绿色环保水处理剂的应用及展望

绿色环保水处理剂的应用及展望

玖龙环球(中国)投资集团有限公司

摘要:现阶段,中国正在致力于水资源的健康、可持续发展,力求建立一个和谐、文明的生态系统,在快速发展的同时,将赖以生存的自然环境保护好。而通过使用绿色环保水处理技术,能够提高水资源的利用率、控制水质以及实现水资源的可持续发展,进而保护自然环境、实现生态文明。为此,本文介绍了常见的几种新型绿色环保水处理剂及其应用情况,同时展望了水处理剂的发展趋势。

关键词:绿色环保;水处理剂;应用;展望

人类不可能缺少水而存活下来,任何人的生存都离不开水。由于人们意识到了水的关键性,其环保意识随之也在越来越强,所以,现阶段人类反复提及了水资源的有效利用及科学处理。基于此,中国开发和引进了一些绿色环保处理剂,下文研究了绿色环保水处理剂和其应用情况,并分析了其发展趋势。

1改性硅藻精土

1.1特征与作用

改性硅藻精土为圆形,其内部存在大量的筛状网,使用,它有另外一个名称圆筛藻土。其pH值约为7,呈粉末状,比表面积、外观密度、数量及孔径分别约为50~60平方米/克、0.3克/立方厘米~0.4克/立方厘米、2.4亿孔/克及7~125纳米。被活化和改性后,硅藻精土的表面积变得巨大,微孔数量也变得极多,可以很好地吸附无机与有机胶体颗粒,比处理前,提升了约4倍。硅藻精土具有很好的过滤、吸附及混凝能力,所以,在废水处理器中,添加一些硅藻精土,就能很好地将废水中的COD、细菌以及SS去除掉,从而实现对废水的高级净化。

1.2应用举例

在处理印染废水时,首先进行生化处理,再投入一点改性硅藻精土,利用外部机械进行搅动,使其迅速分散在污水中,精土表面的不平衡电位接触到污水中的带电离子后,形成了“范德华”引力和键桥,使胶体快速脱稳,从而污染物迅速沉积而凝固。由于改性硅藻精土的表面积较大,孔隙多,因此其吸附能力超强,可以将污水中的微小颗粒吸附在表面上,从而产生链式网状结构。利用特制的净化设备,对污水进行过滤、吸附及混凝后,再通过固液分离后,可以将废水中的SS、COD和色素彻底去除掉,使净化后的水能与高质量标准相符。

2氢氧化镁

2.1特征与作用

氢氧化镁具有环境友好型特点,它是一种弱碱,可用于脱色处理印染废水、处理酸性废水、脱除废水中的重金属、磷与铵及烟气中的硫等。它具有以下优点:①氢氧化镁是弱碱,且具有缓冲性,中和后的pH值不会比9大;②用作中和剂时,不会产生结垢物,而且方便操作;③氢氧化镁的吸附能力极强、活性高,既能中和酸性液体,又能吸附金属离子;④浆状氢氧化镁方便贮存和泵送,其流动性好,且具有非凝聚性及非沉淀性;⑤没有腐蚀性,不必使用专门的防腐设备,可节省费用;⑥无害、无毒、安全,属于“安全绿色中和剂”;⑦与CaSO4相比,MgSO4的溶解度要大得多,易于分离沉淀;⑧可多次回收利用氧化镁。

2.2应用举例

相关专家分析了氢氧化镁用于处理含铬酸性废水的过程,发现:在添加氢氧化镁乳液的过程中,铬的去除率出现了一个突跃;处理中的温度影响不显著;搅拌时间设置为10分钟;原水和出水pH值的理论值与实验值均吻合的很好;通过模拟废水,产生了Mg(OH)2吸附铬的等温线,测得其饱和吸附量为0.5402克/克;进行轻烧处理后,将氧化镁回收,多次重复实验后,对铬的去除率仍为97%,与国家排放标准一致。相关研究显示:针对含铬(Cr3+)废水,可使用絮凝剂和氧化镁进行联合处理,将铬及悬浮固体物有效地脱除掉。最佳条件为:每脱除1克铬,使用1克氧化镁、0.23克絮凝剂,温度设置为80摄氏度,混和悬浮物1~2小时,pH值设置为6.5~6.7,再使用过滤法进行分离。一些研究人员利用菱镁矿作净化剂,进行高浓度含铬废水的处理时,使用较低用量(2千克/立方米),即可处理铬含量为100~190毫克/升的废水,处理后的铬含量比0.4毫克/升还小,脱铬率大于99.6%,而且污泥体积小、沉降速度快。

3无磷水处理剂

3.1发展现状与性能

现阶段,中国在处理冷却水的时候,所用的处理剂多为有机膦配方,仅有少数的一些企业仍在采用无机磷配方。磷虽然没有毒性,却是一种营养源,它能够导致水体的富营养化,使微生物特别是其中的藻类生物进行过度的繁殖,而形成湖水水华以及湖海赤潮等,给生态平衡带来严重的负面影响。西方发达国家早就已经开始限制甚至是禁止磷的使用。从长期发展的角度来分析,含磷水处理剂的生产和应用必定会被限制或者禁止,无磷水处理剂将会取而代之。因此,磷系配方将会朝着低磷或无磷的方向推进。

单独使用无磷产品时具有的性能:当使用浓度达到40毫克/升时,无磷水处理剂对高硬度水、长江水、松花江水以及黄河水的缓蚀效果均很好,单独进行无磷水处理剂的使用时,最佳浓度为40~60毫克/升,若和其他药剂进行复配,可以适当降低使用浓度。

无磷产品具有的复配性能:40毫克/升的无磷水处理剂和100毫克/升的异噻唑啉酮、100毫克/升的季铵盐类、5毫克/升的有机氯的配伍性均很好,混和时均无异常现象出现。目前,无磷水处理剂和常用的锌盐、丙烯酸聚合物、有机膦酸盐以及BTA等均具有良好的复配性。

3.2应用举例

北方某省的一化工企业有一套循环使用冷却水的系统,用于满足甲醇合成、焦化装置、空分、脱硫、精馏和回收等使用冷却水的需要。在开车的过程中,泄漏一直困扰着系统,此系统不仅一直存在微量泄漏,而且有时还会泄漏大量的有机物。因为以前的单位磷系剂具有较高的含磷量,而且系统在持续泄漏营养物,导致无法控制系统内的菌藻粘泥,而使系统持续进行恶性循环,运作随时都可能会停止。基于此,该公司开发出了低磷水处理剂产品,用于减轻系统压力。使用以无磷水处理剂为主要组成部分的低磷水处理剂配方后,显著改善了系统水质。系统运行也得到了好转,在短时期内各项考核指标均有好转,因而,无磷水处理剂获得了人们的一致认可。

4展望

目前,随着科学技术的快速进步,人们对污水处理的质量与效率也提出了更高的要求。所以,在未来水处理产业的发展中,将以集成人工合成处理与绿色环保水处理剂为主。在具体实践中,绿色环保水处理剂的成本低、来源广,而人工合成型水处理可以用于相对复杂的环境中,两者应扬长避短、互相弥补,但在具体实践中,与人工处理方式相比,应用绿色环保水处理剂时,更加简便,而且它的功能比其他类的水处理剂要好,而且在具体使用中,不会污染水体,所以,随着生物技术的不断进步,绿色环保水处理剂将会逐渐被推广和应用。

5结语

综上所述,虽然目前的水资源很丰富,但污水量却较大,直接排放污、废水既会浪费中国水资源,又会严重污染中国的自然环境。现阶段,我国必须将水资源的充分利用以及污、废水的循环利用问题解决好。而通过使用绿色环保水处理剂,能够循环利用污、废水,实现资源节约、环境保护的目的,值得推广、应用,因此,必须提高对其的研究、开发力度。

参考文献:

[1]张奥.一种聚醚羧酸类荧光示踪阻垢剂的合成及应用[D].东南大学,2017.

[2]赵文婷.阻垢型水处理剂在煤泥浮选中的应用研究[D].太原理工大学,2016.

[3]杨玉华.聚天冬氨酸功能材料的研制及其缓蚀阻垢性能研究[D].兰州交通大学,2016.

[4]张娅.腐植酸的改性及其在水处理中的应用研究[D].西安石油大学,2015.

[5]王虎传.基于乙二酸封端聚醚无磷水处理剂的合成及性能研究[D].东南大学,2015.

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