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水处理化学技术范文1
【关键词】传统化学法 分类处理 电镀废水 鳌合沉淀
中图分类号：TU8；TU758.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）35-177-01
1 概述
目前国内普遍存在电镀厂点多而分散、布局不合理、生产技术落后等现象，建设集中式电镀基地是解决当前电镀污染的发展趋势。由于电镀品种十分繁杂，加工工艺也在不断更新，电镀废水存在着污染因子种类多、浓度高、理化性质复杂等特点。综合污水处理厂必须同时具备处理多种污染物的功能。而在电镀废水产生、收集阶段将不同类型的废水分别进行收集，将对后续处理有很大的帮助。电镀废水根据其所含污染因子特性，大致可分为含氰废水、含铬废水、含金属离子废水。若企业具备较好的分流条件，还可根据重金属离子中和沉淀条件及水量比例大小将含金属离子废水细分为含Ni2+废水、含Cu2+废水、含Zn2+废水及含其它金属离子废水。
2 常用处理技术
（1）化学法。化学法从近几十年的国内外电镀废水处理技术发展趋势来看，电镀废水有80%采用化学法处理，化学法处理电镀废水，是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术，技术上较为成熟。化学法包括沉淀法，金属质换法，铁氧体法、螯合沉淀法等，是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法，具有投资少，处理成本低，操作简单等特点，适用于各类电镀金属废水处理。
（2）蒸发浓缩法。蒸发浓缩法是对电镀废水进行蒸发。使重金属废水得以浓缩，并加以回收利用的一种处理方法，一般适用于处理含高浓度铬、铜、银、镍等重金属废水，但因能耗大，操作费用高，杂质干扰资源回收问题还待研究，使应用受到限制。
（3）电解法：电解法是利用金属的电化学性质，在直流电作用下而除去废水中的金属离子，是处理含有高浓度电沉积金属废水的一种有效方法，处理效率高，便于回收利用。但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水，并且电耗大，成本高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。
（4）离子交换法：离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，含重金属废水通过交换剂时，交换器上的离子同水中的金属离子进行交换，达到去除水中金属离子的目的。此法操作简单，便捷，残渣稳定，无二次污染，但由于离子交换剂选择性强，制造复杂，成本高，再生剂耗量大，因此在应用上受到很大限制。
（5）吸附法：吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种方法。传统吸附剂有活性炭、聚糖树脂、硅藻精土等。实践证明，使用不同吸附剂的吸附法，不同程度地存在投资大，运行费用高，污泥产生量大等问题，处理后的水难于达标排放。
（6）膜分离法。膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术，包括电渗析、反渗透、膜萃取等。利用膜分离技术一方面可以回收利用电镀原料，大大降低成本，另一方面可以实现电镀废水零排放或微排放。缺点是膜需经常更换，运行成本较高。
（7）生物处理技术。生物处理技术是通过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的。随着重金属毒性微生物的研究进展，生物处理技术日益受到人们的重视，采用生物技术处理电镀金属废水呈发展势头。目前该技术更多的还处于研究和试用阶段，应有还不是很广泛。
3 工艺流程
电镀废水传统化学法处理由调节池、加药箱、氧化池、还原池、中和反应池、pH调节池、絮凝池、斜管沉淀池、厢式压滤机、过滤器等组成。流程图如下：
含氰废水在调节池①汇集，均化水量和水质后，由泵提升至氧化反应器，自动投加氧化剂和碱（NaClO和NaOH），把CN?氧化为CNO-，然后再投加强酸，再次投加NaClO，在不同的PH条件下实行二次破氰。反应后废水自动溢流到中间池。反应条件：一次破氰PH：10.5—11.5，ORP为300 mV，二次破氰PH：8—9，ORP为650 mV左右。
含铬废水在调节池②汇集，均化水质和水量后，由泵提升到还原反应器，废水在OPR仪表控制下自动投加还原剂，把Cr6+还原为Cr3+，然后投加碱，使Cr3+形成Cr（OH）3，反应后废水自动溢流到中间池。反应条件：PH3.0—3.5，ORP电位300mv。
中间池废水在PH仪表控制下，自动投加石灰乳及絮凝剂，将PH调节至适当的范围，使各种重金属离子形成碱盐沉淀。反应条件：PH10.0—11.0左右。
经充分混凝反应形成大量矾花的废水汇集于中间水池，再由泵提升至斜管沉淀池进行固液分离，根据“浅层沉降原理”，在沉淀池中加设蜂窝斜管，增大沉降面积，并改善沉降过程中的水力条件，使污泥颗粒在稳定的层流状态下沉降，从而达到沉降效率高和容积利用率高的特点。
由斜管沉淀池泥斗收集的污泥定期排放至污泥干化池，再由浓浆泵泵入板框压滤机进行干化处理。
斜管沉淀池上清液自流入PH回调池，采用自动控制技术对PH进行调节，保证PH值控制在国家允许的排放范围内。
4 反应机理
（1）含氰废水处理。破氰过程为两级碱性氯化法，破氰剂选用NaClO，相对其它药剂而言，其投药方便安全、投药量易于控制、污泥量少。采用次氯酸钠氧化法处理废水中的氰化物，其反应式如下：
CN-+ClO-+H2O=CNCl-+2OH- CNCl-+2OH-=CNO-+Cl-+H2O
进一步氧化，反应式如下：
2CNO-+3ClO-+H2O=N2+CO2+3Cl-+2OH-
（2）含铬废水的治理。电镀废水中的六价铬离子，用还原剂还原为Cr3+，再与氢氧根产生沉淀除去。一般使用焦亚硫酸钠作还原剂，其反应式如下：2Cr????2O72- +3S2O52- +10H+ 4Cr3++6SO42-+5H2O
Cr3++3OH-Cr（OH）3
（3）重金属离子的处理。重金属离子只要调节适当的PH值，即会生成相当的氢氧化物沉淀。反应式如：Men++nOH-=Me（OH）n
反应后出水，自流或泵入斜管沉淀池，使各种氢氧化物在斜管区很快沉降， 上部溢出水再经碳滤（或砂滤）后达标排放，下部污泥经板框压滤机压滤后外运作无害化处理。
（4）螯合沉淀。上述传统化学沉淀法在当前使用比较广泛。但由于不同的重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳pH值不同，其去除往往不能兼顾。同时，目前电镀过程中光亮剂等使用量有所增加，重金属离子容易与其形成络合物而难以沉淀。而采用添加DTCR重金属离子捕集剂的螯合沉淀法则很好地解决了这个问题。DTCR 为长链高分子物质，含有大量的极性基，它能捕捉阳离子并趋向成键而生成难溶的氨基二硫代甲酸（ TDC）盐。生成的TDC 盐有部分是离子键或强极性键（如TDC—Ag ） ， 多数是配价键（ 如TDC—Cu、TDC—Zn、TDC—Fe） 。同一金属离子螯合的配价基极来自不同的DTCR分子，这样生成的TDC盐的分子是高交联的、立体结构的，原DTCR的相对分子质量为（10～15）万，而生成的难溶螯合盐的分子质量可达数百万甚至上千万，故这种金属盐一旦在水中生成，便有很好的絮凝沉析效果，且进入污泥后难以返溶。
5 结果与讨论
（1）采用分类预处理、再合并处理的综合性电镀废水的处理方法，出水效果稳定、操作简单、占地面积小、污泥生成量少、造价及运行成本低，对处理电镀废水是一个经济、可行的技术。
（2）目前国内对氰化物的去除也有采用一级破氰的办法，可简化操作流程和节约成本，在理化因子控制好的情况下通常也能达标，但稳定性与可靠性不如二级破氰。
（3）重金属离子的去除，利用了螯合沉淀机理，解决了传统化学法由于各种重金属中和沉淀条件不一及存在络合物而造成的部分重金属指标超标问题。
（4）上述方案未考虑电镀废水中水回用问题。在电镀生产流程中，前段清洗用水完全可以利用经上述处理后的废水。但要把废水用于调配电镀槽液等，还必须经过离子交换或反渗透等深度处理。
（5）传统化学法可以与其它办法配合使用，达到经济上更加可行，环境效益更加明显的处理目标。
参考文献：
[1]魏先勋.环境工程设计手册[M].长沙：湖南科学技术出版社.1992.83～85.
[2]张建梅，韩志萍，王亚军.重金属废水的生物处理技术[J].环境污染治理技术与设备，2003，4（4）：75～78.
[3]侯爱东，王飞，徐畅.综合一体化处理电镀废水技术及应用[J].电镀与环保，2003，23（4）：33～35.
水处理化学技术范文2
关键词：电厂；化学；水处理技术；应用
前言
目前电厂机组生产规模不断扩大，而且随着机组运行各项参数的改变，电厂的化学水处理工艺也日趋复杂化。由于面对较多的化学水处理系统，需要许多重复的运行管理机构，这就需要对化学水处理系统进行集中化的综合控制，这种控制模式也必将成为化学处理技术的发展趋势。而且利用集中的综合化控制模式不仅可以有效的降低工作强度，而且可以在利用较少的人员的基础上，确保工作效率的提高，可以有效降低生产成本，提高生产的安全性和自动化水平。
1 电厂化学水处理技术的特点
由于在当前科学水平不断提高的情况下，各项新技术也在电厂中进行广泛的应用，这就使水处理设备、方式、工艺和监测方法等多个方面都发生了较大的变化，给电厂化学水处理技术带来了新的特点。
1.1 设备集中化布置
传统的电厂化学水处理系统中，通常会按照设备功能的不同进行布置，由于化学水处理系统种类较多，所以在布置上需要占有较多的面积，而且各设备都处于分散的状态下，不仅不利于生产，也不利于管理的需要。而集中化的化学水处理系统其整个流程都得以不断的优化，设备布置上不仅立体、紧凑、而且较为集中，有效的节约厂房的面积和空间，使设备之间能够实现良好的配合，对提高设备的综合利用率及运行管理水平起到了非常重要的作用。
1.2 生产集中化控制
集中化的电厂化学水处理系统其可以将各个子系统的控制统合为一套综合化的控制系统，其控制系统利用可编程逻辑控制器（plc）和上位机的2级控制结构，利用plc来实现各设备上的数据采集和控制，而且在上位机和pcl之间利用数据通信接口实现通信的需要，设置化学总控制室，而总控制室的上位机利用局域网的总线形式将各子系统进行集中联接，从而使整个化学水处理系统可能实现集中监测、操作和控制。
1.3 方式以环保和节能为导向
近年来，随着对环境保护的重视度不断提高，为了尽可能的减少水处理过程中所产生的各种污染，随着环境保护意识的提高，水处理也开始朝着绿色概念方向发展，实现零排污和零清洗。电厂作为水资源消耗的大户，在当前水资源可持续发展战略下，需要合理的利用水资源，提高水的重复利用率。所以在电厂中，需要依靠先进的技术和管理制度，从而实现水资源的循环利用，目前部分电厂中已实现了废水的零排放，对于水资源只进行取水，而不再向水体及环境中排放任何废水，这样不仅实现了水资源的节约，而且也避免了对环境所带来的污染。
1.4 工艺多元化
在以前电厂水处理工艺中，其工艺较为单一，而目前电厂水处理技术则向多元化方向发展。而且在化工材料技术的快速发展下，各种新型的处理技术开始在水质处理中进行应用，不仅使水处理工艺更加多样化，而且也有效的达到水处理的效果。
1.5 检测方法方式日趋科学化
目前在对化学水进行检测时其检测和诊断技术都不断的发展和进步，检测方法和方式更加科学化，利用化学诊断方式，不仅做到了事前防范的作用，而且可以实现在线诊断，分析方式上也实现了痕量分析，检测和诊断技术的成熟，有效的保证了机组运行的安全性和稳定性，减少甚至时避免了事故的发生。
2 电厂锅炉补给水的处理
电厂锅炉在运行过程中，需要加入补给水，而这补给水不能利用不加处理的水，因为自然水资源中含有的物质极易与锅炉内的部分物质发生反应，从而导致锅炉受到腐蚀，影响锅炉运行的安全性，而且锅炉的运行成本和作业效率也会不同程度的降低。所以需要对自然水资源进行处理后才能作为补给水。而一旦补给水工艺环节处理不好，则会导致锅炉内体产生腐蚀性化学物质，在管壁和受热面上进行沉积，而形成铁垢，使其阻碍热传导的进行，同时由于炉体内壁会有坑点出现，从而增加阻力系数，而当管道受到一定程度的腐蚀时，则会导致管道发生爆炸，发生安全事故，给企业带来巨大的财产损失。
2.1 除氧防腐
目前，除氧防腐的途径主要有三种，一是通过物理的方法将水中的氧气排出；二是通过化学反应来排除水中的氧气，使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物，从而将其消除，常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等；三是通过应用电化学保护的原理，使某易氧化的金属发生电化学腐蚀，让水中的氧被消耗掉，达到除氧的目的。目前很多电厂都是采用的热力除氧防腐技术，其是通过给锅炉内加水，再将水加热到沸点，从而使氧的溶解度降低，而水中的氧气不断的排出，这种方法易于操作，较为简单和方便，所以得到广泛的应用。而真空除氧技术则更适宜对热力锅炉、负荷波动大而除氧效果不佳的锅炉上使用，利用此种方法只需在水面30℃～60℃情况下即可达到除氧的目的。而化学除氧防腐技术的方法则较多，但其除氧防腐的效果都很好。
2.2 加氧除铁防腐
目前在电厂锅炉补给水系统中，当铁含量的较高时，则由于内体受到较严重的腐蚀作用，极有可能造成氧化铁污堵和结垢等腐蚀现象的发生，所以在这种情况下，电厂都会采取给水加氧技术来进行解决。目前电厂给水加氧处理通常包括给水加氧和加氨处理，通过给水加氧技术的应用，可以有效的改变补给水的处理方式，使锅炉给水的含铁量降低，抑制省煤器入口管和高压加热管等部位的腐蚀速度，从而可以起到有效的降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率，同时也可以使锅炉化学清洗周期得到延长。
补给水加氧技术是充分利用了氧在水质纯度很高条件下对金属的钝化作用，其是在进行给水加氧的方式下，通过不断向金属表面均匀的供氧，从而使金属表面能够形成一层致密稳定的双层保护膜。这是因为在流动的高纯水中添加适量氧，可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏，使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位，在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。直流炉应用给水加氧处理技术，在金属表面形成了致密光滑的氧化膜，不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题，还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。为了更好的提高给水加氧处理技术的效果，则需要配备全流量凝结水精处理设备，因为这样可以有效的保证水质的纯度，是给水加氧处理技术能够实施的前提，而且更易于对给水的各项参数进行控制。
在进行给水加氧处理前则需要对锅炉进行化学清洗，使其在运行过程中所产生腐蚀产物都得到清除，从而使炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但利用给水加氧技术时有一点需要明确，其先决条件有两种，其一是水质的高纯度，其二是须有水流动。即需要在流动的高纯水中加入氧气才能使金属表面产生保护性氧化膜，从而达到良好的防腐效果。
参考文献
[1]王晶.反渗透在电厂水处理中的应用[j].中国高新技术企业，2011（25）.
水处理化学技术范文3
关键词：循环冷却水 化学药剂 化学处理
1 冷却水处理技术
循环水系统中所遇到的腐蚀、结垢、生物污垢这几个问题，采用水处理技术是能够解决的。也只有采用冷却水处理技术，冷却水循环后的技术经济效益才能充分发挥。所谓冷却水处理技术，是指针对循环水系统的水质、设备材质、工况条件选择缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂正确匹配组成水处理配方。提出工艺控制条件、提供相应的清洗、预膜方案等。把这一全过程称为冷却水处理技术。其中将缓蚀剂、阻垢剂、分散剂等组成配方，确定适宜的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理，这是冷却水处理技术的主要内容。
冷却水处理中所用的缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂等化学品可统称之为水质稳定剂。这些化学品的研究开发、生产是循环水处理的基础。没有先进的、性能优良、价位适中的水质稳定剂就根本谈不上现代的循环水处理。因此，这些水质稳定剂的研究和生产一直是水处理界关注的热点。
2 中国冷却水处理技术及水质稳定剂的发展
中国冷却水处理技术的发展，是随着大型化肥石油、化工、冶金装置的引进而发展起来的，起步较晚，比发达国家晚30～40年，但坚持自己的发展 道路，瞄准国外的发展趋势，结合国情进行研究和应用，因此起点高、发展快，到目前为止，中国已经开发成功：①传统磷酸盐配方；② 磷系复合配方；③ 磷系碱性水处理配方；④ 全有机配方；⑤ 钼酸盐水处理配方；⑥硅酸盐水处理配方。其中磷系碱性水处理配方和全有机配方是当前国内处理技术的主体。这些水处理技术在实际工业应用中达到较高的水平。设备的腐蚀率、污垢热阻这两个主要技术指标均可达到国际先进水平，已在许多大型引进装置中实现水处理技术和药剂国产化。
水质稳定剂的发展是随着现代冷却水处理技术的发展而发展的。发展历程，大体上讲是70年代打基础，80年代大发展，90年代上水平这样一个发展趋势。目前国内有水质稳定剂生产厂家不低于200家，主要技术依托于天津化工研究院和南京化工大学。但具有一定规模和自身开发实力的厂家也只有几家。从技术上讲少数产品的生产技术已处于国际领先水平或国际先进水平；部分产品处于80年代国际水平；相当一部分产品特别是大宗产品的生产技术仍处于国外60、70年代的水平。
循环冷却水处理用阻垢缓蚀剂一般由分散剂、有机膦、缓蚀剂等组成。下面就几种单体的发展和趋势作一简述。
2.1 分散剂
阻垢缓蚀剂配方中分散剂的选择和比例，对其阻垢和各组份之间配伍、协同性能具有至关重要的影响。
2.1.1 起步阶段
60年代，开始使用的阻垢分散剂主要是木质磺酸钠等，它们有一定阻垢作用，能部分解决水垢沉积和锌盐稳定问题，但远远满足不了生产厂家对阻垢性能的要求。
2.1.2 聚羧配使用阶段
70年代，开始使用聚丙烯酸类聚合物，同时将具有优良缓蚀性能的有机膦如HEDP、ATMP等复合使用。70年代后期，多元羧酸共物阻垢分散剂开始大量出现，使阻垢分散剂上了一个新的台阶。图1和图2表明了一些共聚物阻CaCO3和Ca3(PO4)2结果，显示了这类共聚物的优良的阻垢分散性能。
2.1.3 多官能团共聚物使用阶段
80年代，随着环保对排污的限制和循环水浓缩倍数的提高，各种高性能的共聚物阻垢分散剂不断出现，尤其是含磺酸、膦酸和其它官能团的共聚物，因其性能优良已引起普遍关注和应用。美国的Calg on、Nalco、Betz、Rohm&Hass，日本的栗田，德国的Hass Geffers Colgue等公司，在开发有机磺酸、不饱和羧酸二元共聚物的基础上，已向磺酸、羧酸和膦酸基官能团的三元或多元共聚物的发展 ，其性能比二元共聚物大大提高。国内目前也有厂家开发出三元和四元共聚物，应用表明，其完全可代替T-225等产品。
2.2 缓蚀阻垢剂
2.2.1 有机膦酸盐
有机膦酸盐由于结构稳定的磷酸根含量低，减少了形成磷酸钙垢的危险，也减轻了环境富营养化污染的压力，在70年代得到迅速发展 。目前大多数阻垢缓蚀剂配方中含有HEDPATMP等有机膦酸。
南京化大工学沈鸿礼教授于1999年开发出了二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)，试验表明，DTPMP对钙的容忍度大幅度提高，在几个厂的应用表明，它完全可以替代HEDP、ATMP、EDTMP等常见有机膦酸，它的应用可以解决高浓缩倍率的循环水冷却水处理的阻垢问题，具有良好的应用前景。
2.2.2 低磷使用阶段
80年代，由于环境保护要求限制磷的排放，开始注意低磷、非重金属缓蚀剂的发展。一方面加强含磷量更低的阻垢缓蚀剂的开发和应用，如2-膦酸丁烷-1，2.4三羧酸(PBTCA)和羧基膦基乙酸(HPAA)，PBTCA的含磷量只是HEDP的38.2%。另一方面有机膦酸盐与其它非磷药剂的复合也得到了新的发展，使配方中的磷含量有较大幅度降低。如钼系、硅系、钨系水处理配方。
2.3 杀生剂
2.3.1 氧化性杀生剂
这是最早使用的一类杀生剂，其中使用最为广泛的氯气和次氯酸盐，它们对水中的微生物有优良的杀灭作用和抑制作用。但是它们的杀生作用受水的pH值影响较大，pH值越高，杀生作用越差，同时ClO-会与B30铜管中的镍反应，使B30铜管产生腐蚀，故高浓缩倍率循环水高pH值情况下，一般不使用Cl2及次氯酸盐。取而代之的是二氧化氯，ClO2不但具有适宜pH范围广，抑制微生物的能力比Cl2强，同时还具有剥离性能。近几年，ClO2在循环冷却水处理中的应用越来越多，其生产和应用技术发展很快。
2.2.3 非氧化性杀生剂
循环冷却水处理中氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂必须交替使用，以防止循环水中微生物对其产生抗药性。非氧化性杀生剂所用的主要有季胺盐、异噻唑啉酮、戊二醛等。季胺盐由于使用时产生泡沫多，容易形成假水位，且与阻垢缓蚀剂相容性差，近来在电力系统中已基本不单独使用。在高浓缩倍率循环冷却水中，戊二醛复合杀生剂和异噻啉酮具有较好的性价比。目前已在多个厂应用中得到证实。
3 提高循环冷却水浓缩倍率的方法
四川省火电厂循环水的补充水质较为接近，其水质大体为：
Ca2+：2.0～4.0碱度：2.0～4.0 mmlo/L
Cl-：＜50 mg /LSO42-＜100 mg /L
pH：7.0～8.0
试验表明，如不加酸调pH，只进行投加阻垢缓蚀剂和杀生剂进行水质稳定处理，极限浓缩倍率一般不会超过3.8，经济浓缩倍率一般为2.5～3.4，如需要提高浓缩倍率达到节水的目的，同时又保证循环水系统良好的阻垢、缓蚀、杀生性能，可以从以下几个方面进行选择。
3.1 加酸处理
循环水投加硫酸，降低碱度，同时投加阻垢缓蚀剂进行循环冷却水的阻垢缓蚀处理，这是高浓缩倍率循环水处理较为成熟的方法。但有许多厂虽然有加酸设备，但使用的不多，究其原因，运行的浓缩倍率不高，只投加阻垢缓蚀剂可以达到良好的阻垢缓蚀效果；同时投加硫酸时，由于浓硫酸具有强腐蚀性，操作不当易引起灼伤；对加酸管道腐蚀性强，易引起管道腐蚀穿孔。
但是，如四川几个敞开式循环水系统的浓缩倍率大于3.5，目前情况必须投加硫酸进行辅助处理，否则提高浓缩倍率运行的经济性和可靠性将很难得到保证。
3.2 低磷阻垢缓蚀剂配方
在进行阻垢缓蚀剂配方的筛选时，必须考虑其组份间的配伍、相容、增容性能。同时在高浓缩倍率运行条件下，还应使用低磷配方，低磷配方一个方面要求开发的阻垢缓蚀剂本身含磷量低，另一方 面要求循环水中含磷量低，使其排污水符合环保要求。从目前国内现有水稳剂单体看，含AMPS基团的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等应在配方中得到应用。而T225、聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等应被取代。
3.3 补充水软化处理
对补充水部分或全部进行软化处理，降低循环水成垢离子浓度(Ca2+)，对提高循环冷却水浓缩倍率是有好处的。从可行上讲，部分补充水进行软化处理是可行的。一方面软化处理设备投资和运行成本可以降低。另一方面对循环水防腐有利，具体处理多大比例，需要通过试验确定。
3.4 循环水旁流处理
对部分循环水进行旁流处理有两种方法：一是对部分循环水进行软化处理。二是对部分循环水进行自动过滤处理。第二种方法在高浓缩倍率运行电厂中已有应用。特别近年来自动反洗过滤的出现，使其应用得到了较快的推广。
4 循环水监测技术
4.1 循环水自动加药
高浓缩倍率循环水由于其缓冲性小，保证循环水的正常、稳定加药至关重要。循环水自动加药就其原理主要有两种：一是利用荧光系统技术的自动监测加药系统。二是利用循环水电导变化控制水中药剂浓度的自动加药系统。通过自动加药系统能控制循环水系统中的药剂浓度的目标管理在很小范围内，从而达到平衡操作，使药剂发挥最大的作用和节约用药的目的。
4.2 凝汽器腐蚀、结垢检测
循环水系统现场检测主要是通过安装旁路挂片、小型换热器以及腐蚀、结垢检测仪等，直接观察冷却水系统的腐蚀和结垢情况、生物粘泥形成情况，从而判断已采用的循环水处理方案是否正确。
河北电力试验研究院化学室研制的CDH循环水在线检测仪在江油发电厂330 M机组上已经成功应用。它对冷却水系统结垢、腐蚀、粘泥滋生等可进行直接观察，同时通过连续测定污垢热阻可定量反映凝汽器铜管热交换情况，对保证循环水系统有效处理，保障机组安全、稳定、经济运行具有重要的意义。
4.3 浓缩倍率的测定
水处理化学技术范文4
本次研究的主题是探讨我国电厂工作中的水处理工作内容，在社会生产效率不断提升的基础上进行技术的升级和理念的改革非常重要，因此需要有良好的工作方式、设备和技术的支持，在实际的工作过程中应用化学模式进行水处理，具有深远价值，也是本次研究的重点。
关键词：
电厂；化学；水处理；技术发展；应用
前言
伴随时代的不断发展，以及科学技术不断进步，我国社会市场经济稳定发展，在良好的生产效率辅助基础下实现高质量工作目标。本次研究针对电厂的工作内容进行研究和分析，希望能够采取科学的方式进行水处理工作，研究侧重分析化学方式的应用价值和发展效果。
1电厂化学水处理技术发展的特征
1.1集中化的电厂化学水处理设备
随着我国社会体系不断完善，以及我国市场经济的不断发展，带动了各行各业欣欣向荣的进步，同时也要求电力资源能够充分的供给，满足实际的社会生产资源供给和效率需求。重视对电厂的水处理工作，应当积极的采取化学技术进行干预，满足实际的水处理设备运作功能效率提升要求。针对电厂进行水处理，需要采取化学的技术和方式进行操作，在具体执行的过程当中涉及到众多的细节和比较复杂的程序，因此应当构建大型的系统设施支持实际的工作进行。在进行水处理的过程中使用化学的设备进行操作，能够提升集中化处理的量，并且能够为水处理的管理工作提供科学辅助[1]。
1.2集中化的电厂化学水处理生产
集中方式的电厂水处理方式需要在实际的生产过程中运用化学技术，满足实际的剂量控制需求，并且能够进行相关设备和仪器的运行管理，满足实际的水处理质量和效率需求，在良好的监测条件下进行水处理速率的计算和检查，为电厂进行水处理提供科学的控制信息和相关辅助条件的支持，满足实际的安全生产和管理需求，这也是未来信息技术不断发展对电厂工作细节提出的新要求，是未来长久工作发展的趋势，能够在具体工作进行的过程当中保证实时监控的工作目标。为了保证电厂水处理工作顺利进行，采取集中化的化学处理生产方式更行之有效。
1.3环保型的电厂化学水处理技术
使用环保型的化学技术进行电厂的水处理，主要是为了满足我国社会市场经济发展的需求，并且在长久的发展和进步过程当中树立工作人员和相关行业的环保意识，能够在良好的环境保护观念和理论指导下实现对整体社会市场经济发展的观念革新需求。面对当下世界环境污染的重点问题进行相关工作内容的调整，不单单需要进行理念层面的革新，还需要进行实践工作技术的创新和调整，进而满足实际的发展需求。针对电厂的水处理工作进行研究和分析，应当重视减少污水排放的工作内容，同时还需要形成零清洗的环保型水处理模式，即化学水处理的特征性[2]。
1.4多样性的电厂化学水处理技术
针对电厂实际的工作情况和环境进行观察和分析能够发现，采取化学方式的水处理能够满足实际的生产效率提升需求，同时能够保证具体工作的质量和效率要求，在安全生产的制度和条件管理监督下实现对整体工作的支持。本次研究针对电厂的水处理工作提出化学技术应用的理论，在观察和分析的过程中能够发现其中存在的特征性及多样性和多元化的特点，能够满足实际的工作需求，实现对具体工作效率的科学提升。化学方式进行的水处理工作能够满足革新传统水处理工作模式的需求，避免了重复过滤和更换工作的麻烦程度，满足了多种途径水处理的需求，同时还提升了环保管理的工作质量。
2电厂化学水处理技术应用重点
2.1电厂使用循环热工方式进行补给方式水处理
使用革新后的循环热工方式处理方式可以进行补给方式的干预，在具体工作实施的过程中能够满足取代传统工作模式的目标得以实现。因为传统的工作方式需要使用混凝的方式进行水处理，这样的方式会增加工作系统的负担，进行水处理的过程中出现了结构性的问题。而采取循环热工方式补给方式能够满足实际的水处理体系工作需求，在实际的工作过程中可以进行工作结构的改变，并且能够进一步的提升水的质量，还能够降低传统工作模式的难度。新型的循环热工方式工作模式采取了新型的材料，纤维的材料体系满足了实际水处理工作的尺寸需求，并且能够进行更高吸附力操作干预[3]。
2.2电厂使用循环热工方式给水的方式进行水处理
在进行电厂水处理工作的过程中采取循环热工方式供给水的方式进行技术干预，能够提升实际的水处理工作质量和工作效率，能够进一步的满足现代化的生产力供应需求。当下我国电厂主要使用的水处理方式会采取氨和联合氨的方式进行挥发方式的处理，进而实现对循环热工方式内水资源的处理，这种运用方式具有非常广泛的使用几率，但是实际的工作过程中也存在比较大的局限性，这种方式和技术适用的范畴比较狭小，只能针对新型构建的机组进行操作，等待水资源稳定后逐渐转变为中度的性质，并且能够进行联合使用。使用增加氧气的操作和干预，能够进行进一步的处理，与传统技术应用方式不同，存在革新的价值，可以抵御腐蚀情况。
2.3电厂应用循环热工方式内部水处理技术
电厂工作过程当中使用化学方式的水处理，能够满足实际的工作需求，使用功能循环热工方式内部的循环方式进行水处理，技术的应用符合提升生产效率和质量的需求，同时能够完善电厂工作的管理监督需求，还能够增加安全生产的质量。研究发现，最近一段时间内我国的电厂普遍会选择使用低磷酸盐的方式进行水处理，还存在部分使用平衡磷酸盐进行处理干预的模式。使用低磷酸盐的方式需要控制其实际的浓稠程度，保证控制在0.4mg/L左右的范畴内，不能超出2.5mg/L的范畴。在实际使用的过程当中还应当遵循其基本制度和原则，保证不会形成过度的强硬状态，也不存在非常低的浓稠程度情况[4]。
2.4电厂使用循环热工方式凝结技术进行水处理
随着科学技术的不断发展，我国各行各业迅猛发展，为了提升实际的生产效率，需要在生产工作过程中进行技术的升级和理念的创新。为了满足电厂水处理工作的基本需求，应当在工作系统中进行调整，满足实际的高距离塔工作装置能够满足实际的分离需求，并进行椎体底部的设备分离控制需求。具体技术在实际应用的过程中还存在一定的问题，主要是因为氨气的运转过程比较长，在实际的工作过程当中需要精细化的处理和干预，才能够更好的控制实际水处理工作的开展。从实际工作的需求角度出发，不单单需要保证技术应用的质量，还应当控制实际工作的成本，在优越的技术应用过程当中进行安全管理。最重要的工作内容还需要保证实际工作开展的环境保护理念得以充分的实施，更多的选择可再生资源达成水处理的工作和技术应用需求。
3结束语
综合上述研究内容进行切实有效的分析、探讨和总结能够发现，目前我国电厂工作的水处理细节已经取得了比较良好的成绩，但是在具体工作实施的过程中还需要进行技术的升级，采取化学方式进行水处理，满足社会安全生产工作需求，进行科学的生产效率调整。
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水处理化学技术范文5
关键词：电解；杀菌；水处理
收稿日期：20131209
作者简介：张化冰（1984―），女，河南洛阳人，博士，工程师，主要从事水处理方面的相关研究工作。中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2014）01014603
1引言
微生物的有效控制是水处理领域的关键技术之一，常用的方法包括物理法和化学法。其中，物理法是利用物理技术进行杀菌，包括紫外线照射、超声破碎、电磁辐射、微波等。物理法对环境友好，但杀菌效果较差。化学杀菌法[1]是向水中投加无机或有机的杀菌剂，杀死或抑制微生物的生长繁殖，从而控制微生物。常用的杀菌剂包括臭氧、H2O2、氯和次氯酸盐、二氧化氯、溴及溴化物、季铵盐、戊二醛、异噻唑啉酮等，其中使用最多的是氯系杀菌剂。化学法杀菌成本低、效果好，但这些药剂均属化学品，在生产、储存、运输和使用过程中存在安全隐患，且大部分使用后对环境不友好。随着电极材料的日趋成熟，电化学杀菌作为一种“清洁技术”，有望在水处理领域得到快速发展。电化学杀菌可以根据需求实现杀菌剂的现场制备，避免了杀菌剂在储运过程和使用过程中污染环境或发生安全事故，具有高效率、低成本、对环境友好等优点。
电化学杀菌的基本原理是利用电场的物理作用和电解产物的化学作用进行杀菌，前者为直接杀菌，后者为间接杀菌。直接杀菌[2]是利用电场击穿细胞膜，造成微生物细胞质外流致死，或通过电极与微生物细胞之间的电子传递，扰乱其呼吸系统致死。具有代表性的直接杀菌是吸附-电解法杀菌[3]，此类装置的吸附区为导电性吸附材料如活性炭、活性炭纤维等，对水中微生物进行吸附，吸附区两端为电极，施加电压进行杀菌。
对于间接杀菌，电解产物因电极材料及电解质溶液的组成不同而异，电解杀菌活性产物主要包括：活性氯、・OH、O3和H2O2。
2电化学杀菌技术综述
2.1电解活性氯杀菌
活性氯是Cl2、HClO和ClO-三种形式的总和，HClO和ClO-的比例由电解质溶液的pH值决定[4]。电解氯离子含量高的水（如海水）或向水中添加盐酸盐，可产生高浓度的活性氯，其杀菌效果已得到普遍认可[5～7]，但高浓度氯离子和活性氯会引起水质的腐蚀性增强。为了解决水质腐蚀性增强的问题，20世纪90年代开始，研究人员开始研究Cl-浓度极低溶液的电解杀菌[8～11]。
含Cl-电解质溶液电解时，阳极产生次氯酸或次氯酸盐（式1，2，3），
伴随着析氧副反应的发生，以低Cl-浓度水（×10-6级）为电解质溶液进行电解活性氯杀菌，电极材料的电流效率是关键因素，电流效率越高，产生的活性氯越多，杀菌效果越好。对于低Cl-浓度水电解，不同的电极材料产生活性氯的效率差别很大[4，8～10]。Alexander Kraft等人[4]分别以Ti/IrO2、Ti/IrO2-RuO2、Pt、掺硼金刚石BDD（Boron-Doped Diamond）为阳极电极，对不同Cl-浓度的水进行电解。Ti/IrO2电极和Ti/IrO2-RuO2电极的电流效率和活性氯产率都明显高于Pt电极和掺硼金刚石BDD电极。当Cl-浓度为180mg/L时，Ti/IrO2电极的电流效率在10%左右，而Pt电极和BDD电极的电流效率低于2%。Joonseon Jeong等人[12]研究了Ti/IrO2、Ti/RuO2、Ti/Pt-IrO2、BDD、Pt电极材料在低Cl-浓度水溶液中（1.7×10-2M NaCl）的电化学特性，得出了相似的结论，电极材料的活性氯产率顺序为：Ti/IrO2>Ti/RuO2>Ti/Pt-IrO2>BDD>Pt，与电极材料的析氯活性（Ti/IrO2>Ti/RuO2>Ti/Pt-IrO2>BDD>Pt）相一致。
2.2电解・OH杀菌
羟基自由基・OH是目前已知的水中最强的氧化剂[13]，其氧化电位高达3.06V（表1[14]）。・OH通过破坏微生物的蛋白质、酶和核酸使其致死[15]。
2.3电解O3杀菌
氧化过电位高的阳极材料在高电流密度、低温条件下可直接电解水产生O3（式8）[4]，这类高氧化过电位阳极材料主要有PbO2[19～21]、SnO2[22，23]、玻璃碳[24]、BDD[12，25]等。Manuela Stadelmann等人[26]发明的“三明治”结构电极组件：金刚石阳极/固体聚合物（SPE，solid polymer electrolyte）/阴极，类似于质子交换膜燃料电池的三合一膜电极组件，电极结构紧凑，电流效率高，可用于电导率极低的水（如去离子水）电解产生O3。Alexander Kraft 等人[27]采用BDD/Nafion324/BDD电极结构（BDD基体为金属Nb），研究了电流密度、水流速、电导率等因素对电解O3产率和电流效率的影响，当电流密度为153mA/cm2，水的流速为95L/h，电导率为1 μS/cm时，电解水生成O3的电流效率达到24%。Kazuki Arihara等人[25]采用类似的“三明治”电极结构，以多孔BDD为阴、阳极材料，研究了孔直径、孔数、极板厚度以及总边缘长度对电解水产生O3效率的影响。采用厚度为0.54mm的D10HN410电极（孔径为1mm，孔数为410），在适宜的工艺条件下电解水产生O3的电流效率可达到47%。Choonsoo Kim等人[12]分别采用BDD、Pt、Ti/IrO2、Ti/RuO2、Ti/Pt-IrO2电极材料电解水生成O3，其中BDD电极的活性最高。研究发现叔丁醇的加入可明显抑制O3的生成，・OH在BDD电解水生成O3的过程中起关键作用，O3可由O2和・O生成（式9，10）[28]。
2.4电解H2O2杀菌
多数电解杀菌活性物质（如Cl2、・OH、O3 等）都由阳极产生，而H2O2是由阴极产生。为了减少电解时阴极析氢副反应的发生，采用气体扩散阴极（GDE，gas diffusion electrode）可将氧气还原生成H2O2（式11）[4]。碳材料（石墨、活性炭、活性碳纤维、玻璃碳等）具有自催化作用，是比较理想的电解产生H2O2的阴极材料。Choonsoo Kim等人[12]分别采用BDD、Pt、Ti/IrO2、Ti/RuO2、Ti/Pt-IrO2电极材料电解水生成H2O2，其中BDD电极的活性最高，其次是Ti/RuO2电极，与产生・OH的活性[12]相一致，表明H2O2由2个・OH生成（式12）[29]。
・OH +・OHH2O2（11）
在碳材料的基础上，加入具有氧化还原催化性能的有机物（PTFE、2-乙基蒽醌等）或贵金属（如Pt）可进一步提高H2O2的产率[30，31]。Wenying Xu等人[30]以活性碳/聚四氟乙烯PTFE作为气体扩散层电解产生H2O2，研究发现Pt担载量为3‰，NH4HCO3造孔剂用量为30%、pH
O2 + H2O + 2 e-H2O2 + 2OH-（12）
3结语
在这4种电化学杀菌技术中，电解活性氯杀菌研究的较多，且技术相对成熟，已经在饮用水和工业用水方面有所应用[4]。对于Cl-含量极少又不能添加盐酸盐，电导率极低（如高纯水、雨水）的低温水质，可通过电解O3杀菌。电解O3杀菌技术不受电导率低的限制，副反应少，电流效率高（47%[25]），但其电极材料BDD的制备目前还仅限于小尺寸，限制了该技术的规模应用。H2O2的氧化电位比O3低，稳定性较活性氯差，在高效、长时杀菌场合应用受限。・OH氧化能力极强（氧化电位3.06V），可快速杀菌灭藻，最终产物是水和二氧化碳，无二次污染，但稳定性差，其规模应用还有待进一步的研究。
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水处理化学技术范文6
据《浙江日报》报道，从位于浙江省台州市天台县国清寺旁的山路蜿蜒而上，有一片“世外桃源”——石梁镇塔头坑村。在村头小溪边，一大片白色栅栏围起来的美人蕉开得正艳。“这不仅是一处景观，更是一个污水处理装置。”村支书陈达富说。
“这是厌氧池，全村的生活污水通过管道收集到这里，先经过厌氧处理，分解有机物；然后是鹅卵石过滤，最后通过美人蕉发达的根系吸收。经过处理后的清水，可以直接浇灌溪边的稻田。”陈达富说。
而在天台县雷峰乡崔一村，养殖小区排出的猪粪和村内污水被统一纳入排污管网，作为沼气发酵的原料。经过沼气池的厌氧处理，把污水转化成为可利用的沼液、沼渣。沼液通过喷滴灌技术，经过一根根细细的铁管被输送到村子的梨园里，完成了“畜-沼-果”的生态循环。
生物工程技术的迅猛发展为生物处理技术的升级提供了契机，利用现代生物技术处理一些难降解的废水成为当前经济与环境平衡发展的必然趋势。像上述天台农村使用的生物处理技术与其他处理技术结合开发出的一些组合处理工艺，大大提高了净化能力，是水处理技术近期发展的一大特点。行业增长最快，但高度分散
在水处理过程中，水处理化学品、药剂发挥着重要作用并得到了广泛应用，更在不断的发展过程中呈现高速增长趋势、尤其是我国工业的快速发展，政府对环保治理力度的不断加强，使得中国成为全球水处理化学品和服务领域增长速度最快的国家。
分析人士称，目前中国水处理的产业链中，水处理化学品行业仍处于初级阶段，2010年其产值为85亿元（仅指化学品）。随着国内政策法规、资源短缺、水价上涨，以及对环境的关注所带来的动力，同时由于科技进步的驱动，市场将释放出对水处理化学品的强劲需求。
造纸、石油和化工、纺织、发电和金属冶炼等行业的废水排放，需要更高效的特种化学品如凝聚剂、絮凝剂等进行处理。当前水处理设备如膜法，正在替代低端化学品，与各类膜产品的发展相配套，也促进了特种化学品，如洗涤剂、阻垢剂、杀菌剂等的发展。这些化学品“十二五”时期将以年10%-15%的速度增长，在2015年将达137亿元；如考虑相关设备、化学解决方案和服务，其市场价值更为巨大。
尽管中国水处理化学品市场吸引力很大，但这一行业目前仍处于高度分散状态，且由国内民营企业所主导。德勤会计师事务所认为，造成这一分散局面的主要原因是大宗化学品相对较低的门槛，这吸引了数百家国内的小型企业。
数据显示，在2009年，前10大企业所占市场份额小于50%。跨国企业已经占据了前10大企业中的4家：爱森、纳尔科（艺康—纳尔科集团）、亚什兰和奥麒化工（龙沙集团）。
德勤的报告预计，未来3到5年，水处理化学品行业将会整合，实力更强的企业将获得更大的市场份额，而具有能为市场所接受的独特能力的新企业也会出现。
德勤称，客户需求未来会趋向于更高端的化学品，这将提高进入门槛并淘汰实力较弱的企业，对行业整合起到促进作用。快速发展的水处理系统（如过滤器和膜产品）正在取代低端化学品，而缺少规模效益或技术实力的小企业也可能被淘汰。
目前，国内多数水处理化学品生产企业（跨国企业、研究机构和民营企业）同时服务于市政以及工业水处理，而国有企业附属子公司主要提供工业水处理服务。跨国化企引领解决方案
中国水处理化学品制造商显示出较高的利润水平，2009年息税前利润率约9%-14%。“解决方案和现场服务是提高盈利水平的积极因素。一线企业解决方案和现场服务的相应毛利率可以超过50%，而二线企业在30%-40%之间。”德勤称。
在华的跨国企业正在引领解决方案和现场服务这一潮流。例如，在工业水处理应用中，跨国企业更倾向于覆盖广泛的应用领域，并提供复杂的产品和服务（从大宗化学品到特种化学品、解决方案和现场服务）。此外，一些跨国企业已经进一步整合了水处理价值链上的技术和系统（例如膜）。
德勤的报告建议，为确保顺应对水处理化学品需求的转变趋势，中国企业需要从大宗化学品转向特种化学品，乃至解决方案和服务。这些举措的关键成功因素是研发和技术服务能力，这些能力将确保未来的利润水平和可持续发展。
德勤中国化工行业负责人观洋分析，水处理行业属中国“十二五”规划明确的七大战略性新兴产业之一的节能环保产业，中国政府提出的发展重点是新设备的产业化、新型解决方案的研发，以及相关服务业。与市政应用相比，工业水处理通常对化学品的需求量更大，要求更高，不同行业需要有不同的水处理化学品及其解决方案，这方面跨国公司更具有优势。
全球领先者纳尔科把解决方案的概念提升到咨询服务范畴，帮助客户优化流程步骤。亚什兰在上海建有中国研发中心，为国内造纸企业提供诸如降低能耗、降低水耗、保护环境为目标的一系列方案。
跨国化企布涉水“棋局”
跨国化企不断以新的投资，加快布局中国市场的步伐。GE公司把中国视为重要的战略市场，整合了中国水处理价值链包括设计、采购与施工（EPC）和运营与维护；通过其在华的两家企业，提供从化学品生产到运营维护的服务；作为GE公司2010-2013年20亿美元投资计划的一部分，GE无锡工厂近期已将膜产能扩大了一倍。
巴斯夫在南京投资建设了水处理和造纸化学品生产装置，规模为年产4万吨季铵型阳离子单体和2万吨阳离子聚丙烯酰胺。该装置近日即将投产，以满足快速增长的水处理业对絮凝剂等的需求。巴斯夫亚太区总裁侯宇哲博士表示，中国乃至整个亚洲的水处理和造纸化学品行业增长非常迅速，在南京投资新建水处理和造纸化学品装置，体现了巴斯夫对可持续发展的坚定承诺。此外，巴斯夫去年4月完成了对德国超滤专家滢格公司的收购，目前已获滢格在华企业的饮用水、污水处理和海水淡化业务。
