一、水處理劑的應用領域

它的應用領域涉及工業用水、市政/飲用水處理、污水廢水處理以及海水淡化。

在工業用水領域中，主要是應用于工業循環水處理和工業鍋爐水處理。工業循環水處理使用的藥劑主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、清洗劑、預膜劑等。工業鍋爐水處理的常用方法有鍋外水處理和鍋內水處理，使用的藥劑主要有：緩蝕阻垢劑、除氧劑、給水降堿劑、離子交換劑、再生劑、軟化劑、堿度調節劑、清垢劑等。

市政/飲用水處理涉及到的水處理藥劑一般有：殺菌滅藻劑、絮凝劑、緩蝕劑等。

污水處理涉及到的水處理藥劑一般有絮凝劑、污泥脫水劑、消泡劑、螯合劑、脫色劑等。

海水淡化的主流技術包括蒸餾法和膜法。膜在運用中很容易被堵塞，所以需要在水中添加阻垢緩釋劑、清潔劑、絮凝劑、阻垢分散劑等藥劑。而蒸餾法容易產生鍋垢從而降低蒸發效率，可以向原水中加入聚磷酸鹽、有機磷酸，膦基聚羧酸等進行水質軟化，對鈣，鎂離子以及其他金屬離子螯合作用使其不易沉淀，阻止水垢的形成。

二、水處理藥劑的種類

水處理劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、渙散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交流樹脂等。

1、關于絮凝劑

關于絮凝劑展開來講又是長篇大論，說多了不容易記住，所以總結3點，第一點是絮凝劑在污水處理領域中主要是用來強化固液分離的。第二點是可以使用投加助凝劑的方法來加強絮凝效果。第三點就是絮凝劑是最便宜而又高效的除磷方法。

2、關于助凝劑

總結2點，第一點是助凝劑的作用是調節或改善混凝條件；第二點是它可以加大礬花粒度、密度和結實性。

3、緩蝕阻垢劑

緩蝕阻垢劑顧名思義就是緩解鍋爐等循環用水設備結垢、腐蝕的一種水處理藥劑。該藥劑由堿性物質和有機復配而成，加入了緩蝕劑，防止受熱面被腐蝕。藥劑中的堿性物質，在鍋爐內通過化學反應，與水中的鈣、鎂鹽類物質發生反應生成水渣，沉淀后通過排污功能排出鍋爐外，降低水中鈣、鎂離子濃度，使鍋爐內不生成水垢。

4、清洗劑

清洗劑是一種能溶解滲透液的揮發性溶劑，用于去除被檢工件表面上多余的滲透液。有些清洗劑特別設計專用于清除金屬氫氧化物、碳酸鈣和其他類似的附著在聚酰胺、聚砜和薄膜組分膜表面的垢。在清洗劑使用前要檢查清洗罐，管路和保安過濾器以及安裝新的濾芯。

5、殺菌劑

殺菌劑主要是消滅細菌、微生物等有害細菌的一種藥劑。在國際上，通常是作為防治各類病原微生物的藥劑總稱。

常見技術：

1）殺菌、消毒：水的消毒方法可分為化學和物理的兩種。物理消毒方法有加熱法、紫外線法、超聲波等法；化學方法有加氯法、臭氧法、重金屬離子法以及其他氧化劑法等。

2）磁化：利用磁場效應對于水的處理作用，稱為水的磁化處理。

3）精密過濾技術: 用特殊材料制成的微孔濾芯、濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細菌等，使其不能通過濾芯、濾膜而被去除截留。精密過濾能夠過濾微米級（μm）或納米級(nm)的微粒和細菌。在水的深度處理中應用也十分廣泛。

4）超過濾技術: 超過濾是一種薄膜分離技術。就是在一定壓力下（壓力為0.07-0.7Mpa，最高不超過1.05Mpa），水在膜面上流動，水與溶解鹽在和其他電解質是微小的顆粒，能夠滲透超濾膜，而分子量大的顆粒和膠體物質就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術。超濾膜的孔徑是由一定分子量的物質進行截留試驗測定的，并以分子量的數值來表示的。

5）臭氧：是一種在常溫下呈藍色、有特殊的魚腥味的氣體，分子式為O3。臭氧具有極強的氧化性。臭氧可是細菌、真菌等菌體的蛋白質氧化、變性，使電解質失去作用，可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌菌毒素，可以清除和殺滅空氣中、水中、食物中的有毒物質和細菌，可除異味，廣泛應用于食品生產的消毒、滅菌等工序中。

臭氧在消毒、滅菌過程中僅產生無毒的氧化物，多余的臭氧最終還原為氧，在被消毒物品上不存在殘留物，可直接用于食品的消毒滅菌。

6）離子交換: 所謂離子交換，就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子，所進行的等電荷反應。用H+型陽離子交換樹脂HR和水中Na+交換反應過程為例：HR+Na+=Na++H+。從上式可知：在離子交換反應中，水中的陽離子（如Na）被轉移到樹脂上去了，而離子交換樹脂上的一個可交換的H轉入水中。Na從水中轉移到樹脂上的過程是離子的置換過程。而樹脂上的H交換到水中的過程稱游離過程。因此，由于游離和置換過程的結果，使得Na和H互換位置，這一變化，就稱為離子交換。

7）紫外線:汞燈在點燃時，能夠放射出波長為1400nm-4900nm的紫外線（1nm=10-10m），這種光線能穿透細菌的細胞壁，殺死微生物，達到消毒殺菌目的。紫外線波長在2600nm左右效果最好。

紫外線消毒主要應用于處理量小的飲用水方面。它的特點是：殺生能力強，接觸時間短；設備簡單，操作管理方便，處理后的水無色、無味、無中毒的危害；不會增加像氯氣殺毒時出現的氯離子。

8）吸附凈水技術: 主要指活性炭等具有吸附能力的物質吸附技術。這里只就活性炭的一些特點，做簡要介紹：活性炭廣泛應用于生活飲用水及食品工業、化工、電力等工業用水的凈化、脫氫、除油和去臭等。通常，能夠去除63%-86%膠體物質；50%左右的鐵；以及47%-60%的有機物質。

三、常見水處理藥劑

1、聚合氯化鋁

聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由于氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理藥劑。

特點：

1）絮凝體成型快，活性好，過濾性好。2）不需加堿性助劑，如遇潮解，其效果不變。3）適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。4）處理過的水中鹽份少。5）能除去重金屬及放射性物質對水的污染。6）有效成份高，便于儲存，運輸。

作用：

1）水中膠體物質的強烈電中和作用。2）水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。3）對溶解性物質的選擇性吸附作用。

用途：

1）城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水。2）工業給水凈化。3）城市污水處理。4）工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、淀粉制造業中淀粉的回收。5）各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水f、污水處理。6）造紙施膠。7）糖液精制。8）鑄造成型。9）布匹防皺。10）催化劑載體。11）醫藥精制。12）水泥速凝。13）化妝品原料。

2、聚合硫酸鐵

聚合硫酸鐵形態性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶于水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用于飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。

聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下特點：

1）新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑；2）混凝性能優良，礬花密實，沉降速度快；3）凈水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水相轉移，無毒，無害，安全可靠；4）除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著；5）適應水體PH值范圍寬為4-11，最佳PH值范圍為6-9，凈化后原水的PH值與總堿度變化幅度小，對處理設備腐蝕性小；6）對微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理效果顯著，對高濁度原水凈化效果尤佳；7）投藥量少，成本低廉，處理費用可節省20%-50%。

3、聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺(PAM)為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。

陽離子聚丙烯酰胺使用注意事項：

1）絮團的大小：絮團太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經過選擇聚丙烯酰胺的分子量能夠調整絮團的大小。2）污泥特性：第一點理解污泥的來源，特性以及成分，所占比重。依據性質的不同，污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯酰胺用于處置有機污泥，相對的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑用于無機污泥，堿性很強時用陽離子聚丙烯酰胺，而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯酰胺，固含量高時污泥通常聚丙烯酰胺的用量也大。3）絮團強度：絮團在剪切作用下應堅持穩定而不破碎。進步聚丙烯酰胺分子量或者選擇適宜的分子構造有助于進步絮團穩定性。4）聚丙烯酰胺的離子度：針對脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑經過先做小試停止挑選，選出最佳適宜的聚丙烯酰胺，這樣即能夠獲得最佳絮凝劑效果，又可使加藥量最少，節約本錢。5）聚丙烯酰胺的溶解：溶解良好才干發充沛發揮絮凝作用。有時需求加快溶解速度，這時可思索進步聚丙烯酰胺溶液的濃度。

應用范圍：

1）在造紙過程中作助留劑，補強劑。2）水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。3）石油鉆采中作降水劑，驅油劑。4）PAM還廣泛應用于增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。

4、無機絮凝劑硫酸鋁

適用的pH值范圍與原水的硬度有關，處理軟水時，適宜pH值為5～6.6，處理中硬水時，適宜pH值為6.6～7.2，處理高硬水，適宜pH值為7.2～7.8。硫酸鋁適用的水溫范圍是20oC～40oC，低于10oC時混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便，但水解反應慢，需要消耗一定的堿量。

5、無機絮凝劑三氯化鐵

是另一種常用的無機低分子凝聚劑，產品有固體的黑褐色結晶體，也有較高濃度的液體。其具有易溶于水，礬花大而重，沉淀性能好，對溫度、水質及pH的適應范圍寬等優點。三氯化鐵的適用pH值范圍是9～11，形成的絮體密度大，容易沉淀，低溫或高濁度時效果仍很好。固體三氯化鐵具有強烈的吸水性，腐蝕性較強，易腐蝕設備，對溶解和投加設備的防腐要求較高，具有刺激性氣味，操作條件較差。