理剂的主耍作用是控制水垢、污泥的形成，减少泡沫，减少与水接触的材料的腐蚀，除去水中的悬浮固体和有毒物质，除臭脱色，软化和稳定水质等。I大I此水处理剂包括凝聚剂、絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、分散剂、杀菌剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、脱色剂、螯合剂、除氧剂及离了交换树脂。水处理剂属于精

2、细化工的范畴，相对于常用化学品，它具有精细化学品的许多特性，如生产规模一般不大，因此建厂设备投资少，产量小；产品品种多，品种的更新换代快；附加产值大；技术服务必不可少；各种产品，尤其是复配产品，具有很强的专用性。在饮用水和污水处理环节当中，污染物去除的关键技术之一就是混凝处理。混凝技术作为广泛应用的重耍水处理方法，在净化提高水质从而增加有效水量屮起着关键作用，成为解决整个水资源问题中的十分重耍的环节之一。在天然水体中，混凝过程是水质转化十分显著的影响因素，对水体颗粒物及有害/有毒物质的迁移、转化与归宿起着十分重要的作用。作为各种水处理的重要方法之一，混凝技术得以广

3、泛地应用于各种水处理工艺流程之中，决定着后续流程的运行工况，以及最终出水质量与成本费用。因而成为环境工程的重要科技研究开发领域,在我国水处理高新技术的发展中占有重耍地位。因此，研发适应我国国情并在世界范围内领先的高效混凝剂生产和应用关键技术是保护水环境健康、可持续利用与发展的新需求。此外，我国的工业节水潜力巨大。节约工业用水，首先耍抓住节约冷却水这个主要因索，冷却水占工业用水的60-70%,如将直流水改为循环冷却水即可节约95%以上的水量（浓缩倍数以2.0计），因此，使用循环冷却水是工业节水的必经之路。在循环冷却水处理屮，化学处理就是用化学药剂来消除及防止结垢、腐

4、蚀和菌藻滋生及进行水质净化。工业循环冷却水系统而临的一个难题是如何消除设备与管道壁上的生物垢，乂称生物膜。这些生物膜不仅会降低换热器的效率和堵塞管道，严重的述会导致设备穿孔。化学杀生法操作简便、快捷、具有多年的经验积累和技术支撑，通常是去除生物膜的首选方法，但是仍然存在一些不足和风险。化学杀生剂的长期投加会引起微生物产生抗跖性，从而降低跖剂效用。另外，化学杀生剂，尤其是非氧化型杀生剂，一般对微生物具冇很高的毒性，药剂毒性越大越难于生物降解并造成环境污染。21世纪是生态的时代，水体环境的保护和修复是人类面临的共同课题，采用对人体和生物无害的水处理药剂是科技工作者们不

5、断探索的方向。本研究将指导学生开发无（低）环境毒性的混凝剂和杀生剂，研究新药剂的作用机理，在学习理论与实验知识的同时，为水处理药剂生态化开拓崭新道路。1.实验的基础与内容本项目将以屮国教冇部“复合酶制剂控制循环冷却水生物膜的作用机理及应用”课题和与多家企业合作的混凝剂生产与应用横向课题为依托。相关指导教师在相关领域有深入的理论研究和丰富的实践经验，实验室条件较为完善，具备开设混凝剂和杀生剂的制备、应用与机理研究相关实验的必耍条件。本项目可分解为以卜•课题，供不同兴趣学生选择：1制备复合酶牛物膜剥离剂磷脂脂质体技术研究2复合型缓释杀生剂制备技术研究3阳离子聚内烯酰胺

6、的合成与应用技术研究4阳离子聚丙烯酰胺表征方法研究2.实验要求通过木实验要求达到下述口的:（1）学习和掌握文献资料的检索和应用，培养收集和整理资料的能力。（2）巩固实验操作技能，能够熟练进行COD、氨氮和细菌总数（CFU）等指标的测定。（3）学习、熟悉和运用高分子特性粘数、动力粘度、TOC、RNA、脂磷和EPS等测定方法和化学品合成技术。对水处理方法和约剂有一个更深入的理性和感性认识。（4）经过对试验结果的分析评价和理论探讨，巩固所学的化学，物理、生物等学科的基础知识和有关的专业知识，培养专业学习的兴趣。（5）通过整个实验过程，培养和锻炼发现问题、分析问题和解决问

7、题的综合能力，主观能动性和创新思维得到启发和提高。（6）经过整个实验的训练，养成实事求是的科学态度和不怕吃苦的科研精神,捉咼科研能力。1.学生应具备的基础知识（1）物理、化学、微生物学方面的基础知识(2)水质分析实验基础(3)水处理专业知识2.实验过程第一阶段：学生通过检索和查阅有关文献资料，设计岀实验方案，包括实验目的，原理，装置构思，所需设备仪器、试剂，操作步骤。第二阶段：指导教师审查学生提交的实验设计方案后，根据实验室环境条件等具体情况，与学生讨论并修正设计方案，确定试验计划，提供相关装置设备。第三阶段：学生按自己设计的方案进行全过程操作(包括溶液配制，安装

8、试验装置，