在石油、化工等工業(yè)循環(huán)冷卻水處理過程中,都是采用投加緩蝕阻垢劑的方法控制設備、管道結垢。在近期由中國化工學會工業(yè)水處理專業(yè)委員會主辦的2014中國水處理技術研討會暨第34屆年會上,專家呼吁,循環(huán)水水處理藥劑并非夕陽西下,國際上對新藥劑的研發(fā),對老藥劑的改性研究從未停止,國內生產企業(yè),應當堅守事業(yè)不動搖,創(chuàng)新驅動不停步,重視人才的培養(yǎng)與引進,多在產品創(chuàng)新上下功夫。
國內外差距甚大
據了解,我國自上世紀70年代開始把水溶性聚合物作為循環(huán)冷卻水阻垢分散劑,以后一直緊跟世界潮流,開發(fā)生產了一代又一代新型聚合物和共聚物,成績斐然。但是近年來,對有關冷卻水用水溶性聚合物的開發(fā)卻放慢了腳步,有關論文、專利的數量正在減少,實際上市的新品沒有質的變化,對強酸、弱酸、非離子基團的排列組合的研究似乎更是走到了盡頭。
中國化工學會工業(yè)水處理專業(yè)委員會副主任委員鮑其鼐表示,水溶性聚合物在循環(huán)水處理中的應用并未“夕陽西下”,相反,國際上對新藥劑的研發(fā)和對老藥劑的改性研究從未停止,并還在不斷進行創(chuàng)新。從2012、2013兩屆國際水會議和美國水處理展年會來看,在美,英等國至少有4家公司正在不斷地進行著水溶性聚合物的研發(fā),其中既有對老藥劑的改進,也有對新藥劑、復配以及工藝過程改進而引入的新單體等。像聚丙烯酸和聚馬來酸是數十年前就用于冷卻水處理的老產品,國外至今也沒有放棄對它們的進一步研究,而且正在系列化、精細化和不斷開發(fā)新的用途。
但反觀國內,低分子量的水溶性聚丙烯酸和聚馬來酸至今還沒有萬噸級的工業(yè)化裝置,企業(yè)目前使用的聚合釜僅在10立方米左右,極少有全自動控制,影響了產品質量。而且,更談不上深入研發(fā)。這是我們應該反思的。目前,水溶性聚合物發(fā)展到環(huán)境友好、低毒、有優(yōu)良阻垢的無磷配方新階段。美國一家公司多年堅持適用于高pH、高堿條件下的無磷碳酸鈣阻垢劑的開發(fā),適用于不同水質無磷配方的開發(fā),已經進行了300多個配方的試驗。
要創(chuàng)新關鍵在人
鮑其鼐指出,目前,我國在聚合物結構、性能關系的基礎研究上重視不夠,缺少基礎理論研究的支持,科研機構、高等院校、工廠企業(yè)在這方面投入的力量太少,可以認為在這方面至今沒有我們的創(chuàng)造。事實上,冷卻水領域低磷、無磷處理已成必然趨勢;物理、化學、生物處理相結合亦是大勢所趨,工業(yè)水領域也出現了冷卻水、鍋爐水、廢水處理相結合的總包新動向。水溶性聚合物如何面對這種新的局面,很值得深思。鮑其鼐認為,冷卻水處理用水溶性聚合物要創(chuàng)新、要發(fā)展關鍵在人,具體講是在領導、在技術人才,要舍得引進、培養(yǎng)一批高素質的人才。
環(huán)境友好是趨勢
目前,國際先進的循環(huán)水水處理劑呈現了低毒無公害、多功能、復合化的環(huán)境友好產業(yè)方向發(fā)展趨勢。對此,中國化工學會工業(yè)水處理專業(yè)委員會專家認為,水處理藥劑的環(huán)境友好化不僅包括水處理劑本身的環(huán)境友好,還應包括水處理劑生產用原材料、轉化試劑、反應方式、反應條件的環(huán)境友好化,以及改進水處理劑的生產工藝。首先應當從綠色理念出發(fā),重視生產過程中對人和環(huán)境的影響,改進水處理劑的生產工藝,如采用本身不會對環(huán)境產生不利影響的原料、催化劑、采用無毒溶劑等。例如催化劑方面,阻垢劑對金屬離子往往有很強的螯合力,在其合成過程中有可能與金屬催化劑反應生成螯合物,增加分離過程和廢物排放,若能采用不與阻垢劑反應的催化劑,可縮短工藝流程,實現潔凈生產。對于綠色阻垢劑的研制要嘗試不同的改性和復配,發(fā)揮其協同效應,研制出更加性價比更高的阻垢劑?! ?/span>
海水處理潛力巨大
目前,在海水循環(huán)系統(tǒng)中存在著嚴重的污損生物附著等問題,給水系統(tǒng)安全運行帶來極大危害。而開發(fā)一種全新的殺生劑,風險大、周期長、投資大。目前國內在農藥、涂料等行業(yè)的殺生劑、防腐劑、防霉劑品種很多,相對于工業(yè)水處理行業(yè)而言,這些行業(yè)的新品種開發(fā)實力強。
中海油天津化工研究設計院高工李俊文建議,如果就上述行業(yè)的某些產品進行結構改進和復配性開發(fā),不僅能極大地豐富海水處理殺生劑的產品種類,而且能夠降低開發(fā)風險和節(jié)省資源。目前全世界大約有200個農用殺菌劑品種,加上在研的則有250多個,而在工業(yè)上應用的僅10%左右。如果將農用殺生劑品種經過結構改型后用作海水系統(tǒng)殺生劑,將有很大潛力,同時將大大降低新品開發(fā)的周期。另外,將化妝品、造紙、涂料等領域的防菌、防霉劑進行毒性、降解性和生物蓄積性等研究后,也可以直接應用于海水處理系統(tǒng),對非水溶性品種通過選擇合適的溶劑,使其成為水溶性產品。
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