净水剂配方及化学成分分析
一、化学成分
净水剂在水处理工艺中,以去除水中的有机物质、重金属、细菌等污染物,从而提高水的清洁度和安全性。净水剂可以分为无机净水剂和有机净水剂两大类,无机净水剂通常包括硫酸铝、硫酸铁等高价金属盐,而有机净水剂则包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等。
这些化学成分在净水过程中发挥着不同的作用,例如:
• 聚合氯化铝:具有去除悬浮物、COD和BOD、除油、脱色、除重金属及水中余氯等功效,主要用于自来水和工业污水废水的净化处理。
• 聚合硫酸铁:具有水解速度快、残留铁离子少、价格低廉、适宜水体pH值范围宽等优点,具有较强的除浊、除磷、除COD及重金属的能力和脱色、脱臭、脱油的功效,适用于生活用水处理和造纸、印染、皮革、冶金、食品、石化及化工等行业废水、污水的处理以及生化污泥脱水的处理。
• 聚丙烯酰胺:相对分子质量为5×106~15×106,分子中有105~2×105个-CONH2官能团,它既是亲水基团,又是吸附基团,能与悬浮物发生吸附架桥作用,增大絮体矾的尺寸,利于其快速沉降。在污泥脱水,去除金属离子,去除中、小分子有机物质等方面表现出良好的性能。
在使用净水剂时,应根据水质情况进行小试,选出zuijia投加量,并注意安全使用,避免与其他化学药品混存,防止受潮。应遵循相关的操作规程和注意事项,以确保净水效果和安全性。
二、结构特点
净水剂是广泛意义聚合物的统称,是投放入水中能和水中其它杂质产生反应的药剂。其结构特点会因净水剂的种类不同而有所差异,以下是一些常见净水剂的结构特点:
• 聚合氯化铝:是一种无机高分子净水剂,具有用量少、效率高、絮凝体大、沉降快和净水性能好等优点。其化学通式为[AL2(OH)NCL6-NLm],其中m代表聚合程度,n表示PAC产品的中性程度。
• 聚合硫酸铁:具有水解速度快、残留铁离子少、价格低廉、适宜水体pH值范围宽等优点,对生活用水处理和工业废水的处理有较好的效果。
• 阳离子聚丙烯酰胺:是一种有机高分子絮凝剂,具有良好的水溶性、很高的相对分子质量和良好的粘性容量。其分子中有105-2×105个-CONH2官能团,它既是亲水基团,又是吸附基团,能与悬浮物发生吸附架桥作用,增大絮体矾的尺寸,利于其快速沉降。
• 壳聚糖:是一种天然碱性高分子多糖,具有可生物降解、无毒、杀菌、抑菌、具有良好生物相容性等特点。其分子本身含有氨基和羟基,化学性质活泼,可通过化学修饰形成不同结构的衍生物,从而提高溶解性能,扩展其应用范围。
三、分析方法
为了对净水剂的化学成分进行分析和检测,常用的方法包括元素分析法、红外光谱法、核磁共振法和质谱法等。
1.元素分析法:元素分析法可用于测定净水剂中金属离子的含量,如铝中铝离子的含量。常见的元素分析方法有火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。
2.红外光谱法:红外光谱法可以通过测定净水剂的红外吸收带,分析其分子结构和官能团。这种方法适用于分析高分子有机物净水剂的化学成分。
3.核磁共振法:核磁共振法是一种检测物质分子结构和原子核之间相互作用的方法。通过核磁共振技术可以对净水剂的结构进行表征,如高分子有机物净水剂的分子量、结构等。
4.质谱法:质谱法主要用于分析净水剂中的有机化合物。通过质谱仪测定样品中的质荷比和相对丰度,可以推测出其分子结构。
四、应用领域
净水剂广泛应用于冶金、电力、制革、医药、印染、造纸、化工等污水处理行业,其主要作用是去除水中的有机物质、重金属、细菌等污染物,从而提高水的清洁度和安全性。以下是一些常见的应用领域:
• 城市给水:对河流、水库、地下水的净化。
• 工业给水和工业循环水净化:处理工业印染、造纸、制糖、皮革、酿造、肉类加工、洗煤、冶金、洗矿、制药等废水,以及含氟、含油、含重金属的废水。
• 城市污水净化:可用于城市污水处理厂的一级强化处理。
• 工业洗煤废水处理:回收煤粉,以及陶瓷制造业中高岭土的回收。
• 其他领域:在医药精制、甘油精制、糖液精制、水泥速凝、铸造成型、鞣革、布匹防皱、化妆品原料、催化剂载体、造纸施胶等领域也有应用。