爱华网中国科协工程学会联合会节水专业委员会专家组成员
随着中国改革开放的发展，城市建设、小城镇化的普及和工业化进程的加速，对水资源的需求日益增长，环境保护也愈来愈被各级政府和广大群众关注。因此，节约用水、废水处理和综合利用，保护环境尽可能不受或减少污染，应该成为科技工作者首先关注的课题，我国节水环保水处理LHE聚合物(注册商标“天然龙”，《中国专利大全》：发明专利公开号1562784《节水型多功能循环水处理技术及装置》 )，就是成功的创新。
一、 我国节水、环保技术的现状与弊端
我国工业循环冷却水处理技术，是70年代随着大化肥项目的引进而引入的，主要是磷系配方技术，包括有机磷酸盐、聚磷酸盐、磷酸脂类或聚磷酸盐与聚羧酸盐复配等延伸配方。该技术的基本特点是在工业循环冷却水中加上上述药品，使冷却水中的结垢离子增加溶解度，防止钙镁等在换热面上呈有序排列结晶析出，防止水垢产生。
磷系配方技术在国外已研究使用了几十年，是成熟的技术，它的一整套基础理论、药剂、生产工艺、使用技术等，已被我国移植成功，有关这方面的教学、技术规范等已成为工业水处理的主要基础技术。我国水处理方面的技术人才所接受的水处理教育，基本是以磷系水处理技术为主。
但是，在工业应用实践中发现，磷系技术虽然有较好的防垢效果，但其存在着不可忽视的弊端。主要有以下几个方面：
1、采用磷系水处理，循环水中一般要保持总磷（含有机磷）在5-7ppm以上，才能达到钙镁离子不析出的效果。这种高浓度含磷循环冷却水看起来清洁透明，但由于磷是营养物质，易滋生微生物，因而需配合杀菌灭藻剂，而杀菌灭藻剂一般均为有毒或毒性较强。
2、高浓度含磷循环水不能无限与补充水中的钙镁离子络合，加上循环水的蒸发损失，其中的含磷络合物极易水解变成磷酸钙沉淀，这种沉淀一旦在换热器上沉积，就很难清除并严重影响换热，为此需不断排放出一些循环水，即控制浓缩倍率，节水效益差。
3、排放的高浓度含磷废水，对环境影响很大，最主要是使环境水体（河流、湖泊、海洋等）富营养化，促使藻类过量滋生，使水体缺氧，水体发绿、发黑、发臭，有益微生物、鱼类等死亡，频繁发生的湖水变味，海洋赤潮造成的损害触目惊心。
4、排放的含杀菌灭藻剂的废水危害严重，这些毒害性物质很难降解，进入环境水体后，又二次污染。其残留物被农产品、水产品吸收后，有可能危及人类，毒害后果尚不清楚。
此外，我国的锅炉用水处理一般是采用软化水、去离子水。使用软化水可以免去水垢的干扰，这在大型电站锅炉或大型工业锅炉是必要的。但软化水必须要用食盐（氯化钠）来再生树脂，或要用大量酸碱来再生离子膜。这就必然要有高浓度氯离子的废水排放，这种水不仅腐蚀性大，也难以净化回用。象城市的采暖、中央空调补充水，乡镇企业小型锅炉水处理等压力较低的补充水，也强调必须用软化水，忽视了软化水所带来的高含氯离子废水排放所造成的危害。这种危害是隐性的，带来的地下水氯离子上升，腐蚀性加剧，水的硬度大副增加等严重后果，人们不易看到。
北京在冬季使用食盐和氯化钙（即所谓环保融雪剂），带来的危害实际上是氯离子危害，由于它是显性的危害，例如花草树木枯死，道路、管道、汽车轮胎、车身腐蚀损害等，人们看得见。其实，软化水技术，排放的有害物与上述的危害是一样的，尚未引起人们的关注罢了。还有电子水处理技术，存在有水中可溶性氧的腐蚀问题尚未解决。
二、 环保 、节水技术研究
为了适应节水、环保需要的技术，研究的主要方面是选择无磷的水处理配方，重点是放在水的自行净化、闭路循环使用，尽量不排放废水，同时考虑直接用自来水作补充水，去掉软化水这一步。
锅炉补水和工业循环水不用软化水，闭路运行，在70年代是不可想象的。首先需要水处理理论上的创新。软化水的机理是将水中可能结垢的钙、镁等多价离子去掉，而换成不能结垢的一价钠离子。利用LHE聚合羟基羧酸盐高分子聚合物与水中的多价成垢离子络合，变成一种有机微粒。这种有机微粒在循环水或锅炉水运行扰动状态下，不易沉淀，随水流动，不影响换热，又不会结垢，通过一定的方式在循环水沉淀池、低压锅炉下联箱等部位成为蓬松的沉淀物与水分离，循环水自然澄清净化复用，锅炉水可通过排污泥得以保持正常运行。
从1990年开始，我国先后在工业循环水系统和不同类型低压锅炉炉内水处理，中央空调水处理、小型发电循环冷却水处理以及钢铁、轻纺等不同行业水处理使用我国独创的水处理新产品LHE聚合物多功能水质稳定剂，均取得了较好的效果：
1、水处理理论上的创新，取得了显著的节水效果。变过去投加有机磷等富营养性水处理剂，改为投加可与水中多价离子络合、使之成为不溶物而沉淀分离的多功能LHE聚合物。循环水中缺乏营养，微生物和菌藻之类难以大量繁殖生长，因而也不需要投加任何杀菌灭藻剂，水处理管理变得简便，降低了成本。
2、技术上的创新。过去的理论是防止循环水钙镁物质析出。现在变成为加LHE聚合物使这些物质成为有机络合物析出，并设计出特别而简便的方法，使这些络合不溶物自动从循环水中分离，达到水质的自行净化，重复使用，减少废水排放。以化肥行业为例：过去每生产一吨合成氨，需要耗费300吨水，通过采用新技术，使吨氨水耗下降到20-15吨以下的先进水平。一个普通化肥厂，每年可节约80-200万吨新鲜水。仅我国的化肥行业，每年即可减少排放有害废水数千万吨，环保、节水效益可观，为缺水地区工业循环水节水环保创出了新路。
3、药剂品种、性能上的创新。LHE聚合物使过去水处理的弱酸性运行为偏碱性运行，可以回收利用废氨水、尿素解吸废液、废碱液、高碱度废水等难以处理的有害废水，使这些排入环境产生严重污染的污水，可回用作循环水补充水。聚合物和钙镁络合成不溶性泥垢，净化了水质，可循环复用。沉出的污泥又是优良的含有机氮土壤改良剂。化害为利，还可省去很多排污费。
4、缓蚀机理上的创新。高分子有机聚合物在正常运行情况下，使水处理系统的金属面上逐渐形成一层有机保护膜，有效抵御了多种因素的腐蚀，延长了设备运行寿命，减少大修次数。为工厂的高产、稳产、安全、低消耗、长周期经济运行提供了可靠的技术保障。
5、除垢方法上的创新。过去除去设备上的老垢，是敲、铲和用酸类化学清洗，因而化学清洗业十分兴盛。但是，酸洗废液污染环境、腐蚀设备等问题不易解决。采用新型多功能LHE聚合物，在循环水正常生产运行中，聚合物会与已有的老水垢逐渐反应，渗入垢物内部，使之慢慢变得疏松、散裂、细碎，分散成细小微粒而随流动的循环水到沉集池中，成为泥垢沉出。这种除垢方法虽然缓慢，但由于是在循环水正常运行中实现的，不需停产，没有污染，不腐蚀设备。垢物去除后，金属面上自然形成一层有机防护膜，以后只要正常投加聚合物药剂，系统再无结垢腐蚀之虑。对循环水系统和锅炉的安全运行十分有利，有很多使用新技术的企业多年来再不需化学清洗。
上述五大创新，免去了要严格控制浓缩倍数、测定络合指数、有机磷、电导率、浊度、细菌数、余氯数等繁杂的各类水质数据等。使水处理操作变得既简便易操作，又高效节水环保。设备运转良好。我国的缺水地区，正在普及推广LHE聚合物的使用，很多企业过去因地下水不足出现用水危机。改用新技术后，水已不再是制约企业发展的老大难问题。
还有相当多的地方，过去对新技术重视不够，不采用节水环保的技术。近年来由于国家加大了对水污染的惩治力度，对排污进行严格限制，提高水资源的价格，也促进了节水环保工作的开展，有利于节水环保新技术新产品的推广。有的地区水资源丰富，废水大量排入江河，企业只不过多交点排污费而已。近年实施限制排放污染废水的措施，促使企业下决心采用节水环保新技术，有利于解决含氨有害污水的排放。企业节约了新鲜水的用量，也减少排污的费用。
北京市委市政府提出“绿色北京，绿色奥运”的口号，得到了企业的响应。北京龙源伟业科技发展有限公司推广LHE聚合物成效显著，使很多单位在中央空调水处理中采用上LHE聚合物，使中央空调循环水的节水效率由30%提高到95%以上，免去了化学清洗对设备带来的危害，有效保障了中央空调安全长周期良好运行。这些单位用实际行动为“绿色北京，绿色奥运”做出了贡献。为北京同类企业的节水环保工作提供了可借鉴的经验。
生活污水就地处理，就地使用技术，效果较好，节约了大量新鲜水，为城市绿化用水提供了新的用水途径。
三、 节水环保不仅需要理论创新，技术创新，更重要是人才培养
由于节水环保新技术、新产品、新理论与传统的方法技术不一样，因而在推广中遇到了很多困难。这种困难最多的还是来自企业的专业技术人员和专业管理人员，因为他们所学的水处理专业知识与新技术不一样，这些技术人员往往是出于谨慎，不愿首先去冒使用新技术而可能带来的风险。因而抵制新技术、新理论、新产品就在所难免。往往要看到别的同类企业使用新技术确实有好处、无风险后才会愿意采用此类技术。但他们没有受过新技术、新理论、新产品有关的技术培训，所以，在推广中新技术的培训成了首要问题。
经过培训的人员，还必须经历大量实践经验的磨练，才会成为有应变能力的专业技术人员。这些人员应对新技术的理论有透彻的了解，对新技术要点掌握的好，对新产品在使用中可能出现的问题有熟练的解决能力。同时，对在推广使用中还会遇到的新的技术性问题，有随时解决的能力，并能为企业技术改造提出中肯有效的建议，方能促进新技术的推广。
以上这些，不仅需要理论研究、技术创新不断发展，而且更需要向企业的水处理管理、药剂采购、使用操作、水质监测等人员普及新的节水环保专业知识。同时，随着LHE聚合物在节水、环保方面具有突出的成效，于是也出现了一些仿冒现象，这些仿冒产品既没有技术来源，也没有经过任何科技主管部门鉴定，所使用的迷惑人的方式，就是把LHE聚合物的宣传资料转借过去，改头换面，改用一个新型号产品名称就成了“创新产品”。可见推广LHE聚合羟基羧酸盐聚合物新技术新产品还有干扰，这项节水环保事业关系到科技兴国的大计，任重而道远。
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