【摘要】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。我国目前水处理剂品种已基本配套并满足要求，生产能力已大于市场需求，但是我国水处理剂在产量、品种、质量、应用与技术服务等方面同国外相比存在一定差距。水资源给人类的生存提出严重警告。为了改善环境、发展经济，我们就必须研究、开发性能优异的环保产品，水处理剂就是其中的一大类。本文简述了水处理剂的分类及应用现状，结合行业和当前国民经济特点，提出了一些对策及建议。
【关键词】水处理剂 现状 分类 应用
一.水处理剂的分类
我国水处理药剂是在70年代引进大化肥装置后才引起重视和逐步发展起来的；此后，自行研制开发了一系列水处理剂。目前，我国水处理剂的品种主要有有机絮凝剂、无机凝聚剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等几大类。
（1）有机絮凝剂
有机絮凝剂中分为4类：合成高分子絮凝剂、天然高分子改性絮凝剂、微生物絮凝剂和多功能水处理剂。合成高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺（PAM）及其衍生物。天然高分子改性絮凝剂包括淀粉、纤维素、含胶植物、多糖类和蛋白质等类别的衍生物，目前产量约占高分子絮凝剂总量的20%，微生物絮凝剂是指利用某些微生物分泌的高分子物质作絮凝剂。国内中科院微生物研究所等单位已有良好的研究成果。
（2）无机凝聚剂
作为低分子的无机凝聚剂，硫酸铝、硫酸亚铁和三氯化铁在水处理中仍具有较大的市场。无机高分子凝聚剂是一类新型的水处理药剂。近几年，无机凝聚剂发展迅速，目前主要品种有聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）、聚合硫酸铁（PFS）和聚合氯化铁（PFC）几种。前3种都有定型产品，聚合氯化铁尚处于研制开发阶段。复合型无机高分子凝聚剂的开发是近年来发展的明显趋势，开发的复合品种很多，如阴离子复合型（如PAC中引入SO42-、PFS中引入氯根等），阳离子复合型（如PAC中引入Fe3+等），多种离子复合型（铁、硫酸根、氯根的复合），无机-有机复合型（PAC与聚丙烯酰胺复合）等，如聚合氯化硫酸铁、聚合铝硅、聚合铝磷，聚合铝铁等。
（3）缓蚀剂
无机盐类是相当重要的一类缓蚀剂品种。目前采用的铬系、磷系、锌系、硅系、钼系、钨系和全有机配方，系分别指在配方中采用了铬酸盐、磷酸盐、硫酸锌、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐和有机膦酸盐。全有机配方则不采用无机盐，特别是重金属无机盐，以降低药剂对环境的污染。在全有机配方中常以有机膦酸盐作缓蚀剂。芳香唑类是用于铜及其合金的缓蚀剂，国内常用的是苯并三氮唑和巯基苯并三唑。
（4）阻垢剂
70年代以来，我国在引进和消化吸收基础上开发和应用的水处理阻垢剂主要有两类，一类是有机膦酸盐如HEDP（羟基亚乙基二膦酸盐）、EDTMP（乙二胺四亚甲基膦酸盐）以及ATMP（氨基三亚甲基膦酸盐）等。另一类是聚羧酸如PAA（聚丙烯酸）、HPMA（聚马来酸酐）等水溶性聚合物。在水溶性聚合物或共聚物中，还有一个分支，即含磷聚合物。
（5）杀菌灭藻剂
目前常用的水处理杀菌灭藻剂主要有两大类，即氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂。氧化型杀菌剂中应用最广泛的是氯及其制品，如NaOCl、Ca（OCl）2等，近年来ClO2和氯胺的应用有所增加，臭氧和溴化物的应用也值得重视。另一类为非氧化型杀菌剂，目前国内使用较普遍的是季铵盐如十二烷基二甲基苄基氯化铵，其商品名称为“1227”。二硫氰基甲烷和戊二醛是另外两类常用的非氧化型杀菌剂。
二.我国水处理剂的应用现状及意义
我国是水资源短缺和污染比较严重的国家之一。从全国情况看，目前城市缺水严重，已造成严重的经济损失和社会环境问题。缺水城市分布将由目前集中在三北（华北、东北、西北）地区及东部沿海城市逐渐向全国蔓延。
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要求。水处理剂的主要作用是控制水垢、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。因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、除氧剂及离子交换树脂。一般性的化学药品，如用于调整水的pH值的酸或碱，常常不被看作是水处理剂。
水处理剂属于精细化工的范畴，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。水处理化学品又名水处理剂。它包括工业、城建、环保方面的用于处理水的化学品，涉及冷却水、锅炉水、空调水、饮用水、污水及包括采油用水的工艺水。化学处理就是用化学药剂来消除及防止结垢、腐蚀和菌藻滋生及进行水质净化的处理技术。它使用凝聚剂去除原水中的机械杂质，用阻垢剂防止结2垢，用缓蚀剂抑制腐蚀，用杀菌剂阻止有害微生物的滋生，用清洗剂去除锈渣、老垢、油污等。循环冷却水处理技术在国外是30年代初开始发展的。我国现有水处理剂生产厂200家，品种100多个，年总产量约20万t，年产值约10亿元。絮凝剂、凝聚剂占了水处理剂总量的3/4，其中作为絮凝剂的聚丙烯酰胺（PAM）又占了絮凝剂、凝聚剂的1/2，其余1/2为无机聚合物。
三、我国水处理剂应用与可持续发展
1.水处理剂与基本建设投资
我国建设急需各种投资，资金缺乏是长期面临的突出矛盾。为此，节省建设资金对“四化”建设有极大意义。工业用水迅速增长，年平均增长率为5.4%，城市居民用水也有相应的增长。为了满足生产和生活用水的增长需要，只能采取开源节流的方针。据城建部门计算，建设一个水厂，平均每天、每立方米供水能力的工程造价约需300～400元，而供水量的85%要排入下水道成为污水。建设污水处理厂形成每天、每立方米污水处理能力的工程投资一般需要300～500元，处理费为0.1～0.15元/m3。若把供水和排水工程合计投资按供水1万t/a工程计算为2.1亿元。据城建部门预测，40个大中城市如年节水量达5亿m3，则可节省投资10.5亿元。节水的渠道，从工业生产方面有三个途径：建设冷却塔，，提高循环水浓缩倍数；改革工艺；污水处理回用。这三个途径的投资费用以建设冷却塔提高循环水浓缩倍数为最低。
2.水处理剂和节水
节水首先要抓住比较集中使用的工业用水。在工业用水中，冷却水占的比例最大，约占60%—70%，因此节约冷却水就成为工业节水最紧迫的任务。
冷却水循环使用后，大大节约了用水量。但由于冷却水不断蒸发，水中盐类被浓缩，加上冷却水与大气接触，溶解氧与细菌含量大大增加，导致循环冷却水出现严重的结垢、腐蚀和菌藻滋生三大弊病，使热交换率大为降低，检修频繁，威胁生产正常进行。为此，必须在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂及与其配套的清洗剂、预膜剂、分散剂、消泡剂、絮凝剂等。这种加入化学药剂以防止循环水结垢、腐蚀、菌藻滋生的一套技术叫做化学水处理技术，它包括预处理、清洗、酸洗、预膜、正常投加、杀菌等工序。污水处理中的一级处理使用凝聚剂和絮凝剂也是回收利用污水的重要手段。化学水处理技术是当前国内外公认的工业节水最普遍的有效手段。
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