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第1章 水处理技术及水处理化学品 1

1.1 工业循环冷却水及处理 1

1.1.1 水资源与节水 1

1.1.2 水中的杂质 2

1.1.3 水中盐类的溶解度 2

1.1.4 水中的微生物 3

1.1.5 工业循环冷却水的腐蚀 3

1.1.6 工业循环冷却水系统的污垢 4

1.1.7 工业循环冷却水的水质 5

1.1.8 工业循环冷却水的指标控制 6

1.1.9 工业循环冷却水系统的运行准备 7

1.2 水污染及废水处理方法 9

1.2.1 水污染及废水处理 9

1.2.2 废水的水质指标 10

1.2.3 废水处理的基本方法 11

1.2.3.1 废水的物理处理方法 12

1.2.3.2 废水的化学处理方法 13

1.2.3.3 废水的物理化学处理法 17

1.2.3.4 废水的生物处理法 19

1.3 水处理化学品的现状与发展 23

1.3.1 水处理化学品的历史演变 23

1.3.2 水处理化学品发展的方向 24

1.3.2.1 新型合成水处理化学品的开发 24

1.3.2.2 水处理化学品间的复配增效技术的研究 25

1.3.2.3 水处理化学品结构的分子设计以及与性能的相关性研究 25

1.3.2.4 多功能水处理化学品的研究 26

1.3.2.5 绿色水处理化学品的发展 28

第2章 絮凝剂 31

2.1 絮凝剂的种类 31

2.2 絮凝剂的作用机理 31

2.2.1 胶体稳定的DLV0理论 32

2.2.2 胶体的捕集 33

2.2.3 双电层的压缩理论 34

2.2.4 电荷的中和作用 34

2.2.5 有机高分子絮凝剂的桥连作用机理 35

2.3 高分子絮凝剂的结构对絮凝作用的影响 38

2.3.1 有机高分子絮凝剂的相对分子质量对絮凝作用的影响 38

2.3.2 絮凝剂的用量对絮凝作用的影响 38

2.3.3 ζ电位对絮凝效果的影响 38

2.3.4 烧杯试验 39

2.4 无机高分子絮凝剂 40

2.4.1 聚合氯化铝 41

2.4.2 聚合三氯化铁（PFC） 44

2.4.3 聚合氯化硫酸铁（PFCS） 44

2.4.4 聚合硫酸铁（PFS） 45

2.4.5 聚磷硫酸铁（PPFS） 46

2.4.6 聚硅硫酸铝（PASS） 47

2.4.7 聚磷氯化铝（PPAC） 47

2.4.8 聚硅硫酸铁（PFSS） 47

2.4.9 聚合氯化铝铁（PAFC） 48

2.4.1 0聚合硅酸铝铁（PSAFS） 48

2.5 无机低分子絮凝剂 49

2.5.1 硫酸铝 49

2.5.2 三氯化铝 50

2.5.3 硫酸亚铁 53

2.5.4 三氯化铁 54

2.5.5 高铁酸钾 55

2.6 有机高分子絮凝剂 56

2.6.1 有机高分子絮凝剂的发展 56

2.6.2 有机高分子絮凝剂分子结构设计 57

2.7 阳离子有机高分子絮凝剂 60

2.7.1 聚－2－羟丙基－1,1－二甲基氯化铵 60

2.7.2 环氧氯丙烷与N,N－二甲基－1,3－丙二胺缩聚物 61

2.7.3 聚乙烯亚胺 63

2.7.4 丙烯酰胺－氨基乙烯共聚物 64

2.7.5 聚丙烯酰胺－丙烯酰胺基二甲胺 65

2.7.6 丙烯酰胺－丙烯酸－2－氨基乙酯聚合物 66

2.7.7 丙烯酰胺－丙烯酸酰肼共聚物 67

2.7.8 聚二烯丙基二甲基氯化铵 68

2.7.9 丙烯酰胺－二烯丙基二甲基氯化铵共聚物 69

2.7.10 乙二醛化阳离子聚丙烯酰胺 70

2.7.11 丙烯酰胺－丙烯酸乙酯基三甲基铵硫酸甲酯共聚物 71

2.7.12 丙烯酰胺－丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵共聚物 71

2.7.13 聚苯乙烯基四甲基氯化铵 72

2.8 阴离子有机高分子絮凝剂 73

2.8.1 聚苯乙烯磺酸钠 73

2.8.2 丙烯酸－丙烯酰胺共聚物 74

2.8.3 丙烯酰胺－乙烯基磺酸钠共聚物 75

2.8.4 丙烯酸钠－丙烯酰胺共聚物 76

2.8.5 2－丙烯酰胺基－叔丁基磺酸丙烯酰胺共聚物 77

2.8.6 超高相对分子质量聚丙烯酰胺乳液絮凝剂 77

2.8.7 二醛交联丙烯酰胺 79

2.9 天然高分子絮凝剂 80

2.9.1 天然高分子絮凝剂的改性方法 80

2.9.2 阳离子淀粉 81

2.9.3 淀粉－丙烯酰胺接枝物 83

2.9.4 羧甲基淀粉 84

2.9.5 羧甲基纤维素钠 86

2.9.6 壳聚糖 88

2.9.7 壳聚糖－丙烯酰胺接枝共聚物 90

2.9.8 海藻酸钠 91

2.9.9 瓜尔胶 92

2.9.10 天然黄原胶 93

第3章 阻垢剂及阻垢分散剂 95

3.1 污垢的类型及危害 95

3.1.1 碳酸钙垢 95

3.1.2 磷酸钙垢 96

3.1.3 硫酸钙垢 96

3.1.4 镁垢 96

3.1.5 污垢的危害 96

3.2 工业循环冷却水系统阻垢处理方法 96

3.2.1 阻垢剂作用机理 97

3.3 工业循环冷却水系统阻垢分散剂的分类 98

3.3.1 聚磷酸盐阻垢分散剂 98

3.3.2 膦酸盐阻垢分散剂 100

3.3.3 合成聚合物阻垢分散剂 101

3.3.4 天然产物阻垢分散剂 102

3.4 天然改性物阻垢分散剂 103

3.4.1 木质素磺酸盐 103

3.4.2 单宁 104

3.4.3 羧酸磷酸化淀粉 106

3.4.4 磷酸酯淀粉 106

3.5 多元膦酸型阻垢分散剂 107

3.5.1 乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMP） 107

3.5.2 氨基三亚甲基膦酸（ATMP） 109

3.5.3 1－羟基乙烷－1,1－二膦酸（HEDP） 111

3.5.4 二乙烯三胺五亚甲基膦酸（DTPMP） 113

3.5.5 聚醚多氨基亚甲基膦酸盐－N－氧化物 114

3.5.6 甘油磷酸三酯 115

3.5.7 辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯 115

3.5.8 2－膦酸丁烷－1,2,4－三羧酸（PBTC） 116

3.5.9 二亚甲基磷酸氨基甲磺酸（DPAMS） 118

3.5.10 N,N,N－三亚甲基三膦酸－乙二胺－N－羟丙基磺酸（EDTMPPS） 119

3.6 聚合物阻垢分散剂 120

3.6.1 聚天冬氨酸（PASP） 121

3.6.2 聚环氧琥珀酸（PESA） 121

3.6.3 聚－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸钠 122

3.6.4 聚丙烯酸（PAA） 123

3.6.5 聚丙烯酸钠（PAAS） 124

3.6.6 聚丙烯酰胺（PAM） 125

3.6.7 聚甲基丙烯酸（PMA） 126

3.6.8 水解聚马来酸酐 126

3.6.9 聚亚甲基丁二酸（聚衣康酸） 127

3.6.10 聚苯乙烯磺酸钠 128

3.6.11 丙烯酸－丙烯酸甲酯共聚物 129

3.6.12 苯乙烯磺酸－苯乙烯膦酸共聚物 130

3.6.13 次磷酸基聚丙烯酸 131

3.6.14 丙烯酸－丙烯酸－β－羟丙酯－次磷酸钠调聚物 132

3.6.15 丙烯酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸－次磷酸钠共聚物 133

3.6.16 丙烯酸－马来酸酐共聚物 134

3.6.17 丙烯酸－丙烯酰胺共聚物 135

3.6.18 衣康酸－丙烯酰胺共聚物 136

3.6.19 丙烯酸－丙烯醇共聚物 136

3.6.20 丙烯酸－衣康酸共聚物 137

3.6.21 丙烯酸－丙烯酸羟丙酯共聚物 138

3.6.22 马来酸－苯乙烯磺酸共聚物 139

3.6.23 马来酸酐－丙烯基磺酸钠共聚物 140

3.6.24 马来酸－N－丙烯酰基－N′－甲基丙磺酸共聚物 141

3.6.25 马来酸－丙烯酰吗啉共聚物 142

3.6.26 马来酸－丙烯酰胺共聚物 143

3.6.27 衣康酸－丙烯酰吗啉共聚物 143

3.6.28 丙烯酸－异丙烯膦酸共聚物（AA/IPPA） 144

3.6.29 丙烯酰胺－丙烯酰基吗啉共聚物 145

3.6.30 丙烯酸－丙烯酰基吗啉共聚物 146

3.6.31 2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸钠－丙烯酰基吗啉共聚物 146

3.6.32 苯乙烯磺酸钠－丙烯酰基吗啉共聚物 147

3.6.33 丙烯基磺酸钠－丙烯酰基吗啉共聚物 148

3.6.34 N－丙烯酰基对氨基苯磺酸钠－丙烯酰基吗啉共聚物 148

3.6.35 丙烯醇－丙烯酰基吗啉共聚物 149

3.6.36 丙烯酸－β－羟丙酯－丙烯酰基吗啉共聚物 150

3.6.37 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－丙烯酰基吗啉共聚物 150

3.6.38 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－丙烯酸共聚物 151

3.6.39 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－丙烯酰胺共聚物 152

3.6.40 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－丙烯酸－β－羟丙酯共聚物 153

3.6.41 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸共聚物 153

3.6.42 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－苯乙烯磺酸钠共聚物 154

3.6.43 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－甲基丙烯酸共聚物 155

3.6.44 亚甲基丁二酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸共聚物 155

3.6.45 亚甲基丁二酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸钠共聚物 156

3.6.46 亚甲基丁二酸－丙烯酸－β－羟基丙酯共聚物 157

3.6.47 亚甲基丁二酸－丙烯基磺酸钠共聚物 158

3.6.48 亚甲基丁二酸－丙烯醇共聚物 158

3.6.49 亚甲基丁二酸－苯乙烯磺酸钠共聚物 159

3.6.50 顺丁烯二酸酐－亚甲基丁二酸共聚物 160

3.6.51 亚甲基丁二酸－反丁烯二酸共聚物 160

3.6.52 2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－反丁烯二酸共聚物 161

3.6.53 2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸－反丁烯二酸共聚物 162

3.6.54 丙烯酸－β－羟基丙酯－反丁烯二酸共聚物 162

3.6.55 丙烯酰胺－反丁烯二酸共聚物 163

3.6.56 丙烯酰基吗啉－反丁烯二酸共聚物 164

3.6.57 丙烯酸－丙烯酰胺－丙烯酸－β－羟基丙酯共聚物 164

3.6.58 丙烯酸－丙烯酸－β－羟基丙酯－顺丁烯二酸酐共聚物 165

3.6.59 丙烯酸－丙烯酸－β－羟基丙酯－丙烯酰基吗啉共聚物 165

3.6.60 马来酸酐－2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸钠－2－丙烯酰胺基－2－甲基丙基膦酸共聚物 166

3.6.61 丙烯酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸钠－丙烯酸－β－羟基丙酯共聚物 167

3.6.62 丙烯酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸钠－2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸共聚物 168

3.6.63 丙烯酸－N－异丙基丙烯酰胺－丙烯酸－β－羟基丙酯共聚物 168

3.6.64 衣康酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙基膦酸－2－丙烯酰基－2－甲基丙磺酸钠共聚物 169

3.6.65 丙烯酸－异丙烯膦酸－2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸钠共聚物 170

3.6.66 衣康酸－丙烯酰基吗啉－丙烯酸－β－羟基丙酯共聚物 171

3.6.67 衣康酸－丙烯酰基吗啉－N－丙烯酰基－N－甲基丙基膦酸共聚物 171

3.6.68 衣康酸－丙烯酰基吗啉－2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸钠共聚物 172

3.6.69 丙烯酸－异戊二烯磺酸－丙烯酸－β－羟基丙酯共聚物 173

3.6.70 丙烯酸－马来酸酐－2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸钠共聚物 173

3.6.71 膦酰基羧酸共调聚物 174

第4章 杀菌灭藻剂 175

4.1 菌类的产生及其危害 175

4.1.1 藻类 175

4.1.2 真菌 176

4.1.3 细菌 176

4.1.4 铁细菌 176

4.1.5 硫酸盐还原菌 177

4.1.6 硫细菌 178

4.2 杀菌灭藻剂的分类 178

4.3 杀菌机理 179

4.4 杀菌剂的选择及应用 180

4.5 氧化性杀菌灭藻剂 180

4.5.1 液态氯 181

4.5.2 二氧化氯 181

4.5.3 次氯酸钠 186

4.5.4 次氯酸钙 187

4.5.5 三氯异氰脲酸 188

4.5.6 二氯异氰脲酸钠 189

4.5.7 氯胺－T 190

4.5.8 臭氧 191

4.5.9 过氧化氢 192

4.5.10 过氧乙酸 193

4.5.11 2,2－二溴氰乙酰胺（DBNPA） 193

4.5.12 溴氯海因（BCDMH） 195

4.5.13 二溴二甲基海因 195

4.6 非氧化性杀生剂 196

4.6.1 双氯酚 196

4.6.2 五氯酚钠 197

4.6.3 异噻唑啉酮 198

4.6.4 苯并异噻唑啉酮（BTT） 200

4.6.5 正辛基异噻唑啉酮（DC0I0） 200

4.6.6 二硫氰基甲烷 201

4.6.7 乙蒜素 202

4.6.8 均三嗪 203

4.6.9 N,N－二羟甲基－5,5－二甲基海因（DMDMH） 204

4.7 季铵盐类杀菌剂 204

4.7.1 十二烷基二甲基苄基氯化铵 204

4.7.2 十二烷基二甲基苄基溴化铵 206

4.7.3 十四烷基二甲基苄基氯化铵 207

4.7.4 十六烷基二甲基苄基氯化铵 208

4.7.5 十八烷基二甲基苄基氯化铵 209

4.7.6 十六烷基三甲基溴化铵 209

4.7.7 十六烷基氯化吡啶 210

4.7.8 环烷酸咪唑啉季铵盐 211

4.7.9 四正丁基碘化铵 212

4.7.10 咪唑啉乙酸盐 212

4.7.11 十六烷基二甲基（2－亚硫酸）乙基铵 213

4.7.12 双氯化长链烷基二甲基乙醚铵盐 214

4.7.13 双氯化十八烷基二甲基乙基铵盐 214

4.7.14 双十二烷基二甲基－α－二甲基苄基氯化铵 215

4.7.15 十六烷基二甲基（2－亚硫酸）乙基铵 216

4.7.16 双季铵盐 216

4.8 醛类杀菌剂 217

4.8.1 丙烯醛 217

4.8.2 水杨醛 218

4.8.3 戊二醛 219

4.8.4 α－溴代肉桂醛 220

4.9 其他类型杀菌灭藻剂 221

4.9.1 高铁酸钾 221

4.9.2 双三丁基氧化锡 222

4.9.3 十四烷基三丁基氯化鏻 222

4.9.4 长链烷基季鏻盐 223

4.9.5 长链烷基季锍盐 224

第5章 清洗剂、预膜剂 225

5.1 清洗与预膜 225

5.1.1 化学清洗目的 225

5.1.2 清洗剂的类别 227

5.1.3 预膜剂的作用 228

5.1.4 影响预膜的因素 228

5.1.5 预膜过程的操作与控制 230

5.2 无机酸清洗剂 231

5.2.1 盐酸 231

5.2.2 硫酸 232

5.2.3 硝酸 233

5.2.4 磷酸 234

5.2.5 氢氟酸 235

5.3 有机酸清洗剂 235

5.3.1 氨基磺酸 235

5.3.2 柠檬酸 237

5.3.3 乙二酸（草酸） 238

5.3.4 羟基丁二酸 239

5.3.5 羟基乙酸 240

5.3.6 衣康酸 242

5.3.7 甲酸 243

5.4 螯合物清洗剂 244

5.4.1 氨基三乙酸 244

5.4.2 乙二胺四乙酸二钠（EDTA-Na） 245

5.4.3 二乙烯三胺五乙酸钠（DTPA-Na） 246

5.5 聚合物清洗剂 247

5.5.1 丙烯酸－衣康酸共聚物清洗剂 247

5.5.2 衣康酸－甲基丙烯酸共聚物 248

5.6 表面活性剂 249

5.6.1 壬基酚聚氧乙烯醚 249

5.6.2 脂肪醇聚氧乙烯醚 251

5.6.3 烷醇酰胺 252

5.6.4 琥珀酸二烷酯磺酸钠 253

5.6.5 石油磺酸钠 254

5.7 复合预膜剂 256

5.7.1 六偏磷酸钠／锌盐预膜剂 256

5.7.2 表面活性剂／聚磷酸盐预膜剂 256

第6章 缓蚀剂 258

6.1 缓蚀剂的分类及作用机理 258

6.1.1 缓蚀剂的分类 258

6.1.2 缓蚀剂的特征及缓蚀机理 259

6.1.3 工业缓蚀剂的协同应用技术 261

6.1.4 缓蚀剂的筛选 262

6.2 工业酸洗缓蚀剂 263

6.2.1 六次甲基四胺 263

6.2.2 硫脲 265

6.2.3 吡啶 266

6.2.4 N,N－二邻甲苯基硫脲 267

6.2.5 苯胺 268

6.2.6 甲基苯并三唑 269

6.2.7 巯基苯并噻唑 270

6.2.8 2－氨乙基十七烯基咪唑啉 272

6.2.9 2－氨乙基十七烯基咪唑啉季铵盐 272

6.2.10 N,N－双（苯并三氮唑亚甲基）月桂胺 273

6.2.11 丙炔醇 274

6.2.12 2－炔丙基巯基苯并咪唑 275

6.2.13 二聚炔醇（DMH） 276

6.2.14 甲醛、丙酮和苄胺缩聚物 276

6.2.15 苯胺、乌洛托品缩聚物 277

6.2.16 玉米油咪唑啉 277

6.2.17 环烷酸咪唑啉 278

6.2.18 改性腐植酸阻垢缓蚀剂 278

6.2.19 咪唑啉酮缓蚀剂 278

6.2.20 羧酸类缓蚀剂 279

6.2.21 2－苯甲酰基－3－羟基－1－丙烯（BAA） 280

6.2.22 乙二胺四乙酸－邻苯二胺缩合物（BIEA） 280

6.3 工业循环水缓蚀剂 281

6.3.1 氯化锌 281

6.3.2 七水硫酸锌 282

6.3.3 钼酸盐 283

6.3.4 钨酸盐 283

6.3.5 硅酸钠 284

6.3.6 亚硝酸钠 285

6.3.7 三聚磷酸钠 286

6.3.8 六偏磷酸钠 287

6.3.9 多元醇磷酸酯 288

6.3.10 2－羟基膦基乙酸（HPAA） 289

6.3.11 S－羧乙基硫代琥珀酸 290

6.3.12 苯并三氮唑（BTA） 291

6.3.13 葡萄糖酸钠 293

6.3.14 N－月桂酰基肌氨酸 294

第7章 离子交换树脂 295

7.1 离子交换树脂及类别 295

7.2 阳离子交换树脂 296

7.2.1 001×7强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂 296

7.2.2 002SC强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂 298

7.2.3 D001大孔强酸性苯乙烯型阳离子交换树脂 299

7.2.4 D111大孔弱酸性丙烯酸型阳离子交换树脂 301

7.2.5 D113大孔弱酸性丙烯酸型阳离子交换树脂 304

7.3 阴离子交换树脂 305

7.3.1 201×7强碱性苯乙烯型阴离子交换树脂 305

7.3.2 D201大孔强碱性苯乙烯型阴离子交换树脂 308

7.3.3 D202大孔强碱性苯乙烯型阴离子交换树脂 309

7.3.4 D301大孔弱碱性苯乙烯型阴离子交换树脂 311

第8章 其他水处理化学品 314

8.1 水体除氧剂 314

8.1.1 联氨 315

8.1.2 亚硫酸钠 317

8.1.3 吗啉 318

8.1.4 丙酮肟 319

8.1.5 环己胺 320

8.1.6 氨气或液氨 321

8.1.7 无水亚硫酸钠 322

8.1.8 亚硫酸氢钠 323

8.1.9 焦亚硫酸钠 323

8.1.10 亚硫酸氢铵溶液 324

8.2 消泡剂 324

8.2.1 聚酰胺消泡剂 324

8.2.2 乳化硅油 325

8.2.3 聚二甲基硅油 326

8.2.4 甘油聚醚 326

8.2.5 丙三醇聚氧丙烯聚氧乙烯醚 327

8.2.6 聚氧乙烯聚氧丙烯单丁基醚 328

8.2.7 聚氧丙烯丙二醇醚 329

8.3 污泥剥离剂 330

8.3.1 松香胺聚氧乙烯醚 330

8.3.2 十二烷基二甲基甜菜碱 331

8.3.3 十二烷基胺乙基甘氨酸 332

8.3.4 N－十二烷基丙氨酸 332

附录 334