水处理新技术-绿色水质稳定剂

循环冷却水水质稳定关乎火力发电、化工生产能否顺利，绝大部分项目都是通过加药来实现水质稳定，这些药剂包括缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、黏泥剥离剂等。以往各项目使用的药剂均是化学品，虽然这类化学品药剂可以起到较好的水质稳定作用，但其在生产过程中会造成环境污染，又在使用中对水质造成二次污染。因此，广大学者将研究重点转到绿色水质稳定剂方向上，本文分享几种绿色水质稳定剂研究进展，供水处理人士参考。

1.绿色缓蚀剂

（1）技术原理

传统化学品缓蚀剂分为有机缓蚀剂和无机缓蚀剂，两类缓蚀剂的抑制机理有所差异，其中有机缓蚀剂主要依赖于吸附作用（通常为混合型吸附），其吸附过程包括物理吸附、化学吸附以及成膜作用，有机分子中的含氧、氮、硫、磷原子的孤对电子可与金属的空d轨道发生相互作用，从而在金属表面形成保护层；无机缓蚀剂通常通过阳极型或阴极型作用来实现腐蚀控制。

在缓蚀作用机理中，O、N、S、P等原子所携带的电子在金属腐蚀产物与缓蚀剂之间形成保护层方面起着关键作用。该保护性的粘附层的形成受到多种因素影响，包括：范德华力作用、键合强度、聚合作用、π-π相互作用，以及体系的pH、温度、金属材质组成、体系稳定性、杂质存在、原子类型、官能团等多方面因素。绿色缓蚀剂通常含有杂原子、苯环及杂环结构，这些结构能够较容易地与金属电子发生作用，从而阻断氧化还原反应，并使吸附作用迅速发生。在金属表面形成一层保护性涂层，从而有效地保护金属基体，达到防腐蚀的效果。

例如：生姜中含有β-姜酮，β-姜酮能够吸附于金属表面，形成保护层，从而抑制生物膜的形成。其分子结构中的O、S、N、P等杂原子可阻断金属表面的结合位点，降低腐蚀速率；黄花蒿中含有熊果苷，可通过π电子转移与金属表面形成络合物，进而在金属外层形成屏障层，抑制腐蚀发生。同时，黄花蒿还表现出显著的抗微生物特性。

2. 绿色阻垢剂

（1）技术原理

天然阻垢剂包括天然有机物和植物提取物，符合绿色化学的特点，其中天然有机阻垢剂主要指富含羟基、羧基和氨基的多糖类化合物。天然有机化合物是冷却水系统化学修复中最早使用的阻垢剂，天然有机阻垢剂主要指多糖及其衍生物。常见的天然有机阻垢剂包括纤维素、淀粉、木质素和单宁等，它们含有大量能够阻碍结垢生长和沉淀的官能团。但这些物质也存在一定的缺点，如淀粉本身水溶性较差。因此，提高这类物质的利用效率是研究重点。

3.绿色杀菌剂

技术原理

微生物腐蚀本质上是一种电化学过程，即在微生物存在的条件下导致或加速金属和非金属材料的腐蚀。微生物腐蚀并未改变腐蚀的基本电化学原理，而是通过促进阳极溶解和阴极去极化来加速腐蚀过程。参与微生物腐蚀的微生物种类繁多，包括细菌、古菌、真菌等。根据代谢条件，微生物腐蚀可分为好氧型和厌氧型两类。

在好氧型微生物腐蚀中，常见的腐蚀相关微生物为硫氧化细菌和铁氧化细菌。它们通过消耗氧气并产生酸性物质来加速金属氧化，从而引发腐蚀。对于厌氧型微生物腐蚀，硫酸盐还原菌是最典型的腐蚀相关微生物。只有少量硫酸盐及其他还原性含硫化合物可以作为其生长的电子受体。硫酸盐还原菌能够直接从金属表面获取电子。

因此，金属表面形成的生物膜会进一步促进氧化过程并导致点蚀的发生。化学品杀菌剂通常用于氧化活性酶，然而，使用杀菌剂不仅会对水体微环境产生不利影响，还可能诱发微生物变异。此外，长期使用这些杀菌剂可能会导致细菌产生耐药性，从而降低其防腐效果。绿色杀菌剂无毒、来源丰富、价格低廉、环境友好，其可通过改变生物膜的表型特征来控制生物膜的缓慢释放，从而抑制微生物腐蚀。

转载：水经工则

格林环保|25年专注水处理技术创新，是湖北省高新技术企业，通过ISO14001/45001双认证，拥有专利技术68项。如果您有污水处理需求或技术疑问，欢迎随时联系格林环保。

格林环保精细化运维污水站，为您节能减碳，帮你降本增效！