污水處理中清洗劑的使用
文章出處：未知 人氣：發(fā)表時(shí)間：2019-04-23 19:48
水處理清洗劑按藥劑化學(xué)性質(zhì)可以分為氧化性和非氧化性殺生劑。
氧化性殺生劑主要包括氯基殺生劑、澳基殺生劑、臭氧、過氧化物殺生劑等。氯氣價(jià)廉，殺生速度快，殺菌譜廣，效率高，被用于水的殺菌處理較早，目前仍是GUO內(nèi)外使用廣的一種殺生劑。臭氧不僅能殺滅水中的各種菌藻、病毒，還可抑制或消除結(jié)垢、控制設(shè)備腐蝕，無排污，不必調(diào)節(jié)pH值，操作方便。盡管氧化性殺生劑有發(fā)展快、產(chǎn)量迅速、操作方便等YOU點(diǎn)，而且在冷卻水處理中已用了半個(gè)多***紀(jì)，但它仍有不可克服的缺點(diǎn)。鹵素型殺生劑與水中的有機(jī)物反應(yīng)生成致癌物三鹵甲烷(THM)，并且穩(wěn)定性欠佳、用于工業(yè)水處理時(shí)對(duì)勃泥、菌垢的剝離和洗滌作用差，另外氯基殺生劑中的氯離子會(huì)腐蝕設(shè)備和儀器。
對(duì)于氧化性殺生劑的這些不足之處如毒性和穩(wěn)定性等方面可通過使用非氧化性殺生劑改善。
非氧化性殺生劑種類較多，應(yīng)用較早的有氯酚類、有機(jī)胺類、有機(jī)硫化合物、季銨鹽類，新開發(fā)的有有機(jī)錫化合物、戊二醛等。酚類化合物殺菌力強(qiáng)，價(jià)格適宜，是早期銷售量大的非氧化性殺生劑。但其毒性大，特別是危害水生物，GUO外在工業(yè)水處理中嚴(yán)格限制采用，GUO內(nèi)仍較多使用，只能逐步被高效，低毒的其他殺生劑代替。而非氧化性殺生劑的研究熱點(diǎn)主要集中在季鉸鹽類殺生劑、季鱗鹽類殺生劑等方面。
清洗劑
清洗劑是一個(gè)很大的范疇，種類繁多，包括無機(jī)清洗和有機(jī)清洗兩大類.有機(jī)清洗劑與無機(jī)清洗劑的區(qū)別簡(jiǎn)單地說，有機(jī)清洗劑就是含碳的化合物制成的清洗劑，無機(jī)清詵劑就是不含碳的化合物制成的清洗劑，因此它們屬于無機(jī)物。清洗劑的分類方法也很多，各GUO都不盡相同，我們通常分成水系，半水系、非水系清洗劑三大類。
分類
清洗劑按用途可分為工業(yè)用清洗劑與民用清洗劑。工業(yè)清洗劑有除油清洗劑，除蠟清洗劑，液晶清洗劑，冷脫(常溫清洗)，除銹清洗劑，鋁酸脫等品種較多。民用清洗劑有洗衣粉，洗手液，肥皂，洗潔精、全能清洗劑等。
清洗劑按溶劑的不同可分為水基清洗劑與有機(jī)溶劑清洗劑。水基清洗劑就是溶劑為水，如除油清洗劑，洗潔精，洗衣粉等。有機(jī)溶劑清洗劑溶劑為有機(jī)溶劑，如三氯乙烯，丙酮(指甲水)，天那水，開油水，白電油等。
⑴水基型
水是重要的清洗劑，有著其它任何清洗劑無法替代的作用和地位。普通的水很容易從自然界中得到，水有很強(qiáng)的溶解力和分散力。但是水的表面張力大，在使用中需要添加表面活性劑，以減小表面張力，增加表面濕潤(rùn)性。在一般工業(yè)清洗中，酸，堿和水的配合比較常見，有些金屬用水洗要加入防銹劑;在精密和超精密工業(yè)清洗中。大部分要求將水制成純凈水。通常以電阻率來衡量水純度。半導(dǎo)體工業(yè)要求在18MΩ/cm以上。而TN型液晶生產(chǎn)10MΩ/cm就可以了，還有一些行業(yè)對(duì)細(xì)菌含量要求很嚴(yán)。
近幾年，中GUO部分地區(qū)嚴(yán)重缺水，對(duì)清洗用水提出了挑戰(zhàn)。有的城市已經(jīng)嚴(yán)禁用普通水洗車，而只能使用回收的中水，或者霧化水的節(jié)水設(shè)備。在精密工業(yè)清洗中，制備純水費(fèi)用昂貴。水洗必然要加熱和烘干，增加很多漂洗工位。耗能大，運(yùn)行成本通常比溶劑洗要高;另外，以往大量的含有化學(xué)活性劑和污垢的廢水未經(jīng)處理就直接排放。有些還挾帶了毒性很大的重金屬，嚴(yán)重地污染了環(huán)境，必須增加污水處理設(shè)施。
⑵半水基型
半水基型清洗劑也叫準(zhǔn)水基型清洗劑，是由高沸點(diǎn)溶劑及活性劑等組成如醇類，有機(jī)烴類等。通常含有5%一20%的水分，一般不易燃燒，但加溫清洗時(shí)水含量控制不當(dāng)，可能產(chǎn)生燃燒現(xiàn)象。半水基型清洗與溶劑洗有一些不同，它的清洗原理是剝離去除，而不是溶解。為了防止已經(jīng)剝落的油污再附到被清洗物上，清洗液要連續(xù)地循環(huán)，并增加油水分離器。半水洗通常清洗效果很好，但運(yùn)行成本較高，廢液不能再生回收，重復(fù)使用，含COD(化學(xué)耗氧量)較高，需要進(jìn)行廢水處理。
⑶溶劑型
溶劑型清洗劑是指不溶于水的有機(jī)溶劑。精密工業(yè)清洗使用的非水系清洗劑主要是烴類(石油類)、氯代烴、氟代烴、溴代烴、醇類、有機(jī)硅油、萜烯等有機(jī)溶劑。
衡量溶劑的主要指標(biāo)有KB值(貝殼松脂丁醇值)、AP(苯胺點(diǎn))、SP溶解參數(shù))、表面張力、密度、粘度、沸點(diǎn)、閃點(diǎn)、暴露濃度等參數(shù)。KB值很高，也就是溶解力很強(qiáng)的溶劑，不一定是好的清洗劑。
一個(gè)好的精密工業(yè)清洗劑必須具備以下條件：
①化學(xué)性能穩(wěn)定，不易與被清洗物發(fā)生反應(yīng);
②表面張力和粘度小，滲透力強(qiáng);
③沸點(diǎn)低，可以自行干燥;
④沒有閃點(diǎn)，不易燃;
⑤KB值不應(yīng)太高，避免與被清洗物相溶;
⑥低毒性，使用安全;
⑦非ODS和低GWP值(變暖潛能值)，環(huán)保。
如果不考慮上述***7條。清洗劑就是CFC和TCA。它們的化學(xué)穩(wěn)定性好，可以長(zhǎng)期保存不變質(zhì);對(duì)絕大多數(shù)金屬、塑料、漆均無作用，不會(huì)發(fā)生溶解現(xiàn)象，沒有閃點(diǎn)，低毒，使用安全;表面張力小，滲透力強(qiáng)，清洗能力強(qiáng);沸點(diǎn)低，蒸發(fā)速度快，清洗過的工件可以自行干燥，一般不需要烘干，因而被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)清洗中。但缺點(diǎn)就是破壞臭氧層，因而正在被逐步禁用。
雖然***界各GUO都開發(fā)了各式各樣的替代品，***界上還沒有找到一種能夠和CFC相媲美的替代清洗劑，它們都存在這樣那樣的問題，正在使用的主要替代產(chǎn)品有：
⑴烴類
只含有碳和氫兩種元素的烴類溶劑，在日本也叫作碳化水素或碳?xì)淙軇?。根?jù)其分子結(jié)構(gòu)的不同，已經(jīng)開發(fā)了多種性能的產(chǎn)品，日本使用比較廣泛。該類清洗劑的YOU點(diǎn)是：非ODS，對(duì)油污的洗凈力強(qiáng)。滲透性好。無味或微臭，毒性小。廢液處理容易?？稍偕?，價(jià)廉;缺點(diǎn)是有一定的易燃易爆性，干燥慢，對(duì)清洗設(shè)備要求高，投入大。
比較理想的是采用真空清洗方式，降低其表面張力，提高清洗能力，再使用真空干燥。設(shè)備造價(jià)很高，操作比較復(fù)雜，效率相對(duì)較低。
⑵氯代烴溶劑
使用的氯代烴清洗劑主要是三氯乙烯，二氯甲烷以及四氯乙烯。該類溶劑被廣泛應(yīng)用于清洗領(lǐng)域，主要是有以下YOU點(diǎn)和特征：
很低的ODP值(臭氧耗減潛能值。幾乎不會(huì)破壞臭氧層;在一般條件下使用具有不燃性。沒有火災(zāi)或爆炸的危險(xiǎn)(二氯甲烷在長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)烈光照下可能爆炸);對(duì)金屬加工油。油脂等油污的溶解力大。對(duì)塑料和橡膠也可產(chǎn)生膨潤(rùn)或溶解：其粘度及表面張力小，滲透力強(qiáng)，可滲透狹小縫隙，徹底溶解清除附著污物;沸點(diǎn)低，蒸發(fā)熱小，適合蒸汽清洗，清洗后可以自行干燥;廢液可通過蒸餾分離，循環(huán)使用;可使用與CFC和TCA相同或相近的清洗工藝和設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，效率高，運(yùn)行費(fèi)用低;缺點(diǎn)是毒性較高，一般在空氣中的含量限制在為50PPM以下;有些勞動(dòng)保護(hù)條例對(duì)使用它有明文限制;一些歐洲GUO家限制進(jìn)口和使用這類含氯清洗劑的產(chǎn)品。
⑶溴代烴溶劑
近幾年。在美GUO有溴系清洗劑面***。并在電子工業(yè)，航空工業(yè)。汽車工業(yè)，家電領(lǐng)域大量使用。溴系清洗劑的主要成分是高純度的正溴丙烷(NPB)。其性能可以與CFC-113和TCA相媲美。主要技術(shù)參數(shù)與TCA幾乎完全一樣，濕潤(rùn)系數(shù)更好，對(duì)于金屬零件的清洗能力更強(qiáng)。沒有閃點(diǎn)，可以重復(fù)回收使用，運(yùn)行成本很低。替代CFC和TCA，工藝完全一致，幾乎不需要更換設(shè)備。只需要調(diào)整一下蒸洗溫度就可以了，也被稱為是“***三***界的替代清洗劑”。溴系清洗劑的ODP為0.006，在大氣中壽命為11天，幾乎沒有GWP值。關(guān)于毒性還有爭(zhēng)論，聯(lián)合GUO環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)已經(jīng)組織進(jìn)行了5年多的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析有很大差異。美GUO環(huán)保局在2002年3月27日發(fā)布的政策中明確接受NPB作為溶劑用于清洗、氣霧和膠粘劑。但是由于對(duì)其毒性尚無確切的數(shù)據(jù)，在使用中應(yīng)當(dāng)控制在空氣中的暴露濃度。
同時(shí)，在壓縮機(jī)和電真空領(lǐng)域，替代實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)完成，特別是通過了壓縮機(jī)冷媒和潤(rùn)滑油的相溶性實(shí)驗(yàn)，開始在壓縮機(jī)行業(yè)批量使用。電真空行業(yè)協(xié)會(huì)組織的實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)完成，結(jié)果完全可以滿足要求。報(bào)告正在完成之中。
在中GUO生產(chǎn)HEP-2項(xiàng)目已經(jīng)正式得到聯(lián)合GUO多邊基金的批準(zhǔn)，GUO家環(huán)?？偩终诮M織有關(guān)單位在GUO際履約環(huán)保產(chǎn)業(yè)園內(nèi)實(shí)施該項(xiàng)目，屆時(shí)，HEP-2將成為中GUOODS清洗劑的主要替代品。
助洗劑在體系中起著螯合、緩蝕、消泡、增溶、穩(wěn)定、抗沉積等作用。
⑷有機(jī)氟化物(HCFC、HFO、HFE、PFC)
替代CFC-113的氟系清洗劑主要有HCFC(含氫氟氯化碳)、HFC(含氫碳氟化物)、HFE(氫氟醚)、PFC(全氟化碳)等。其中HFC，HFE，PFC本身不具有清洗力，需要和其它化合物組合后才能使用。該類清洗劑具有與CFC-113接近的清洗性能，穩(wěn)定。低毒。不燃。安全可靠，但是通常價(jià)格昂貴。HCFC對(duì)臭氧層有一定的影響，大量使用的有HCFC-141B、HCFC-225。屬于過渡性替代品，還要被禁用;HFC和HFE類清洗劑過于穩(wěn)定。在大氣中的壽命高達(dá)數(shù)千年甚至幾萬年。是非常厲害的溫室氣體。在<;京都議定書>;正式生效以后，可能也要被限制使用。
⑸天然有機(jī)物(植物系)
從植物中提取的烴類有機(jī)物品種很多，使用較多的主要有松節(jié)油和檸檬油。松節(jié)油是一種比較有代表性的植物系烴類溶劑。存在于天然的松脂中。將松脂蒸餾，餾出物就是松節(jié)油，固體剩余物就是松香。主要成分是和蒎烯，其溶解能力介于石油醚和苯之間。沸點(diǎn)和燃點(diǎn)較高，使用安全性較好。
檸檬油是由柑橘。柚子。檸檬類水果皮中蒸餾提煉得到的一種烴類溶劑。主要化學(xué)成分是叫苧烯(甲基丙烯基環(huán)己烯)的單環(huán)萜烯，組分很復(fù)雜。沸點(diǎn)為175.5—176℃，物理性能與松節(jié)油相似，具有柑橘(檸檬)水果香味。檸檬油本身不溶于水。添加活性劑后與水任意比例混配。它的去油脫污能力很強(qiáng)。在美GUO應(yīng)用很廣泛。包括機(jī)械加工。車輛維修去油污清洗，保齡球道的清洗，油罐清洗。電子部件清洗等。特別是它來自純天然水果，被美GUOFDA認(rèn)定可以作為食品添加劑。不用擔(dān)心殘留，并被證明具有殺菌作用，被應(yīng)用到食品加工機(jī)械。餐具的清洗。啤酒罐的清洗等直接與飲食相關(guān)的領(lǐng)域，在民用和家庭清洗領(lǐng)域也具備良好的應(yīng)用前景。
柑橘油對(duì)油脂的相溶性很強(qiáng)，通過棉紗過濾，可以將油污分離。重復(fù)使用。廢液可以生物降解，不會(huì)造成污染，環(huán)保費(fèi)用低。缺點(diǎn)是去油和溶解能力太強(qiáng)。直接接觸皮膚會(huì)造成皮膚脫油干燥;不能直接清洗有漆的物件和很多種塑料、橡膠，容易造成油漆脫落和溶解。日本曾經(jīng)用該類溶劑融化餐具盒和包裝用泡沫塑料，也就是白色垃圾，溶解力很強(qiáng)。
中GUO有關(guān)單位已經(jīng)開始植物系清洗劑的研究和應(yīng)用。GUO內(nèi)公司從1998年開始，從美GUO引進(jìn)柑橘油清洗劑和相關(guān)的清洗技術(shù)，并開發(fā)生產(chǎn)了配套的專業(yè)清洗設(shè)備。在機(jī)械加工等領(lǐng)域進(jìn)行了推廣應(yīng)用。
用于工業(yè)污垢清洗的化學(xué)制劑，一般應(yīng)滿足下述的技術(shù)要求。用于不同的清洗目的與清洗對(duì)象的清洗劑，對(duì)于這些要求可以有所側(cè)重或取舍。
⑴清洗污垢的速度快，溶垢徹底。清洗劑自身對(duì)污垢有很強(qiáng)的反應(yīng)、分散或溶解清除能力，在有限的工期內(nèi)，可較徹底地除去污垢。
⑵對(duì)清洗對(duì)象的損傷應(yīng)在生產(chǎn)許可的限度內(nèi)，對(duì)金屬可能造成的腐蝕有相應(yīng)的抑制措施。
⑶清洗所用藥劑便宜易得，并立足于GUO產(chǎn)化;清洗成本低，不造成過多的資源消耗。
⑷清洗劑對(duì)生物與環(huán)境無毒或低毒，所生成的廢氣，廢液與廢渣，應(yīng)能夠被處理到符合GUO家相關(guān)法規(guī)的要求。
⑸清洗條件溫和，盡量不依賴于附力口的強(qiáng)化條件，如對(duì)溫度、壓力、機(jī)械能等不需要過高的要求。
⑹清洗過程不在清洗對(duì)象表面殘留下不溶物，不產(chǎn)生新污潰，不形成新的有害于后續(xù)工序的覆蓋層，不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
⑺不產(chǎn)生影響清洗過程及現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生的泡沫和異味。
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