第十四章 绿色水处理技术.ppt

第十四章 绿色水处理技术 第一节 绿色水处理技术的含义 一、绿色水处理技术的意义与范围 水是生命之源，随着工业高度发展，全球性的环境污染和生态破坏导致世界性的水资源危机日益严重。冷却水用量在工业水中居首位，约占70%～80%。 二、绿色水处理剂的概念与发展 (一)水处理剂的种类 水处理剂是工业用水、生活用水、废水处理过程中所需使用的化学药剂。 绿色水处理剂：指其制造过程是清洁的，在使用这些药剂时对人体健康和环境没有毒性，并可以生物降解为对环境无害的水处理剂。 第二节 绿色水处理剂的开发 一、绿色缓蚀阻垢剂 (一)金属系绿色缓蚀阻垢剂 国外：钼酸盐。国内：钨酸盐 (二)非金属系绿色缓蚀阻垢剂 聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸。 二、绿色杀菌剂 (一)杀菌剂的重要意义与绿色化要求 (二)常见杀菌剂的种类 常见的杀菌剂按其杀菌机理不同，可分为氧化性和非氧化性两大类。 1.氧化型杀菌剂 (1)氯气 (2)次氯酸盐、氯化异氰尿酸及其盐 (3)二氧化氯 (4)溴系杀菌剂 (5)臭氧 (6)过氧化氢 (7)过氧乙酸 2.非氧化型有机杀菌剂 (1)季铵盐 (2)异噻唑啉酮 (3)戊二醛 (4)二溴次氮基丙酰胺 (5)高铁酸钾 (6)非氧化型高分子杀菌剂 三、绿色水处理剂的发展方向 1.注重药剂的合成、结构与性能之间的基础研究，了解水处理剂(尤其是聚合物类)结构与性能间的关系。 2.正确理解绿色水处理剂的概念，不能一位追求水处理药剂的无磷、非氮等的纯粹绿色概念，要把绿色水处理剂与国内当前刚也水平结合起来，以市场规律、性能与价格笔来推动绿色水处理剂的研究和应用。 第三节 水处理剂生产工艺的绿色化 一、聚天冬氨酸的绿色化生产 Donlar公司——热缩聚天冬氨酸 第四节 其他绿色水处理技术 一、实现零排污 零排污水处理技术是以绿色化学为基础的性概念，是从始端、中间过程到终端都杜绝污染产生的新思路，能够最大限度地节水和彻底解决水污染的新技术，代表了21世纪水处理技术的发展方向。 国内研究开发热水锅炉零排放技术可以避免再生废盐水、煮炉水、启用冲洗水、停用排水、停用冲洗水、连续排污水、定期排污水等废水排放，实现了零排污。 徐州徐钢焦化厂通过改造蒸氨塔、废水储油系哦它能够等实现焦化废水零排放。 二、绿色膜分离技术 膜分离技术包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)、液膜(LM)等技术。 三、绿色中和技术 氢氧化镁缓冲性好、有活性、吸附能力强、无腐蚀性、安全、无毒、无害，所以被称为绿色水处理剂，近年来广泛应用与工业废水的处理，主要作酸性废水中和剂、重金属离子脱除剂。 四、绿色絮凝技术 絮凝剂又称沉降剂，作为一类可使液体中不易沉降的固体悬浮微粒凝聚、沉淀的物质，在废水处理、发酵工业后处理、食品加工、土木疏浚工程等领域应用广泛。 五、高级氧化技术 1.湿式催化氧化技术 该技术是在高温高压下，利用氧化剂将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到去除污染物的目的。 2.超临界水氧化技术 超临界水氧化技术就是利用超临界水良好的溶剂性能和传递性能，使有机污染物在超临界水中迅速而有效地氧化降解。 3.光催化氧化技术 光催化氧化法是高级氧化技术中最为经济的技术，因而成为研究的热点。 * * 水处理剂根据其功能分可分为：缓蚀剂、阻垢剂、清洗剂、杀菌剂等。 缓蚀剂是为了减缓金属设备腐蚀、延长金属设备的使用寿命。根据化学组成可以把缓蚀剂分为五级缓蚀剂和有机缓蚀剂。 阻垢剂是能控制产生各种无机盐水垢和其他污垢的物质，可分为有机膦酸盐、聚合物和共聚物三大类。 杀菌剂是为了防止水在使用中带入微生物，对设备造成危害，用于杀灭和抑制微生物生长的水处理剂。杀菌剂根据杀菌机理的不同又可分为氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂。 绿色水处理剂：指其制造过程是清洁的，在使用这些药剂时对人体健康和环境没有毒性，并可以生物降解为对环境无害的水处理剂。 (二)水处理剂的绿色化发展 随着工业的发展及环境标准对水处理剂要求的提高，在一个阶段内被认为对环境无害的水处理剂，到了一个新的发展阶段可能就被认为是对环境不友好的。 21试剂，绿色化学毫无疑问将是未来水处理的评价标准。其中，选择或重新设计对人类健康和环境安全的水处理剂是水处理绿色化的关键，它涉及水处理剂的重新评估，新水处理剂的设计合成和原有水处理剂的改性以及水处理药剂生产工艺的绿色化。 二、四羟甲基硫酸膦的绿色化生产 1997年度美国总统绿色化学挑战奖 三、水解聚马来酸酐的绿色化生产 引发剂用双氧水替代，溶剂用水替代。 四、聚环氧琥珀酸的绿色化生产 一釜多组分反应，整个反应无副产