水处理化学剂_水处理化学品的现状与前景

在国外的统计资料中，水处理剂包括以下三类产品：　1.通用化学品：原指用于水处理的无机化工产品，如硫酸铝，硫酸，氢氧化钠、硫酸等。

2. 水处理专用化学品：离子交换树脂和包括活性炭、无机聚合氯化铝有机絮凝剂、石灰、明矾等等有机水处理化学品包括(如聚丙烯酰胺、酸钾、聚胺和聚季铵盐)等；

3.配方化学品：包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂和燃烧助剂等。 水处理化学品又称水处理剂，在70年代，也有人称它为水质稳定剂，主要指工业水处理所用的化学药品，包括冷却水、锅炉水和油田用水等工业水处理用的阻垢剂、缓蚀剂、分散剂、杀菌灭藻剂、消泡剂、絮凝剂、除氧剂、污泥调节剂和螯合剂等。原水和污水处理用的凝聚剂和絮凝剂也包括在水处理化学品中。此外，活性炭和离子交换树脂也是重要的水处理化学品。　　全世界水处理剂销售额1992年为28.37亿美元(不包括活性炭、离子交换树脂、燃烧添加剂及一般无机凝聚剂)，其中美国为14.79亿美元，西欧4.83亿美元，日本5.75亿美元。据统计， 美国有500多家从事水处理剂生产及服务的公司，它们以技术服务为主。西欧水处理市场主要受美国公司控制，西欧各国只有少数的水处理公司。西欧的有机聚合物絮凝剂，特别是聚丙烯酰胺产品具有一定优势，加之美国粉末产品的生产能力不足，其市场大部分被西欧公司占领，另外西欧几家公司还从日本厂家手中夺走了韩鲜和中东部分市场。日本从事水处理剂生产和技术服务的公司也很多，其中与冷却水处理剂制造和技术服务有关的公司就有20多家。　我国水处理技术起始于50年代，从原苏联引进化工技术的同时已开始使用无机磷酸盐作水处理剂。70年代在引进大化肥装置同时开始引进水处理技术，主要是引进美国贝兹公司的技术，80年代初又从美国Nalco公司引进了磷酸酯水处理技术和从日本栗田公司引进T-225碱水处理配方。

在此基础上，我国处行开发了国产化的水处理技术和水处理剂，污水处理技术从60年代一级处理开始，大多用二级处理，絮凝剂和凝聚剂从50年代即已开始生产，但在60年代才应用于工业生产，80年代开发了许多新型药剂。

我国有机絮凝剂的生产以聚丙烯酰胺系列产品为主，品种以非离子和阴离子型为主，阳离子型产品很少。其中产量较大，品种较多的生产厂是山东聊城北方嘉惠化工厂。

到2000年，各种水处理剂除个别品种在制备技术上有所突破外，现已生产应用的品种仍占主导地位。各类品种的平均年增长率将在5%-6%左右。 配方化学品：包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂和燃烧助剂等。

是生产精细化学品工业的通称，简称“精细化工”。可归纳为：医药、农药、合成染料、有机颜料、涂料、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、催化剂、试剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、食品添加剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及炼制助剂、水泥添加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等40多个行业和门类。随着国民经济的发展，精细化学品的开发和应用领域将不断开拓，新的门类将不断增加。

随着世界和我国高新技术的发展，不少高新技术如纳米技术、信息技术、现代生物技术、现代分离技术、绿色化学等，将和精细化工相融合，精细化工为高新技术服务，高新技术又进一步改造精细化工，使精细化工产品的应用领域进一步拓宽，产品进一步高档化、精细化、复合化、功能化，往高新精细化工方向发展。所以各种高新技术的良性互动，是精细化工面临的良好机遇之四。

面对这样四个良好机遇，难怪我国的专家学者和有识之士，一致认为精细化工在中国绝对是朝阳产业，前途无量。

行业的进步，企业的发展，需要优秀的专业人才作支撑。这就给我们的学生提供了施展才华的场所。事实上我们精细化工专业的毕业生每年的一次就业率高达95%以上。许多省内外精细化工企业到我们学校要求介绍或招聘精细化工毕业生。由于社会上精细化工企业极多，精细化工企业的经济效益普遍较好，精细化工产品出口和国内市场潜力巨大，精细化工产品开发前景广阔，所以精细化工专业毕业生的社会容量很大。在可预见的未来，基本上没有就业问题。

[编辑本段]精细化工发展方向

按照经济发展和合作组织（OECD）的规定，根据技术密集度的情况，汽车、机械、有色冶金、化工属于中技术产业。高新技术及其产业是按其研究开发含量高而确定的特定领域，航天航空，信息产业、制药等。作为化学工业分支的精细化工大体也属于中技术范畴，但作为精细化学品的高性能化工新材料、制药、生物化工等已确定属于高新技术范畴。21世纪是知识经济时代，一场以生物工程、信息科学和新材料科学为主的三大前沿科学的新技术革命必将对化学工业产生重大的影响。像精细化工这样的传统工业的发展趋势必定是越来越加重技术知识的密集程度，并与高新技术相辅相成。

1． 纳米技术与精细化工的结合

所谓纳米技术，是指研究由尺寸在0.1～100 nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用，以及可能的实际应用中技术问题的科学技术。纳米技术是21世纪科技产业革命的重要内容之一，它是与物理学、化学、生物学、材料科学和电子学等学科高度交叉的综合性学科，包括以观测、分析和研究为主线的基础科学，和以纳米工程与加工学为主线的技术科学。不容否认纳米科学与技术是一个融科学前沿和高科技于一体的完整体系。纳米技术主要包括纳米电子、纳米机械和纳米材料等技术领域。正如20世纪的微电子技术和计算机技术那样，纳米技术将是21世纪的崭新技术之一。对它的研究与应用必将再次带来一场技术革命。

由于纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特性，使纳米微粒的热磁、光、敏感特性、表面稳定性，扩散和烧结性能，以及力学性能明显优于普通微粒，所以在精细化工上纳米材料有着极其广泛的应用。具体表现在以下几个方面：

（1）纳米聚合物 用于制造高强度重量比的泡沫材料、透明绝缘材料，激光掺杂的透明泡沫材料、高强纤维、高表面吸附剂、离子交换树脂、过滤器、凝胶和多孔电极等。

（2）纳米日用化工 纳米日用化工和化妆品、纳米色素、纳米感光胶片、纳米精细化工材料等将把我们带到五彩缤纷的世界。最近美国柯达公司研究部成功地研究了一种即具有颜料又具有分子染料功能的新型纳米粉体，预计将给彩色影像带来革命性的变革。

（3）粘合剂和密封胶 国外已将纳米材料纳米SiO2作为添加剂加入到粘合剂和密封胶中，使粘合剂的粘结效果和密封胶的密封性都大大提高。其作用机理是在纳米SiO2的表面包覆一层有机材料，使之具有亲水性，将它添加到密封胶中很快形成一种硅石结构，即纳米SiO2形成网络结构，限制胶体流动，固体化速度加快，提高粘接效果，由于颗粒尺寸小，更增加了胶的密封性。小木虫学术博客M oe {%|*LW

（4）涂料 在各类涂料中添加纳米SiO2可使其抗老化性能、光洁度及强度成倍地提高，涂料的质量和档次自然升级。因纳米SiO2是一种抗紫外线辐射材料（即抗老化），加之其极微小颗粒的比表面积大，能在涂料干燥时很快形成网络结构，同时增加涂料的强度和光洁度。小木虫学术博客1N&Y/Pi[V.A

（5）高效助燃剂 将纳米镍粉添加到火箭的固体燃料推进剂中可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率,改善燃烧的稳定性。纳米将使威力提高千百倍；

（6）贮氢材料 FeTi和Mg2Ni是贮氢材料的重要候选合金，吸氢很慢，必须活化处理， 即多次进行吸氢—脱氢过程。Zaluski等用球磨Mg和Ni粉末直接形成Mg2Ni，晶粒平均尺寸为 20～30 nm，吸氢性能比普通多晶材料好得多。普通多晶 Mg2Ni 的吸氢只能在高温下进行（当PH2≤20Pa，则T≥250°C），低温吸氢则需要长时间和高的氢压力；纳米晶 Mg2Ni在 200°C以下即可吸氢，毋须活化处理。 300°C第一次氢化循环后，含氢可达～3.4 ％。在后续的循环过程中，吸氢比普通多晶材料快4倍。纳米晶FeTi的吸氢活化性能明显优于普通多晶材料。普通多晶FeTi的活化过程是：在真空中加热到400～450℃，随后在约7Pa的H2中退火、冷却至室温再暴露于压力较高（35～65Pa）的氢中，激活过程需重复几次。而球磨形成的纳米晶FeTi只需在400℃真空中退火0.5 h，便足以完成全部的氢吸收循环。纳米晶FeTi合金由纳米晶粒和高度无序的晶界区域（约占材料的20％～30％）构成。

（7）催化剂 在催化剂材料中，反应的活性位置可以是表面上的团簇原子，或是表面上吸附的另一种物质。这些位置与表面结构、晶格缺陷和晶体的边角密切相关。由于纳米晶材料可以提供大量催化活性位置，因此很适宜作催化材料。事实上，早在术语"纳米材料"出现前几十年，已经出现许多纳米结构的催化材料，典型的如 Rh／Al2O3、 Pt／C之类金属纳米颗粒负载在惰性物质上的催化剂，已在石油化工、精细化工、汽车尾气许多场合应用。在化学工业中，将纳米微粒用做催化剂，是纳米材料大显身手的又一方面。如超细硼粉、高铬酸铵粉可以作为的有效催化剂；超细的铂粉、碳化钨粉是高效的氢化催化剂；超细银粉可以为乙烯氧化的催化剂；铜及其合金纳米粉体用作催化剂，效率高、选择性强，可用于二氧化碳和氢合成甲醇等反应过程中的催化剂；纳米镍粉具有极强的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。

平进等人用胶体法制备了聚乙烯砒咯烷酮负载的Pd胶体超微粒子（平均粒径为1.8 nm），用于催化以下反应：

发现其活性比一般的Pd催化剂高2～3倍，选择性几乎为100 %。

两种以上的锇金属超微粒子或合金作催化剂也可获得较高的催化活性和选择性。例如用于催化环戊二烯常压液相加氢过程的化学还原法制备的非晶态Ni-B纳米催化剂，和催化乙烯加氢的Co-Mn/SiO2纳米合金催化剂都具有良好的催化性能。用Ni、Co、Fe等金属纳米粒子与TiO2-γ-Al2O3混合、成型、焙烧，用于汽车尾气的净化，起活性与三元Pt族催化剂相似，600 ℃工作100 小时活性不下降。

精细化工工业发展的不足与建议

中国精细化工工业在发展的同时，一些问题也日益显露出来。特别是科研开发体制改革进展缓慢，重复建设严重，低档产品居多，精细化率低，附加值不高，企业规模小，集中度低，配置效率不高等严重等制约了行业的进一步发展和品质的提高。

因此，中国精细化工企业必须抓住新的发展形势，加大科技创新，开展技术前瞻研究，建立和完善技术创新体系和机制，完善配套措施，提高整体效益和竞争力，为企业创造公平竞争的外部环境，淘汰、削减或限制落后的产品和生产工艺，只有这样才能在新形势下立于不败之地。

精细化工产业门类众多，牵涉面广，受到产业政策影响很大，从结构调整和技术进步的角度看，集约化经营是未来中国精细化工发展的方向。中国很多地方建立了化工园区，并给予相应优惠政策，而其中很多化工园区都突出了精细化工特色。这样的格局有利于精细化工产业的上下游衔接和搭配，将极大促进精细化工产业的发展。