環保型水處理劑的應用和展望研究

虞芳英

摘要：基于環保背景，針對水處理劑的應用與發展問題，展開具體的論述，總結水處理劑的應用創新，展望其未來發展。首先，概述了水處理劑的發展現狀。其次，結合實踐分析水處理劑的應用。最后，展望了水處理劑的發展。

關鍵詞：環保;水處理劑;應用與發展

水處理劑指的是用于水處理的化學藥劑，包括污水處理和冷卻水處理等所需的各類藥劑，例如緩蝕劑和阻垢分散劑等，常被應用到化工和石油石化以及城鄉環保等行業，通過發揮水處理劑的優勢，達到節約用水與保障加工制造的目的，同時實現防止水源污染。污水處理劑則多用于工業廢水與生活污水處理，目的是實現廢水處理達標排放與再利用，防范水資源浪費和水環境污染，被廣泛應用。

一.水處理劑的發展現狀

從我國的水處理劑市場情況分析，保持快速增長的狀態。2013年-2020年時間段內，我國水處理劑市場保持上漲趨勢，數據顯示2019年我國水處理劑市場規模大約為318.5億人民幣，預計2020年達到344.16億元。近年來，環保監管力度不斷加大，發展水處理劑創新，增強市場競爭力，以此獲得更多的發展機會。其中，環保型產品是企業的“殺手锏”，也是重要的競爭工具，各個企業都在加大環保型水處理劑的研究。

二.水處理劑的應用實踐分析

2.1 幾種環保型水處理劑產品

聚環氧琥珀酸PESA。目前，水處理中聚環氧琥珀酸PESA的應用較多。其屬于綠色環保型水溶性聚合物，具有無磷非氮的特點。實際應用中，可以對水中含有的碳酸鈣和硫酸鈣等起到積極的阻垢的分散效果，與磷酸鹽復配則可以增強使用效果。PESA的生物降解性能比較好，被廣泛應用，適用于高堿和高硬的冷卻水系統，可以達到高濃縮倍數運行。一般來說，多用作納米碳酸鈣分散劑，或者用于造紙和化工等行業。除此之外，還被應用到紡織印染領域，在染然前處理工藝應用，能夠提高煮煉效果，若應用到漂白或者染色等工序則能夠減少金屬離子的影響。聚環氧琥珀酸PESA的技術指標如下：1）無色至淡琥珀色透明液體;2）固體含量≥40%;3）密度（20℃）/g·cm-3≥1.30;4）pH（1%水溶液）在10.0-12.0范圍內。從水處理的角度分析，多用于油田注水和鍋爐水處理，在鋼鐵和石化等領域也被廣泛應用，用作循環冷卻水系統。

谷氨酸二乙酸四鈉鹽GLDA.Na4。從產品的制備分析，由植物基原料L-谷氨酸制作，支持在很大范圍的pH值范圍內應用，具有超強的去污能力，同時可以和體系中的殺菌劑共同發揮效應，也可以用作EDTA等的替代，多用于水處理劑或者高分子化學工業等[1]。

聚天冬氨酸（PASP）。產品為水溶性聚合物，屬于新型綠色水處理劑，不僅無磷無毒無公害，而且可以完全生物降解，兼具緩釋與阻垢的能力。實際應用中對碳酸鈣可以達到100%阻垢，還可以阻垢硫酸鈣和磷酸鈣等，在發揮分散作用的同時，還可以達到防止金屬設備被腐蝕的作用?？梢蕴娲椎乃幚韯?，實際應用中可避免水體的富營養化以及排放二次污染，被應用到工業循環水、鍋爐水、反滲透水等水處理項目。技術指標如下：1）黃色至紅棕色液體;2）固體含量≥40%;3）pH值（1%水溶液）9.0-11.0范圍內。

2.2 環保型水處理劑的應用效果分析

2.2.1 實驗準備

為掌握環保型水處理劑的應用效果，開展了實驗檢驗與分析。本次試驗準備的試劑，主要包括天冬氨酸和氫氧化鈉水溶液以及丙烯酸類阻垢分散劑等。為滿足試驗的需求，準備了動態模擬試驗裝置和電動攪拌器以及燒杯等。試驗的開展，必須嚴格遵循操作規范和標準，做好細節的控制。

2.2.2 藥劑成分制取

天冬氨酸。按照操作流程，選擇15g聚天冬氨酸，放入到準備的額燒杯內。試驗中將磷酸濃度控制在8%左右，再選擇5mL量放到攪拌杯內。為達到有效反應，需做好熱縮聚處理。做好溫度的控制，保持在220-260℃，防范產生不良效果。完成處理后，選取質量分數為7%-9%范圍內的氫氧化鈉水溶液，同之前的混合物進行混合，獲得新混合物，再進行水解處理，獲得酸堿度為9-10的溶解物，并且呈現出紅棕色，則為聚天冬氨酸鹽溶液[2]。

膦羥基乙酸。使用110g的亞磷酸二乙酯，同乙醛溶液混合，獲得膦羥基乙酸。整個操作期間，乙醛溶液質量分數必須不超出45%-55%范圍內，用量不可以超過220g，避免影響試驗效果?；旌衔锇l生反應后，進行加熱處理，逐步增加溫度，溫度不可以超過90-110℃，再給予一定的反應時間，獲得膦羥基乙酸溶液。

低磷環保型水處理劑。將膦羥基乙酸或者聚天冬氨酸原料，開展復配處理，同時滲入一定的聚丙烯酸類阻垢分散劑。為確保各成分的性能達到發揮，需將配置比例控制為1：3：1。整個拌制操作期間，做好攪拌速度與力度的有效控制，防范液體噴出。經過攪拌后，獲得膦羥基乙酸溶液[3]。

2.3 動態模擬實驗結果

按照實驗條件和要求開展模擬分析，獲得表1的結果。根據實驗結果分析，低磷環保型水處理劑的應用，具有突出的阻垢緩釋性能，可以達到技術標準，即使濃縮倍數達到了3倍，制備的低磷環保型水處理劑的足夠率也能夠超過90%，并且腐蝕率與黏附率達到國家標準，具有應用價值。

三.水處理劑的應用發展

目前，使用的水處理劑，主要包括阻垢分散劑和緩蝕劑以及殺菌滅藻劑等，產品類型多，適用性比較強。我國提出碳中和和碳達峰的具體實施目標，對各個行業都提出了更高的環保創新要求，將會帶動水處理劑的需求和產品要求增加，加大水處理劑的研究，研發新產品，具有現實意義。在創新發展的角度分析，做好合成工藝的理論基礎研究。具體研究中，從反應原理出發，詳細探究各工藝條件對產品質量的影響，進一步去除雜質，提高反應效率，從源頭找尋改善產品質量和降低生產成本的方法。除此之外，還需要結合當前水處理的需求進行分析，圍繞相應地行業進行針對性開發，研發出適宜的產品，解決當前水處理難題。

四.結語：

綜上所述，環保型水處理劑的研發不斷增加，涌現出很多新產品，為水處理提供了支持與保障。從實際應用分析，環保型水處理劑的應用功能得到肯定，且具有環境友好特點，具有推廣應用價值。未來，環保監管力度不斷加大，加大環保型水處理劑的研發和推廣應用力度，具有重要意義。

參考文獻：

[1]李秀峰.環保型水處理劑的應用和展望[J].云南化工，2020，47（12）：127-129.

[2]王岱宇，蔣益豪.綠色環保水處理劑的應用及展望[J].綠色環保建材，2017（12）：36.

[3]李雯.綠色環保水處理劑的應用及展望[J].山西科技，2016，31（06）：190-191+194.