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水处理药剂的发展趋势

来源:北京北科 时间:2010-02-21 点击次数:

  为了实施可持续发展战略,在水处理药剂的开发、研究、生产和应用中进一步实施绿色化是21世纪水处理药剂发展的方向。絮凝剂方面:多功能复合型高效絮凝剂、氧化型絮凝剂、吸附型絮凝剂以及高电荷、无毒、高相对分子质量的阳天然高分子絮凝剂、离子有机絮凝剂、生物絮凝剂等技术将是今后产业发展的重点和趋势;阻垢缓蚀剂方面:非铬非磷、具有缓蚀阻垢性能的全有机聚合物、共聚物等系列“绿色”产品将替代对生态环境有害的铬、磷等产品,生产逐步由单一技术向多元化技术发展,产品性能也趋向于高效、多功能、无毒等方面发展;杀生剂方面:开发具有广谱、高效、低毒、性价比高、对环境友好等类型的水处理杀生剂是今后发展的必然趋势。随着人们环境意识的增强和可持续发展的要求,正确解决环境安全与杀生效果之间的矛盾是水处理杀生剂领域所面临的挑战。总体而言,水处理药剂的绿色化可从以下几个方面发展。
1、设计更安全的新型绿色水处理剂
  无毒、无害、易生物降解等性能是水处理剂的发展方向。应该尽量选择天然物质为原料,同时也要考虑可生物降解性。以聚天冬氨酸的合成为例,它的原料来自于自然界来源丰富的牡蛎壳;合成路线可不用磷酸作催化剂而通过改变反应条件制得,没有副产物生成。在生物降解性能方面的研究表明,在氨基酸聚合物中,聚天冬氨酸的阻垢性能最好,具有良好的生物相容行和可生物降解性。
2、对现有水处理药剂进行改性
  对现有的水处理剂改性是一个更为简捷的办法。目前大量使用的水处理剂往往因为某一个方面对环境造成危害而不能成为绿色水处理剂,如果对其重新进行分子设计,就可以将其变成绿色水处理剂。例如,目前大量使用的聚丙烯酸等聚合物和共聚物因为不易生物降解而不属于绿色水处理剂。但如果重新进行分子设计,在其分子链中插入氧原子,就可以使其既具有良好的阻垢性能又容易生物降解。环氧琥珀酸就是出于这样的思路,它不含氮、磷,是一种现代阻垢剂的更新换代产品。
3、采用稳定的催化剂和无毒溶剂,实现绿色工艺
绿色工艺包括尽量减少副产物、采用稳定的催化剂、缩短工艺流程、使用无毒溶剂等等。水处理阻垢剂对金属离子往往有很强的螯合能力,在其合成过程中,有可能与金属催化剂反应生成螯合物,增加分离过程和废物排放。若采用不与阻垢剂反应的稳定催化剂,即可实现清洁生产。例如在聚环氧琥珀酸合成过程中,如果用性能稳定的固体催化剂,即可免去净化分离和对环境的污染。此外,聚丙烯酰胺(PAM)是良好的絮凝剂和污泥脱水剂,从制得相对分子量高的产品出发,采用反向乳液聚合较为合理,但存在有机溶剂污染问题。如采用以水为溶剂的溶液聚合法,虽反应条件较难控制,但可避免废液排放,因此宜采用后者。
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