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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－T190

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