功能化分类是水处理剂的主要分类方法,按照药剂性能和作用,目前水处理剂主要分为:絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、除氧剂、淤渣分散剂、污泥脱水剂、破乳剂、黏泥处理剂等,配套的水处理助剂有预膜剂、消泡剂、清洗剂等,以及多功能的复合药剂,如阻垢缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂等类别。这些药剂的应用范围包括生活用水,各种行业的工业用水,如工艺用水、锅炉用水、冷却用水、工业废水等。
(1)缓蚀剂
缓蚀剂又称腐蚀抑制剂或阻蚀剂,是一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。工业水处理过程中,缓蚀剂通常是作为水处理剂的一种组分与其他药剂复配使用的,因此,缓蚀剂的应用研究和作用效果的评价与工业水系统的各种参数,包括材料、水质等密切相关。常用的评价方法有失重法、旋转挂片失重法、电化学极化曲线法(Trfel线外推法)、极化电阻法、交流阻抗谱法等,动态模拟试验和现场挂片是评价缓蚀剂等水处理剂工业应用效果的主要方法。
(2)缓蚀阻垢剂
在工业用水系统中,结垢是除材料和设备的腐蚀之外的主要障碍。能够防止水垢和污垢产生或抑制其沉积生长的化学药剂,统称为阻垢剂。阻垢剂分子结构中一般都含有多种官能团,在水体系中表现为螯合、吸附和分散的作用,能发挥水处理剂的“一剂多效”功能,即一种化合物同时具备阻垢、缓蚀、絮凝、杀菌、分散等两种或两种以上的作用效果。
目前,阻垢剂在工业上常用的形式主要有缓蚀阻垢剂和阻垢分散剂。缓蚀阻垢剂有:无机聚合磷酸盐、有机多元磷酸、葡萄糖酸和丹宁酸等。
20世纪60年代开始,人们开发了含磷的有机缓蚀阻垢剂。70年代初,它们在工业上获得了大规模的推广和使用。与无机聚磷酸盐相比,它们的化学稳定性好,不易水解和降解,缓蚀、阻垢效果也比无机聚磷酸盐好,使用的剂量也比聚磷酸盐为低。当他们和低相对分子质量的聚电解质-聚丙烯酸以及聚磷酸盐等复合使用时,会产生协同效应,从而提高了药剂的缓蚀、阻垢效果。
(3)阻垢分散剂
有机多元磷酸缓蚀阻垢剂解决了工业水系统运行中出现的腐蚀和碳酸钙结垢等问题,但随着工业进步对水处理技术要求的提高,对于磷系配方中的磷酸钙垢、碱性水处理方案中的出现的锌垢、高浓缩倍率条件下可能形成的其他污垢等许多问题,仅仅利用有机磷酸盐无法解决。
在含溶解度较小的无机盐的过饱和水溶液中,通过防止生成晶核或临界晶核,阻止或干扰晶体生长,分散晶体微粒等方式,阻止无机盐垢生成以降低其对传热影响的一类化学药品,总称阻垢剂。在水处理中常用的阻垢剂有:螯合剂型、有机磷酸盐型、水溶性聚合物型、天然有机化合物等类型,其中,把对水中固体微粒具有较好分散性能的水溶性聚合物(含天然高分子化合物)等称为阻垢分散剂。
(4)杀菌分散剂
工业循环水系统的污染主要是由于其中的微生物造成的。一方面,微生物造成水体的直接污染;另一方面,工业循环水中的微生物给设备带来极大的危害,它产生的大量粘泥,在循环水中引起腐蚀,粘泥覆盖在金属上产生氧浓差腐蚀电池,铁被溶解,粘泥的聚集产生结垢阻碍热传导,严重的会堵塞管道。
因此对工业循环水中的微生物进行控制和处理不仅能控制水质的变坏而且能减小能耗延长仪器设备的使用寿命,是循环冷却水处理的关键。采用杀菌剂对微生物的繁殖进行控制是一种普遍采用且行之有效的方法。
水处理杀菌剂是指用于控制或杀灭水中的细菌和真菌等微生物的一类试剂,他们对微生物生命活动的某方面进行干扰和破坏,从而达到控制微生物繁殖的作用。这对保护设备、延长设备使用寿命、提高生产率、节水节能、提高经济效益具有重要意义。
杀菌剂一般可以分成氧化型和非氧化型杀生剂两大类。
氧化型杀生剂是具有强烈氧化性的杀生药剂,通常是一种强氧化剂,它能使微生物体内的一些和代谢有密切关系的酶等结构发生破坏而杀灭微生物。工业上常用的是氯、次氯酸钠和次氯酸钙等。
除了杀死微生物之外,也会对其他水处理药剂产生氧化分解作用,特别是在循环冷却水系统中会影响缓蚀剂、阻垢剂的处理效果。因此,在使用中需要特别注意其加入方式、加入位置以及与缓蚀阻垢剂的加入时间间隔和先后顺序等方面的问题,避免产生相互影响。
非氧化性杀生剂是冷却水处理中另一大类杀生剂,它们基本上是有机化合物,就某些方面来讲,它比氧化性杀生剂使用更方便且有效。非氧化型杀生剂不以氧化作用杀死微生物,而是以致毒剂作用于微生物的特殊部位,因而非氧化型杀生剂不受水中还原性物质的影响。有时由于长期使用氧化型杀生剂时微生物会产生抗药性,此时非氧化型杀生剂就发挥了它的独特作用。
在实际的生产过程中,氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂一般是交替使用的,因此,研究分别加入氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂的循环冷却水对材料的耐蚀性的影响尤为重要。
责任编辑:贾静焕
《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事
投稿联系:编辑部
电话:010-82387968
邮箱:ecorr_org@163.com
中国腐蚀与防护网官方 QQ群:140808414
-
标签: 水处理剂
官方微信
《中国腐蚀与防护网电子期刊》征订启事
- 投稿联系:编辑部
- 电话:010-62313558-806
- 邮箱:fsfhzy666@163.com
- 中国腐蚀与防护网官方QQ群:140808414