国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。
处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污
国内外相关技术的现状发展趋势 世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。
处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污
给水工程 1.（概念）硬度是水质的一个重要指标。生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求，特别是锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。因此，对于低压锅炉，一般要进行水的软化处理；对于中、高压锅炉，则要求进行水的软化与脱盐处理。硬度盐类包括Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Fe3+、Al3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。一般天然水中其他离子含量很少，将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，前者在煮沸时易沉淀析出，称为暂时硬度；后者在煮沸时不沉淀析出，称为永久硬度。 2.（经典题目。看起来像大题）P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子，反而加入Ca（OH）2，似乎存在着矛盾。而其中道理可从下列反应中看出：（请记住反应式,自己看书记式子）1）Ca(OH)2——Ca2++2OH-2）2HCO3-+2OH-——2CO32-+2H2O 3）Ca2++CO32-——CaCO3沉淀》》》》》》Ca(OH)2+2HCO3-——CaCO3沉淀+CO32-+2H2O（此4式，可记住最后一条足以证明）根据上述反应，每投加1molCa(OH)2，可去除水中1molCa2+。此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度；熟石 灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反 应生成氢氧化镁，但同时又产生了等物 质量的非碳酸盐的钙硬度： MgSO4+Ca(OH)2——Mg（OH）2沉淀+CaSO4 MgCl2+Ca(OH)2——Mg(OH)2沉淀+CaCl2 （这两条式子，考试时写出一个足以证 明）。综上所述，石灰软化主要是去除水 中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。但 过量投加石灰，反而会增加水的硬度。 石灰软化往往与混凝同时进行，有利于 混凝沉淀。 3.离子交换树脂是由空间网状结构骨架 （即母体）与附属在骨架上的许多活性 基团所构成的不溶性高分子化合物。活 性基团遇水电离，分成两部分》1）固定 部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移 动，构成所谓固定离子；2）活动部分， 能在一定空间内自由移动，并与其周围 溶液中的其它同性离子进行交换反应， 称为可交换离子或反离子。 4.离子交换的实质是不溶性的电解质 （树脂）与溶液中的另一种电解质所进 行的化学反应。(大概在P397-398，请记 住一条公式做例子） 5.离子交换树脂的基本性能：1）外观， 呈不透明或半透明球状颗粒。2）交联度， 取决于制造过程。30含水率，相应地反 应了孔隙率，交联度越小，孔隙率越大， 含水率也越大。4）溶胀性。5）通常所 谓树脂真密度和视密度是指湿真密度和 湿视密度。6）交换容量是树脂最重要的 性能，定量地表示树脂交换能力的大小。 7）由于树脂活性基团分为强酸、强碱、 弱酸、弱碱性，水的 pH值势必对其交换 容量产生影响。 6.（莫非是填空）逆流再生操作步骤：1） 小反洗2）放水3）顶压4）进再生液5） 逆向清洗6）正洗。 7.（名词解释）水的纯度常以水中含盐 量或水的电阻率来衡量。电阻率是指断 面1cmX1cm，长1cmX1cm体积的水所测得 的电阻。电导率是电阻率的倒数。 8.（见提纲排水部分22条，老师再次提 到这个名词，极可能是名词解释）污染 指数FI值表示在规定压力和时间的条件 下，滤膜通过一定水量的阻塞率。（数 值小于4为可用） 9.(P424，估计是选择题，这么简单，必 记）强碱树脂的选择性顺序一般为： SO42->NO3->Cl->F->HCO3->HSiO3- 10.强碱阴离子交换器的运行过程曲线。 （我也不清楚怎么考。自己看图，大概 在P425) 11.弱碱阴离子交换器的运行过程曲线。 （同上） 12.（名词解释）复床是指阳、阴离子交 换器串联使用，达到水的除盐的目的。
工业水处理技术的发展趋势赵晓龙 发表时间：2019-05-14T09:35:26.897Z 来源：《建筑细部》2018年第21期作者：赵晓龙 [导读] 降低水的浪费和污染，延长设备的使用周期，保证系统的稳定性。 江苏京源环保股份有限公司江苏南通 226000 摘要：目前就我国的工业水处理来说，处理效果并不理想，因此有必要充分的了解水处理技术，合理的应用相应技术，提高水的利用率，降低水的浪费和污染，延长设备的使用周期，保证系统的稳定性。 关键词：工业；水处理；技术 1工业水处理技术的发展现状 1.1物理机械处理技术 物理机械工业用水处理技术一般包括渗析法、反渗析法及磁场处理法等方法，其中磁场处理法相对其他工业用水物理机械处理技术处理方法较为有效。采用此种方法，对工业用水处理的过程，无需使用任何化学药剂，减少了化学药剂对水资源的污染程度，属于无公害、无污染的绿色水处理方法。同时采用此种水处理方法，能够提高工业生产设备的使用年限，降低其结垢率，提升水垢处理速度的，减少工业用水中有害物资对机械设备的腐蚀，降低维修保养成本，简化维修步骤。采用磁场处理法进行水处理的去垢速度一般约为100～ 500m/h，较其他物理机械处理技术处理速度提升近50～100倍左右，且采用磁场处理法进行水处理抑垢率高达90%以上。 1.2化学生物处理技术 化学生物技术在工业水处理过程中是通过对微生物的分解与沉降并研制绿色多功能的净化药剂，将工业水中的有害物质进行分解，达到可持续发展的目的。化学生物技术实现了工业水处理药剂从有毒、有害、不可分解、功能单一到无毒、无害、可分解、多种功能的转变。在采用化学生物处理技术对工业用水进行处理时，聚天冬氨酸作为其重要的组成部分，能够高效的去垢及对微生物进行分解，其具有无毒、无磷，绿色等诸多优点。 1.3新型复合处理技术 新型复合处理技术在工业水处理的过程中通常是采用生物渗透膜法去污的方法，对工业用水中的磷和氮进行分解。其克服了传统方法在去氮除磷方面的诸多不足之处，实现了高效的去除工业用水中的磷和氮等多种影响物质。 1.4超滤膜水处理技术 超滤膜工业水处理技术一般包括短流程工业水处理技术、双模工业水处理技术以及组合超滤膜工业水处理技术。 （1）短流程工业水处理技术：短流程工业水处理作用原理是将多道工业水处理技术与膜处理技术项结合而进行的处理方法，其主要用于水质较好，污染程度不高的工业水处理，具有实施操作方便，过程简单，处理速度快，费用低等诸多特点。 （2）双膜工业水处理技术：双膜工业水处理技术是采用双层超滤膜或超滤膜与反渗透结合的方法对工业水进行处理的方法。其主要用于污染程度较高，较难处理的工业水处理当中，可以有效解决含盐量较高、污染较严重等工业用水问题。通过采用双层超滤膜或超滤膜与反渗透结合可以使水资源得到有效的净化，提高工业水质量，减少水源长途调配，节约水源运输成本。 （3）组合超滤膜膜处理技术：组合超滤膜膜处理技术是将短流程工业水处理技术与双模工业水处理技术相结合而成的工业水处理技术。其能够大幅提升工业水的处理质量，提高工业水处理效率，但其在实施过程中费用较高，无法被广泛采用，因此应加强组合超滤膜膜处理技术应用的研发，降低其使用费用，将先进的水处理技术进行广泛推广使用。 2工业水处理的措施 2.1加强培训、指导 首先，团队作业是工业水处理的非常有效方法，通过正确的培训和指导，能够确保工业水处理的进行，按照正确的路线来完成，很多工作的实施，都可以进一步减少固有的挑战，而且在各项工作的开展上，不会造成新的挑战，整体上的工作进行，可以按部就班的落实。其次，培训与指导的过程中，应注意加强工业水处理的监督。有些工作人员存在经验作业的现象，要坚持按照统一标准来部署，减少错误的操作，尤其是在重要指标和一些净化措施上，都不能展现出严重的问题。 2.2含氰工业废水处理 从客观的角度来分析，工业废水处理的内容当中，含氰工业废水处理，是比较重要的组成部分，而且产生的影响力非常突出，想要在未来工作的开展上取得理想的成绩，必须加强该方面工作的有效巩固。碱性氯化法是处理含氰工业废水的有效方式，且目前该技术已经相对成熟，在处理过程中要注重含氰废水的全面分流，不能与其它废水混合，以减少镍、铁等金属离子的干扰，提升处理效率。碱性氯化法的原理是以碱性环境破坏氰化物，通常应用氯系氧化剂进行。碱性氯化法的包含两个处理阶段，一级处理是不完全氧化阶段，以化学试剂将氰氧化为氰酸盐；第二阶段将已经转化的氰酸盐进一步氧化，完全分解成CO2和水，进而达到废水处理的目的。 2.3含重金属粒子的工业废水处理 从长远的角度来分析，重金属工业废水也是重点关注的对象。近年来，我国的工程建设和地方规划，不断的开展创新，以至于重金属工业废水的类型、数量表现为大幅度增加的特点，想要在日后工作的开展上，更好的解决固有的问题，必须坚持在该方面取得更好的成就。对于综合性金属废水的处理，处理的方法、工艺、流程较为简单，采用碱性条件下生成氢氧化物沉淀的工艺对该类污水进行处理，就能达到理想的处理效果。处理工艺流程如下：综合重金属废水—调节池—快混池—慢混池—斜管沉淀池—过滤—PH回调池—排放。该污水处理工艺需要全面控制反应条件，尤其是PH回调池的PH值，要控制在9-10之间，同时要控制污水流经混池的反应时间，采用机械搅拌或空气搅拌的方式更为科学。 2.4食品工业废水的处理 食品生产过程排出的废水含有的污染物和杂质普遍属于有机物，其种类包含了固体、油脂、酸、碱、糖、盐等。常见的固体污染物为果皮、菜叶、碎肉等，油脂、淀粉、胶体等可能以悬浮状态存在于废水之中。除此之外，还包含食品原料掺杂夹带的泥沙等有机物。食品
工业水处理技术 周本省主编 冷却水系统 （一）浓缩倍率：K = Cr / Cm Cr ; 循环水中某物质的浓度， Cm: 补充水中某物质的浓度。 用来计算浓缩倍率的物质，要求它们的浓度除了随浓缩过程而增加外，不受其他外界条件，如加热、沉淀、投加药剂等的干扰。通常选用的物质有CL-、SIO2、K+等物质或总溶解固体。 M = E + D + B + F M: make up water E: evaporate water lost D: wing water lost B: blow down water lost. F: leak water lost B = E / K – 1 (四) 运行条件改变时系统中离子浓度的变化 在循环冷却水系统改变浓缩倍数时，循环水的离子浓度随着运行时间的推移会发生变换，其变化的规律将根据补充水量和排污水量的大小而异，但最终会趋于一个定值。[（M/B）*Cm ] 水垢析出的判断 在20度时，CaCL2 的溶解度是37700 mg/L, 在零度时，种碳酸钙的溶解度是2630 mg/L,硫酸钙的溶解度是1800mg/L，而碳酸钙的溶解度是20mg./L, 磷酸钙的溶解度更小，是0.1mg/L。此外，碳酸钙和磷酸钙的溶解度与一般的盐类不同，他们不是随着温度的升高而升高，而是随着温度的升高而降低。因此，在换热器的传热面上，这些微溶行盐很容易达到过饱和状态而从水中结晶析出。当水流速度比较小或传热面比较粗糙时，这些结晶沉淀物就容易沉积在传热面上。 当防腐措施不当时，换热器的换热管表面经常会有锈瘤附着，其外壳坚硬，但内部疏松多孔，而且分布不均。 （一）碳酸钙垢析出 L.S.I : Langerlier Saturated Index 朗格力尔饱和指数。 LSI = PH-PHs>0 结垢 LSI = PH-PHs = 0 不腐蚀不结垢 LSI = PH-PHs < 0 腐蚀 PHs = ( 9.70 + A + B) – ( C + D) A: 总溶解固体系数
给水工程 1.（概念）硬度是水质的一个重要指标。生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求，特别是锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。因此，对于低压锅炉，一般要进行水的软化处理；对于中、高压锅炉，则要求进行水的软化与脱盐处理。 硬度盐类包括Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 2+ 、Mn 2+ 、Fe 3+ 、Al 3+ 等易形成难溶盐类的金属阳离子。一般天然水中其他离子含量很少，将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，前者在煮沸时易沉淀析出，称为暂时硬度；后者在煮沸时不沉淀析出，称为永久硬度。 2.（经典题目。看起来像大题）P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子，反而加入Ca （OH ）2，似乎存在着矛盾。而其中道理可从下列反应中看出：（请记住反应式,自己看书记式子）1）Ca(OH)2——Ca2+ +2OH - 2）2HCO 3-+2OH -——2CO 32-+2H 2O 3）Ca 2+ +CO 32-——CaCO 3沉淀 》》》》》》Ca(OH)2+2HCO 3-——CaCO 3沉淀+CO 32- +2H 2O （此4式，可记住最后一条足以证明） 根据上述反应，每投加1molCa(OH)2，可去除水中1molCa 2+ 。此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度；熟石灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁，但同时又产生了等物质量的非碳酸盐的钙硬度：MgSO 4+Ca(OH)2——Mg （OH ）2沉淀+CaSO4 MgCl2+Ca(OH)2——Mg(OH)2沉淀+CaCl 2（这两条式子，考试时写出一个足以证明）。综上所述，石灰软化主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。但过量投加石灰，反而会增加水的硬度。石灰软化往往与混凝同时进行，有利于混凝沉淀。 3.离子交换树脂是由空间网状结构骨架（即母体）与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成两部分》1）固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成所谓固定离子；2）活动部分，能在一定空间内自由移动，并与其周围溶液中的其它同性离子进行交换反应，称为可交换离子或反离子。 4.离子交换的实质是不溶性的电解质（树脂）与溶液中的另一种电解质所进行的化学反应。(大概在P397-398，请记住一条公式做例子） 5.离子交换树脂的基本性能：1）外观，呈不透明或半透明球状颗粒。2）交联度，取决于制造过程。30含水率，相应地反应了孔隙率，交联度越小，孔隙率越大，含水率也越大。4）溶胀性。5）通常所谓树脂真密度和视密度是指湿真密度和湿视密度。6）交换容量是树脂最重要的性能，定量地表示树脂交换能力的大小。7）由于树脂活性基团分为强酸、强碱、弱酸、弱碱性，水的 pH 值势必对其交换容量产生影响。 6.（莫非是填空）逆流再生操作步骤：1）小反洗2）放水3）顶压4）进再生液5）逆向清洗6）正洗。 7.（名词解释）水的纯度常以水中含盐量或水的电阻率来衡量。电阻率是指断面1cmX1cm ，长1cmX1cm 体积的水所测得的电阻。 电导率是电阻率的倒数。 8.（见提纲排水部分22条，老师再次提到这个名词，极可能是名词解释）污染指数FI 值表示在规定压力和时间的条件下，滤膜通过一定水量的阻塞率。 （数值小于4为可用） 9.(P424，估计是选择题，这么简单，必记）强碱树脂的选择性顺序一般为： SO 42->NO 3->Cl ->F ->HCO 3->HSiO 3- 10.强碱阴离子交换器的运行过程曲线。（我也不清楚怎么考。自己看图，大概在P425) 11.弱碱阴离子交换器的运行过程曲线。（同上） 12.（名词解释）复床是指阳、阴离子交换器串联使用，达到水的除盐的目的。 常见的复床系统：1）强酸-脱气-强碱系统，2）强酸-脱气-弱碱-强碱系统。（这个我猜的，填空吧） 13.（名词解释）阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器内，再生时使之 分层再生，使用时先将其均匀混合，这种阴、阳树脂混合一起的离子交换器称为混合床。 14.（估计是填空）混合床再生步骤：1）反洗分层，2）进碱再生，3）阴树脂正洗，4）进酸再生，5）阳树脂正洗，6）混合，7）最后正洗。 15.（估计是大题几率比名词解释大）电渗析法原理：是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而达到离子从水中分离的一种物理化学过程。 （比较）离子交换树脂（离子交换）的作用机理是树脂与溶液中的离子之间的交换反应，而离子交换膜（电渗析）的作用机理则是对溶液中的离子具有选择透过的特性。 16.（似乎是填空）电渗析器组装方式常用“级”和“段”来说明。一对电极之间的膜堆称为一级，具有同向水流的并联膜堆称为一段。增加段数就等于增加脱盐流程，亦即提高脱盐效率。增加膜对数，则可提高水处理量。 17.渗透原理：用只能让水分子透过，而不允许溶质透过的半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液面上升，直至达到某一高度。 18.反渗透膜的透过机理，选择性吸着—毛细管流机理。 19.超滤用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。（作用） 20.超滤膜为多孔结构，其机理主要归结为筛除作用。 21.（经典的填空题）冷却塔按循环供水系统中的循环水与空气是否接触，冷却塔分湿式、干式和干湿式。 22.（填空）淋水填料按照其中水被淋洒成的冷却表面形式，可分为点滴式、薄膜式、点滴薄膜式3种类型。 23.（填空）冷却水有直流式、密闭式循环和敞开式循环3种系统。 24.（这个不知怎么总结，自己看，P512的K 值的概念。）浓缩倍数。 25.腐蚀率：一般可用失重法测定，
工业循环冷却水处理技术 提纲： 1.工业循环冷却水处理发展简史 2.循环冷却水系统介绍 3.循环水中的离子 4.腐蚀及缓蚀处理 5.结垢及阻垢处理 6.菌藻滋生及杀菌灭藻处理 7.一个循环冷却水系统的处理步骤 一. 概述 众所周知，城市用水中80%以上是工业用水，工业用水中80%是冷却水，由此可见，工业冷却水用量占总用水量的大部分，冷却水的循环使用是节约用水量、缓解水资源日益紧张矛盾的最有效手段。 工业冷却水在循环使用过程中，因水中盐类和悬浮物的浓缩，以及在冷却塔与大气接触中，水质不同程度被污染，所以会产生比直流水更为严重的结垢、腐蚀、菌藻滋生等多种危害。循环水冷却处理技术主要就是研究和控制这些危害。 循环冷却水处理技术，是70 年代随着我国引进13 套大化肥装置而引进的技术。当时， 国家为节约外汇，由科技部和化工部共同委托天津化工研究院进行水处理技术及相关化学品 的国产化工作。经过多年来不懈努力，不仅国产化工作完全完成，而且，目前我院的研发、 生产水平居国内领先水平，达到或接近国际先进水平。尤其90 年代初，随着全国工业水处 理行业唯一的国家级中心（国家工业水处理工程技术研究中心）落户我院，技术又有飞跃发展，一批新技术如：四元共聚物、膦羧酸、膦羧酸共聚物、R/O 反渗透阻垢剂及杀菌剂等相 继研发成功，尤其具有国际先进水平的示综型药剂及配套的在线监测、远程监控研发成功并成功应用于天津大无缝、上海宝钢、大庆乙烯、天津乙烯等多家单位。 二. 循环冷却水系统 冷却水系统早期为直流系统，冷却水仅仅通过换热设备一次，用后排掉，因此用水量很大，水资源浪费严重，而且，支流系统也存在结垢、腐蚀等问题，只是不如循环水突出。 循环冷却水系统分为密闭式和敞开式两种。 1. 密闭式循环水系统 密闭式循环水系统，冷却水在密闭环境内循环，不暴露于空气中，理论上无水量损失， 水中各种离子亦不发生变化，此循环水的再冷却由另外换热器完成。这种系统一般用于发电机、内燃机、采暖和冷冻水系统、有特殊要求的系统等。 密闭系统存在问题是腐蚀性严重，缓蚀及杀菌是需主要解决的问题。 2. 敞开式系统 在敞开式循环冷却水系统中，冷却水用后也不是立即排放，而是收回循环再用，水的再冷却是通过冷却塔来进行的，因此冷却水在循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时还会被蒸发损失，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量在某一个数值上，必须对系统补充一定的冷却水，通常称作补充水，并排出一定量的浓缩水，通称排污水。 I
给水工程 1.(概念硬度是水质的一个重要指标。生活用水与生产用水均对硬度指标有一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而降低锅炉热效率、增大燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆炸。因此，对于低压锅炉，一般要进行水的软化处理；对于中、高压锅炉，则要求进行水的软化与脱盐处理。硬度盐类包括Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+、Mn 2+、Fe 3+、Al 3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。一般天然水中其他离子含量很少，将钙、镁离子的总含量称为水的总硬度。硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，前者在煮沸时易沉淀析出，称为暂时硬度；后者在煮沸时不沉淀析出，称为永久硬度。 2. ----------------------------------------------------------------------------------- (经典题目。看起来像大题P395-396石灰软化》》为除去水中钙、镁离子, 反而加入Ca (OH 2,似乎存在着矛盾。而其中道理可从下列反应中看出:(请记住反应式，自己看书记式子1 Ca(OH2——Ca2++2OH-2 2HCO 3-+2OH- ----------------------------- 2CO 32- +2H2O 3 Ca 2++CO32 ---- CaCO 3沉淀》》》》》》Ca(OH2+2HCO3-—— CaCO 3沉淀+CO32-+2H2O (此4式可记住最后一条足以证明根据上述反应，每投加1molCa(OH2,可去除水中1molCa 2+。此式说明熟石灰能去除碳酸盐硬度熟石灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁，但同时又产生了等物质量的非碳酸盐的钙硬度：MgSO 4+Ca(OH2—— Mg (OH 2沉淀+CaSO4 MgCl2+Ca(OH2—— Mg(OH2沉淀+CaCI2(这两条式子，考试时写出一个足以证明。综上所述，石灰软化主要是去除水中的碳酸盐硬度以及降低水的碱度。但过量投加石灰，反而会增加水的硬度。石灰软化往往与混凝同时进行，有利于混凝沉淀。 3.离子交换树脂是由空间网状结构骨架(即母体与附属在骨架上的许多活性基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成两部分》1固定部分, 仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成所谓固定离子；2活动部分，能在一定空间内自由移动，并与其周围溶液中的其它同性离子进行交换反应， 称为可交换离子或反离子 4.离子交换的实质是不溶性的电解质（树脂与溶液中的另一种电解质所进行的
新闻稿 DECHEMA e.V. Theodor-Heuss-Allee 25 D-60486 法兰克福 电话 (069) 7564-0 传真 (069) 7564-201 E-Mail:presse@dechema.de http://www.dechema.de 2007年1月 ACHEMASIA 2007 第七届国际化学工程和生物技术展览 暨会议 2007年5月14日～18日 北京中国国际展览中心联系人： Christina Hirche博士 电话：++49 (0) 69 / 75 64 - 2 77 传真：++49 (0) 69 / 75 64 - 2 72 E-Mail:presse@dechema.de 第12号发展趋势报告：大型多用途工业水处理技术 大型多用途工业水处理技术 混合式水处理技术将受到越来越多的亲睐； 全能的水处理设备是没有的—各种水处理设备必须与它的任务相匹配—德国的水处理技术在世界范围内受到广泛的欢迎； 水处理工艺技术：AchemAsia2007展会中的重要议题。 对于一个工业企业来讲，水是不可缺少的资源，在决定企业投资时，水的质量和可供用量是投资决策中的一个重要标准。而负责任的使用水资源是保持全球经济可持续发展和经济稳定的基础。我们的目标是：在流程工艺技术方案的研发设计中就考虑到有效的利用水资源。全球流程工业企业的盛会，即将于2007年5月14日在中国北京召开的AchemAsia2007国际展览会也将展示许多水处理的解决方案。届时，将有500多家来自世界各地的参展商，20000多名观众参观展会。 随着世界人口的增加和工业化的发展，水资源越来越紧张。价格也在不断的上涨。因此，也要求化工生产领域的企业采取更加有利的节水措施，同时也要减少污水排放，基于这一原因，新的污水处理技术也显得越来越重要。 世界各地各种不同的污水处理设备也常常被当作水源来加以利用。据WaterReuse咨询调查公司的报告，仅美国一国这些污水处理设施二次处理的污水总量就占全部污 水处理量的15％左右。而经工业企业污水处理设备处理后再次利用的水资源很难有一个准确的统计数字，但据污水处理设备生产厂家的估计，全球污水二次使用的增长速度为每年15％～20％。而工业污水的净化处理在各个企业之间有着很大的差异。尽管那些企业生产着相同的产品。之所以有这样大的差别，主要原因在于污水中杂质的分离方式，例如从污水中分离出有利用价值的化
工业水处理技术的发展趋势 摘要：随着科技的进步，生产能力的提高，生态环境问题也随之加重，在诸多 问题当中水资源问题尤为突出，作为水资源主要影响因素工业水处理问题的解决 已迫在眉睫。 关键词：工业；水处理；技术；发展趋势 1工业水处理技术概述 （1）工业水处理技术的概念。工业水处理技术是指采用特定的水处理技术对工业生产过程中的工艺用水、锅炉用水、冷却用水及洗涤用水等水源进行处理的 过程，以保证所使用的水满足工业生产需求[1]。 （2）工业水处理发展现状。近年来，我国工业水处理取得了较大的进步，“十二五”期政府环境管理部门针对工业水处理问题方面采取了多种措施，有效的 降低了工业污水的排放量。同时，在政府部门大力倡导下，各生产制造单位也加 强了对工业水的关注程度，积极地采取相应的工业水处理技术，在工业水处理方 面取得了可喜的成绩，大大降低了工业污水的排放量。 2水处理技术在污水处理中的意义 2.1技术水平的高低决定污水处理效果 水处理技术的目标就是对污水进行处理，而水处理技术水平的高低直接影响 着污水处理效果的高低。当前，水污染问题已成为威胁社会继续发展的严重问题，导致水资源缺乏越来越严重。因此水处理技术可以实现污水的循环利用，使污水 得到净化和再生。水处理技术水平的高低决定着污水处理的能力范围和处理净化 程度，决定是否能真正实现污水再利用。 2.2是环保理念的需要 人们对于环境保护的呼吁越来越多，国家对于生产过程中的环保程度也越来 越重视，而水处理技术的应用可以改善工业生产过程的水污染问题，而水处理技 术水平的高低决定着污水处理过程的节能环保、绿色减排的程度，决定能否实现 污水处理的低消耗、低排放、高效率、高质量。污水处理过程中的设备出力范围、能力、效果、需要的能源等都是由水处理技术决定的。 3工业水处理技术的发展趋势 3.1膜分离的技术 主要是借助循环水闭路的流程，借助特殊的渗透膜，考虑到不同物质之间的 渗透性，将水中的有害物质与单纯的水分离开来，从而实现污水的净化，实现污 水的可持续发展。该技术被广泛应用于水处理、食品加工、制药等领域，常用的 技术形式主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、电渗析、渗透蒸发、液膜 等多种，通常可针对不同的原水水质，选用不同的膜技术用于分离、截滤、去除 水中的有害物质，因此膜技术属于一种严格的物理和绿色分离技术。经过该技术 污水处理水质好，可用作饮用水；该技术的设备比较小，可灵活转移，适用于任 何规模的污水处理，而且想要扩大或缩小规模都很容易；该技术供给简单、运行 方便，可实现自动化运行；设备可灵活转移，对于洪涝、干旱、人为污染等水质 突然变差的事件有良好的应对能力。当前，膜分离技术在环境保护的各个领域的 应用越来越广泛，已经应用于含油废水、电厂循环冷却水、锅炉脱盐水、高浓度 生活污水等污水处理过程中。需要注意的是，膜分离技术对进水水质要求高，而 且膜需要定期清洗，否则会出现污染，这样就存在费用较高的问题。 3.2采用冷却塔新技术
过滤与分离 Journal of Filtration &Separation 2007Vol.17No.4 水是人类必不可少的资源之一。早在 1977年 , 联合国就向全世界发出警告 :水资源不久将成为继石油危机之后的另一个更为严重的全球性危机 [1]。随着经济的高速发展和人们生活水平的不断提高 , 我国工业的淡水耗量急速增加。耗水量高 , 重复利用率低 , 污染严重已成为我国工业系统水资源利用的突出问题。为了有效地改变我国淡水资源紧缺和水污染严重的现状 , 必须广泛采取清洁生产工艺 , 发展新型的节水技术 , 以及加强工业废水处理等措施。这不仅是我国工业水处理行业持续发展的必由之路 , 也是中国经济 , 乃至世界经济持续发展的必由之路[2]。 传统的水处理方法按照作用原理的不同可分为 :物理、化学、物化、生物四大类。它们在实际生产应用中都取得了巨大的成效。但是 , 随着工业的迅猛发展和人们环保意识的增强 , 传统处理技术的不足之处也日益突显。因此 , 开发出能耗低、 操作简单、运行经济、高效安全、无二次污染的方法已成为现代工业水处理技术的总体发展趋势 [3]。 1化学处理技术 化学处理技术的发展主要集中在可生物降解的、 多功能绿色水处理剂的研究和应用上。具体说来 , 即从有毒有公害的药剂向低毒、无毒、无公害药剂方面发展 , 由不易生物降解药剂向易生物降解方面发展 , 由单一的水处理药剂向复合的多功能药剂方面发展 [4]。 1.1聚天冬氨酸 聚天冬氨酸 (PASP 无毒、
无磷 , 是目前公认的一种绿色缓蚀阻垢剂。它具有优异的阻垢分散性能和良好的生物可降解性。于萍等 [5]将聚天冬氨酸用于冲灰水闭路循环的阻垢实验研究 , PASP 的用量为 2mg/L 时 , 其阻垢率就 <98%; 他们还用扫描电镜及 X-衍射对其 阻垢机理进行分析 , 发现 PASP 的阻垢机理是同时具有阀限效应与晶格畸变作用。魏刚等 [6]将 PASP 和其他羧酸类阻垢剂进行比较 , 认为其生物降解性远远优于聚丙烯酸 , 这与其主链中插入氮原子有关 ; 此外 , 它还具有一定的缓蚀性能。同济大学的李辉等 [7]采用旋转挂片法对 PASP 的缓蚀性能进行了研究 , 结果表明PASP 对碳钢具有明显的缓蚀作用 , 当其与 HEDP 、 Zn 2+复配时具有更显著的缓蚀协同作用 , 其腐蚀速率 <0.05mm/a 。 1.2膦酰基羧酸共调聚物 膦酰基羧酸共调聚物 (POCA 是一类新型多功能绿 色水处理剂 , 兼具有机膦酸和羧酸共聚物的优点 , 不但磷的含量 <3%, 符合环保要求 , 而且还具有高分散阻垢能力及一定的缓蚀性能 , 特别适用于高 pH 值、高硬度、高碱度及高浓缩倍数循环水的处理。夏明珠等 [8]采用正交实验研究了POCA 的阻垢分散性 , 并与 HEDP 和 HPMA 进行了比较。实验表明 , POCA 对CaCO 3、 Ca 3 (PO 4 2锌盐沉积的阻垢能力都远优于 HEDP 和 HPMA ; POCA 抑制 Ca 3(PO 4 2和锌盐沉积都存在“ 临界值效应” ; POCA 加药量为10mg/L 时对 Fe 2O 3的分散效果最好。王秀荣等 [9]的实验研究表明 POCA 对碳酸钙垢具有优良的阻垢性能 , 阻垢剂浓度仅 5mg/L , 阻垢率就可达 90%以上 ; 当Ca 2+浓度较高时 , 仍可达到 90%以上的 阻垢率值 , 具有很强的钙容忍度。 另外 , POCA 的缓蚀效果仅次于 HPA , 好于 PBTC 和磺酸三元共聚物 [10]。1.3过氧乙酸
1 工 业 循 环 水 技 术 手 册 蓝 宇 LAN YU 淄博蓝宇环保科技有限公司 生产技术部编制
2 目 录 1、 水中的主要阴阳离子对水质有些什么影响？ 2、什么是水中的悬浮物质？ 3、什么是水中的胶体物质？ 4、什么是水中的溶解物质？ 5、天然水中的杂质对水质有些什么影响？ 6、水中溶有哪些主要气体？ 7、为什么水中CO 2会对碳钢产生腐蚀？ 8、什么是水的硬度？ 9、水的硬度有哪几种？ 10、硬水对工业生产有什么危害？ 11、什么是水的碱度？水中的碱度有哪几种形式存在？ 12、什么是水的预处理？预处理有哪些主要方法？ 13、为什么某些设备要进行水的软化处理？ 14、软化处理有哪些基本方法？ 15、用钠离子交换树脂进行软化处理的原理和特点是什么？
3 工业水处理技术问答 1、 水中的主要阴阳离子对水质有些什么影响？ 水中主要的阴离子有CL -、SO 42-、HCO 3-、CO 32-、OH -等，其中HCO 3-、CO 32-、OH -在水中常与阳离子K +、Na +、Mg 2+、Ca 2+等组成碱度，它们之间的量的变化要影响水的PH 值变化，从这一变化可以知道水的属性是腐蚀型或是结垢型的。因此它们是影响水的性质和应用的主要离子。CL -是水中最为常见的阴离子，是引起水质腐蚀性的催化剂，能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应，特别是对水系统的不锈钢材料，应力集中处（如热应力、震荡应力等），会引起CL -的富集，加速电化学腐蚀过程。由于CL -与强碱阴离子交换树脂的亲合力比OH -大15~20倍，因此可用阴离子交换而除去。SO 42-也是水中较为普遍存在的阴离子，与阳离子Ca 2+等生成CaSO 4沉淀而结垢，它又是水中硫酸盐还原菌的营养源。 水中主要的阳离子有K +、Na +、Mg 2+、Ca 2+和Fe 3+、Mn 2+等，其中Na +是水中最为常见的阳离子，K +、Na +的存在使水的电导率上升，增加了水的不稳定倾向；其中Mg 2+、Ca 2+是组成水中硬度的主要离子，在一定的条件下，常在受热设备的表面结垢，影响传热效果。Fe 3+、Mn 2+很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢，从而产生垢下腐蚀，又是铁细菌生长的促进剂。 2、 什么是水中的悬浮物质？ 水中的悬浮物质是颗粒直径约在10-4mm 以上的微粒。肉眼可见。这些微粒主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌、病毒、以及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中，水产生的浑浊现象，也都是由此类物质所造成。这些微粒很不稳定，可以通过沉淀和过滤而除去。水在静置的时候，重的微粒（主要是砂子和粘土一类的无机物质）会沉下来。轻的微粒（主要是动植物及其残骸的一类有机化合物质）会浮于水面上，用过