含蛋白質水處理劑研究

1. 工業水處理劑怎麼使用，有什麼要求

阻垢劑阻垢劑是一類能阻止水中致垢鹽類在設備表面沉積的物質。一般認為，阻垢劑起阻垢作用是因為它對水中金屬離子有螯合作用、對微晶有吸附分散作用和晶格畸變作用。

阻垢劑研究進展概述

經過半個多世紀的發展，阻垢劑的研究開發和應用已取得一定的成果。近年來，阻垢劑的品種豐富多樣，在工業水處理及環保要求的推動下，阻垢劑朝著多功能、高效、環保的方向發展:

阻垢劑分類及研究現狀

有機膦酸鹽類有機多元膦酸鹽是目前國內外產量最大、應用最廣的水處理劑，具有良好的化學穩定性、耐高溫性，用量少、具緩蝕作用。此外，有機多元磷酸鹽對鈣、鎂、鋅、鐵等許多金屬離子具有優異的螯合能力，故大量用於水處理中。

氨基三甲叉膦酸不易水解，耐高溫，低毒或無毒，對碳酸鹽的防垢效果特別好，且具有一定的緩蝕性能，可作為硬度大、礦化度高、水質條件惡劣等用水系統的阻垢劑，如工業循環冷卻水、油田注水、印染用水等。

亞磷酸(或三氯化磷)與銨鹽、甲醛在酸性介質中一步合成的反應式如下該方法具有原料易得、合成方法簡單、成本低和產品質量穩定等優點，適合工業化生產。乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸能與鐵、銅、鋅、鋁、鈣、鎂等離子中的)
個或多個金屬離子螯合，形成立體結構的雙環或多環螯合物可分散於水中，使水垢的正常結晶破壞，有效地抑制各種鹽垢的生成。34$%&
化學穩定性好，在高含量時還具有緩蝕性能，可作為工業循環冷卻水、鍋爐用水、電廠循環水及印染行業的阻垢緩蝕劑

多氨基多醚基甲叉膦酸進入上世紀70
年代，以多氨基多醚基甲叉膦酸為代表的新型含醚有機膦酸的發展頗引人關注，由於醚鍵的引入使有機膦性能有了突破性進展。具有很好的鈣容忍度和優異的阻垢、分散性能，它是作為優異的碳酸鈣阻垢劑引入冷卻水領域的。它也可以有效地控制硅垢的形成，且具有良好的對金屬離子如鋅、錳和鐵的穩定性。業已在國外的石化、電力、油田等部門得到應用聚合物類阻垢劑聚合物阻垢劑具有阻垢效果好、熱穩定性高、用量少等優點，被廣泛應用於石化、化肥、電力等冷卻水系統。聚合物阻垢劑經歷了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、環境友好聚合物的發展歷程。由於羧基是阻碳酸鈣、硫酸鈣垢的主要官能團，而羥基、醯胺基等有利於阻磷酸鈣垢，磺酸基能有效分散金屬氧化物、穩定鋅和有機磷酸。因此人們利用具有不同官能團的單體或它們的不同配比，共聚成具有多種水處理功能的共聚物，從而陸續開發出了一系列二元、三元甚至四元共聚物』
羧酸類聚合物阻垢劑羧酸類聚合物阻垢劑是丙烯酸(##)、馬來酸或馬來酸酐，在引發劑作用下，通過均聚或與其他單體共聚形成的一類水溶性高分子化合物。該類阻垢劑中的羧基官能團對等離子具有較強的螯合能力，不僅有分散、凝聚作用，還能在無機垢結晶過程中干擾晶格的正常排列，從而起到阻垢作用

丙烯酸丙烯酸甲酯共聚物開發成功，奠定了我國水溶性聚合物水處理劑的基礎。崔小明等以水為溶劑，過硫酸銨為引發劑丙烯醯胺基.甲基丙磺酸等為原料，合成了三元共聚物。試驗結果表明，該共聚物不僅具有優異的抑制碳酸鈣垢、磷酸鈣垢，穩定鋅鹽和分散氧化鐵的性能，而且還具有較好的緩蝕性能，是一種性能優異的水質穩定劑，可廣泛應用於鋼鐵、冶金、化肥、石油化工等行業的工業循環冷卻水以及鍋爐、油田注水。李效紅等以%#、丙烯醯胺、丙烯酸甲酯為單體，過硫酸銨為引發劑，合成的三元共聚物，阻碳酸鈣垢的效率在葯劑用量為膦基羧酸聚合物阻垢劑有機膦酸和聚羧酸是工業水處理中較為常用的水處理劑。但隨著工業處理及環保要求的提高，綜合了有機膦酸和聚羧酸兩者優點，具有多項水處理功能的膦基羧酸聚合物正逐步發展。

國內對膦基聚羧酸的開發始於上世紀7" 年代初。紀永亮、王麗蓉、刁月明各自先後合成了含膦丙烯酸>
丙烯酸羥內酯二元共聚物、膦基聚丙烯酸、膦酸化馬來酸共聚物，為今後膦基聚羧酸的開發研製奠定了基礎』何煥傑等對膦基羧酸共聚物的阻垢及分散性能進行了研究』結果表明該共聚物對碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣和氫氧化鋅的阻垢性能，或與有機膦酸和羧酸聚合物相近，或更優，且對氧化鐵有較好的分散作用，是一種綜合性能較好的多功能阻垢分散劑。何煥傑等合成了含膦丙烯磺酸鈉共聚物結果表明，該共聚物不僅具有優良阻碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣垢的性能，而且還具有較好的穩定鋅離子和分散氧化鐵能力，是一種綜合性能較好的水質穩定劑。崔小明等合成的含膦丙烯酸，除在低含量抑制碳酸鈣垢的能力稍差於二元共聚物，在抑制磷酸鈣垢、穩定鋅鹽和分散氧化鐵等方面均優於含磺酸基團的聚合物阻垢劑羧酸類均聚物阻垢劑在高鈣、高?8
值條件下會產生難溶的鈣凝膠，有機膦酸阻垢劑在磷系、鋅系配方處理系統中會產生磷酸鈣垢和鋅垢。而含磺酸基團的聚合物阻垢劑，則能有效防止鈣凝膠的生成，對鹽垢，特別是對磷酸鈣垢和鐵垢有良好的抑製作用，且能有效地分散顆粒物，能穩定金屬離子和有機膦酸。國內在#$
世紀A$
年代初開發磺酸類共聚物阻垢劑成功。馬志等以水為溶劑、過硫酸銨為引發劑合成了三元共聚物.荊國華等以水為溶劑，過氧化物為引發劑合成了三元共聚物。孫哲等以水為溶劑，採用過硫酸銨E
次磷酸鹽為引發體系，合成了; 共聚物即膦醯基羧酸，該共聚物有優良的阻碳酸鈣和磷酸鈣垢，並具有一定的緩蝕能力。夏明珠等以;;，;=.>
等為原料，合成了一種含膦基、羧基和磺酸基的共聚物，該聚合物含磷量低，對碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、及鋅鹽沉積具有優良的阻垢作用，且具有較好的分散氧化鐵、二氧化硅等的性能。

緩蝕劑在整個水處理化學品中，緩蝕劑所佔的分額最大，經過半個世紀的研究開發，主要形成了無機緩蝕劑(磷酸鹽、鋅鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉻酸鹽等)和有機緩蝕劑(有機膦酸鹽類、有機羧酸類及含磷共聚物類等)。由於自身缺陷的存在，水處理緩蝕劑從最初的鉻酸鹽、聚磷酸鹽到有機膦酸鹽;從高磷、含金屬的配方到低磷、全有機配方;從單一配方到復合配方，顯示出水處理緩蝕劑正朝著多品種、高效率、低毒性等方向發展。近幾年來，國內外研究學者不斷研究開發出新品種、新配方。有機膦酸類是陰極型緩蝕劑，是目前研究最多的一個系列;有機膦羧酸共聚物同時含有膦醯基和羧基，兼具有阻垢、分散、緩蝕性能。該系列已形成後期開發應用的水處理劑。

分子中同時引入基團和基團，因此具有獨特的緩蝕阻垢性能。其緩蝕效果、耐氧化性均優於等第一代產品，且穩定性能高，並具有優異的穩定鋅離子作用。國外傳統的合成.@5&;
的方法涉及到劇毒的氰化物，對環境造成二次污染，且工藝路線復雜，反應條件苛刻。國內殷德宏等以亞磷酸二乙酯與順丁烯二酸二乙酯以及丙烯酸乙酯為原料，在強鹼性催化條件下，用一步法合成.@5&;。該反應條件溫和、工藝流程簡單、無毒;
化學穩定性好，不易分解成正磷酸鹽。同時它能在水中形成金屬保護膜，有效防止金屬腐蝕，與相比，緩蝕能力大大提高。它能適用於軟水、低硬度水，毒性低，相溶性好，與L4#
M復配增效作用明顯。8.;
是目前緩蝕性能最好的膦系產品。國外合成過程因涉及到劇毒的氰化物，易造成環境污染;且工藝路線復雜，反應條件苛刻。殷德宏等以二烷基亞磷酸酯與乙醛酸為原料B "J
C，經一步反應得到8.;。

合成路線為：該反應條件溫和，生產操作易控制，無毒，產品化學穩定性好，不易水解，不易被酸鹼所破壞，使用含量低，緩蝕效果好。#" $
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年代開發的一種大分子有機膦酸。其結構特點是，將具有緩蝕性能的膦醯基和具有阻垢分散性能的羧基、酯基和磺酸基等官能團，通過自由基共聚反應引入到同一分子中，是一種兼具阻垢和緩蝕的多功能的低磷水處理化學品，同時也是一種有效的鋅鹽穩定性。目前，將膦醯基團引入到羧酸類聚合物高分子主鏈上有#
種方法，其中以不飽和有機磷酸為基本單體，輔助其他不飽和羧酸或不飽和磺酸單體通過自由基共聚反應而得的方法較常用B "N C。#" %
共聚物緩蝕劑人們發現某些共聚物不但具有阻垢分散作用，而且還具有緩蝕作用，因此近年來國外大力研究共聚物緩蝕劑，以代替無機磷酸鹽、鋅鹽、有機磷酸鹽或磷酸酯等緩蝕劑，用於配製不含有機磷的全有機配方。如粟田公司的馬來酸#
戊烯共聚物、不飽和酚# 不飽和磺酸和不飽和羧酸共聚物;片山公司的聚烷撐二醇丙烯醚# 不飽和羧酸共聚物。

除以上所述新型緩蝕劑外，還有氨基磷酸、烷基環氧羧酸酯、無磷鎢系緩蝕劑、有機硅緩蝕劑等。!
環境友好水處理劑在使用各種性能良好的水處理劑過程中，人們發現其對環境的污染卻不可避免。比如，有機磷酸中磷的排放易產生富營養化，破壞生態平衡;鉻酸鹽、亞硝酸鹽等無機緩蝕劑具有較大的毒性;在某些水處理劑制備過程中使用的原料(如氰化物等)含有毒性，也在一定程度上限制了水處理劑的開發及應用。因此，研製開發性能良好且環境友好水處理劑是目前的研究熱門。

環境友好水處理劑又稱綠色水處理劑，是指制備過程清潔，使用過程對人體健康和環境無毒性，並可生物降解成對環境無害物質的一類新型水處理劑。目前主要有烷基環氧羧酸鹽($%&)、聚天冬氨酸型(』$(』)和聚環氧琥珀酸型(』%($)。!"
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』$(』聚天冬氨酸是近年來受海洋動物代謝啟發而研製開發的一種生物高分子，具有優異的阻垢分散性能和良好的生物可降解性，是目前公認的綠色聚合物和水處理劑的更新換代產品。』$(』
的制備通常是先由原料合成中間體聚琥珀醯亞胺(』())，然後將中間體在酸或鹼的催化作用下，進行水解生成聚天冬氨酸(鹽)，最後經酸化、分離提純後即得到純化的』$(』*
+, -。其中制備中間體』() 是合成』$(』 的關鍵。趙柱等發明了一種氨基磺酸和有機鹼改性的聚天冬氨酸鈉或鉀* ".
-，由該方法得到的改性聚天冬氨酸鈉(鉀)葯劑易配製，生產成本較低，具有優良的緩蝕和阻垢性能。陸柱等發明了一種以無毒、無刺激性的聚天冬氨酸為主要的阻垢成分* "+
-，以不產生公害的鎢酸鹽為緩蝕成分，再加入檸檬酸鈉、苯並三氮唑、鋅鹽等輔助成分，充分利用各組分間的協同效應，得到一種具有緩蝕和阻垢作用的多功能復合水處理劑。!"
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是一種無磷、非氮且具有良好的生物降解性的綠色水處理劑，具有很強的抗鹼性，在高鈣、高硬度水中，其阻垢性能明顯優於常用的有機磷酸類阻垢劑。聚環氧琥珀酸的制備通常以/$
為原料，水解生成馬來酸鹽，再以鎢酸鈉為催化劑，在過氧化氫中把馬來酸鹽環氧化成環氧琥珀酸鹽，然後將環氧琥珀酸鹽甲酯化或乙酯化，在無溶液體系或惰性溶劑體系中開環聚合、水解，得到聚環氧琥珀酸。其合成反應式如下*
"" -。熊蓉春等以馬來酸酐為原料，以過氧化物催化劑(&01 $)和釩系催化劑(&01 2)進行環氧化反應，以稀土催化劑3&01
&4進行聚合，得到聚環氧琥珀酸*"5-。該阻垢劑具有用量少、阻垢性能好、適用范圍廣等優點。!" !
$%&烷基環氧羧酸鹽是一種無毒、耐氯、耐溫和優良的阻碳酸鈣垢性能的無磷綠色水處理劑。$%&
阻碳酸鈣垢性能優於磷酸鹽，對鹵素穩定，鈣容忍度較高，且對67(89)"是一種有效的沉積抑制劑*"! -。%
絮凝劑絮凝劑主要用於飲用水、城市污水、工業廢水和工藝水處理， 其中造紙工業的絮凝劑用量約占!.:。按化學成分的不同，絮凝劑主要可分為"
大類，無機絮凝劑和有機絮凝劑。%" #
無機絮凝劑無機低分子絮凝劑主要包括鋁鹽(如硫酸鋁、氯化鋁)和鐵鹽(如硫酸亞鐵、三氯化鐵)。無機低分子絮凝劑聚集速度慢，形成的絮狀物小，腐蝕性強，在某些場合凈水效果不理想。無機高分子絮凝劑既有吸附脫穩作用，又可發揮橋聯和卷掃絮凝作用，其生產及應用正得以迅速發展。無機高分子絮凝劑品種多樣，見表"*
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無機高分子絮凝劑種類及名稱類型名稱陽離子型聚合氯化鋁聚合硫酸鋁聚合磷酸鋁聚合氯化鐵聚合硫酸鐵聚合磷酸鐵陰離子型活化硅酸聚合硅酸無機復合型聚合氯化鋁鐵聚合硅酸鋁聚合硅酸鋁鐵聚合硫酸鋁鐵聚合硅酸鐵聚合磷酸鋁鐵!"
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有機絮凝劑在近代廣泛採用的水處理絮凝劑中，有機高分子絮凝劑佔有重要的地位，該絮凝劑分子質量大，官能團多，具有很強的吸附架橋能力。與無機絮凝劑相比，有機高分子絮凝劑用量少，絮凝效果好，種類繁多，且產生的絮體粗大，沉降速度快，處理過程時間短，產生的污泥容易處理，已廣泛地應用在製革、石油、印染、食品、化工、造紙等工業的廢水處理中。有機絮凝劑一般可分為"
大類：合成有機高分子絮凝劑、天然有機高分子改性絮凝劑和微生物絮凝劑。合成有機高分子絮凝劑一般都是水溶性聚合物，按官能團離解後所帶的電荷性質可分為陽離子型、陰離子型和非離子型。非離子型絮凝劑包括聚丙烯醯胺和聚氧化乙烯。丙烯醯胺與丙烯酸鹽共聚合，或聚丙烯醯胺水解，都能生成陰離子型聚丙烯醯胺。陽離子型聚合物可通過乙烯聚合、高分子反應和縮合等途徑合成，分子質量比前#
者較低，絮凝效果和無機絮凝劑相似9 #:
;。人工合成有機高分子絮凝劑雖然發展迅速，但還存在著生物降解難、殘留單體有毒等問題。而經改性後的天然有機高分子絮凝劑，則具有無毒、易生物降解、原料來源廣泛等優點，因此顯示了良好的應用前景。天然有機高分子改性絮凝劑主要包括澱粉類、纖維素類、含膠植物類、多糖類及蛋白質等類衍生物9
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;。無機和人工合成的有機高分子絮凝劑在使用過程中的不安全性和給環境造成的二次污染已引起人們的重視。而微生物絮凝劑正是一種安全、無毒、無二次污染的新型有機高分子絮凝劑，是利用生物技術，通過細菌、真菌等微生物發酵、抽提、精製而得到。微生物絮凝劑包括機能性蛋白質和機能性多糖類物質。目前研究得比較透徹的有醬油麴黴、擬青黴屬微生物、紅平紅球菌等，也在開發混合菌株產生的絮凝劑

2. 常見水處理葯劑及種類（水處理劑的應用領域）

水處理劑的應用領域

它的應用領域涉及工業用水、市政/飲用水處理、污水廢水處理以及海水淡化。

在工業用水領域中，主要是應用於工業循環水處理和工業鍋爐水處理。

工業循環水處理使用的葯劑主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、清洗劑、預膜劑等。

工業鍋爐水處理的常用方法有鍋外水處理和鍋內水處理，使用的葯劑主要有：緩蝕阻垢劑、除氧劑、給水降鹼劑、離子交換劑、再生劑、軟化劑、鹼度調節劑、清垢劑等。

市政/飲用水處理涉及到的水處理葯劑一般有：殺菌滅藻劑、絮凝劑、緩蝕劑等。

污水處理涉及到的水處理葯劑一般有絮凝劑、污泥脫水劑、消泡劑、螯合劑、脫色劑等。

海水淡化的主流技術包括蒸餾法和膜法。膜在運用中很容易被堵塞，所以需要在水中添加阻垢緩釋劑、清潔劑、絮凝劑、阻垢分散劑等葯劑。而蒸餾法容易產生鍋垢從而降低蒸發效率，可以向原水中加入聚磷酸鹽、有機磷酸，膦基聚羧酸等進行水質軟化，對鈣，鎂離子以及其他金屬離子螯合作用使其不易沉澱，阻止水垢的形成。

水處理葯劑的種類

水處理劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、渙散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交流樹脂等。

1、關於絮凝劑

大家只要記住3點，第一點是絮凝劑在污水處理領域中主要是用來強化固液分離的。第二點是可以使用投加助凝劑的方法來加強絮凝效果。第三點就是絮凝劑是最便宜而又高效的除磷方法。

2、關於助凝劑

只要記住2點，第一點是助凝劑的作用是調節或改善混凝條件；第二點是它可以加大礬花粒度、密度和結實性。

3、緩蝕阻垢劑

緩蝕阻垢劑顧名思義就是緩解鍋爐等循環用水設備結垢、腐蝕的一種水處理葯劑。該葯劑由鹼性物質和有機復配而成，加入了緩蝕劑，防止受熱面被腐蝕。葯劑中的鹼性物質，在鍋爐內通過化學反應，與水中的鈣、鎂鹽類物質發生反應生成水渣，沉澱後通過排污功能排出鍋爐外，降低水中鈣、鎂離子濃度，使鍋爐內不生成水垢。

4、清洗劑

清洗劑是一種能溶解滲透液的揮發性溶劑，用於去除被檢工件表面上多餘的滲透液。有些清洗劑特別設計專用於清除金屬氫氧化物、碳酸鈣和其他類似的附著在聚醯胺、聚碸和薄膜組分膜表面的垢。在清洗劑使用前要檢查清洗罐，管路和保安過濾器以及安裝新的濾芯。

5、殺菌劑

殺菌劑主要是消滅細菌、微生物等有害細菌的一種葯劑。在國際上，通常是作為防治各類病原微生物的葯劑總稱。

常見技術：

1）殺菌、消毒：水的消毒方法可分為化學和物理的兩種。物理消毒方法有加熱法、紫外線法、超聲波等法；化學方法有加氯法、臭氧法、重金屬離子法以及其他氧化劑法等。

2）磁化：利用磁場效應對於水的處理作用，稱為水的磁化處理。

3）精密過濾技術: 用特殊材料製成的微孔濾芯、濾膜，利用其均一孔徑，來截留水中的微粒、細菌等，使其不能通過濾芯、濾膜而被去除截留。精密過濾能夠過濾微米級（μm）或納米級(nm)的微粒和細菌。在水的深度處理中應用也十分廣泛。

4）超過濾技術: 超過濾是一種薄膜分離技術。就是在一定壓力下（壓力為0.07-0.7Mpa，最高不超過1.05Mpa），水在膜面上流動，水與溶解鹽在和其他電解質是微小的顆粒，能夠滲透超濾膜，而分子量大的顆粒和膠體物質就被超濾膜所阻擋，從而使水中的部分微粒得到分離的技術。超濾膜的孔徑是由一定分子量的物質進行截留試驗測定的，並以分子量的數值來表示的。

5）臭氧：是一種在常溫下呈藍色、有特殊的魚腥味的氣體，分子式為O3。臭氧具有極強的氧化性。臭氧可是細菌、真菌等菌體的蛋白質氧化、變性，使電解質失去作用，可殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，並可破壞肉毒桿菌菌毒素，可以清除和殺滅空氣中、水中、食物中的有毒物質和細菌，可除異味，廣泛應用於食品生產的消毒、滅菌等工序中。

臭氧在消毒、滅菌過程中僅產生無毒的氧化物，多餘的臭氧最終還原為氧，在被消毒物品上不存在殘留物，可直接用於食品的消毒滅菌。

6）離子交換: 所謂離子交換，就是水中的離子和離子交換樹脂上的離子，所進行的等電荷反應。用H+型陽離子交換樹脂HR和水中Na+交換反應過程為例：HR+Na+=Na++H+。從上式可知：在離子交換反應中，水中的陽離子（如Na）被轉移到樹脂上去了，而離子交換樹脂上的一個可交換的H轉入水中。Na從水中轉移到樹脂上的過程是離子的置換過程。而樹脂上的H交換到水中的過程稱游離過程。因此，由於游離和置換過程的結果，使得Na和H互換位置，這一變化，就稱為離子交換。

7）紫外線:汞燈在點燃時，能夠放射出波長為1400nm-4900nm的紫外線（1nm=10-10m），這種光線能穿透細菌的細胞壁，殺死微生物，達到消毒殺菌目的。紫外線波長在2600nm左右效果最好。

紫外線消毒主要應用於處理量小的飲用水方面。它的特點是：殺生能力強，接觸時間短；設備簡單，操作管理方便，處理後的水無色、無味、無中毒的危害；不會增加像氯氣殺毒時出現的氯離子。

8）吸附凈水技術: 主要指活性炭等具有吸附能力的物質吸附技術。這里只就活性炭的一些特點，做簡要介紹：活性炭廣泛應用於生活飲用水及食品工業、化工、電力等工業用水的凈化、脫氫、除油和去臭等。通常，能夠去除63%-86%膠體物質；50%左右的鐵；以及47%-60%的有機物質。

常見水處理葯劑

1、聚合氯化鋁

聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑，由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理葯劑。

特點：

1）絮凝體成型快，活性好，過濾性好。

2）不需加鹼性助劑，如遇潮解，其效果不變。

3）適應PH值寬，適應性強，用途廣泛。

4）處理過的水中鹽份少。

5）能除去重金屬及放射性物質對水的污染。

6）有效成份高，便於儲存，運輸。

作用：

1）水中膠體物質的強烈電中和作用。

2）水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。

3）對溶解性物質的選擇性吸附作用。

用途：

1）城市給排水凈化：河流水、水庫水、地下水。

2）工業給水凈化。

3）城市污水處理。

4）工業廢水和廢渣中有用物質的回收、促進洗煤廢水中煤粉的沉降、澱粉製造業中澱粉的回收。

5）各種工業廢水處理：印染廢水、皮革廢水、含氟廢水、重金屬廢水、含油廢水、造紙廢水、洗煤廢水、礦山廢水、釀造廢水、冶金廢水、肉類加工廢水f、污水處理。

6）造紙施膠

7）糖液精製

8）鑄造成型

9）布匹防皺

10）催化劑載體

11）醫葯精製

12）水泥速凝

13）化妝品原料

2、聚合硫酸鐵

聚合硫酸鐵形態性狀是淡黃色無定型粉狀固體，極易溶於水，10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶液，吸濕性。聚合硫酸鐵廣泛應用於飲用水、工業用水、各種工業廢水、城市污水、污泥脫水等的凈化處理。

聚合硫酸鐵與其他無機絮凝劑相比具有以下特點：

1）新型、優質、高效鐵鹽類無機高分子絮凝劑；

2）混凝性能優良，礬花密實，沉降速度快；

3）凈水效果優良，水質好，不含鋁、氯及重金屬離子等有害物質，亦無鐵離子的水相轉移，無毒，無害，安全可靠；

4）除濁、脫色、脫油、脫水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金屬離子等功效顯著；

5）適應水體PH值范圍寬為4-11，最佳PH值范圍為6-9，凈化後原水的PH值與總鹼度變化幅度小，對處理設備腐蝕性小；

6）對微污染、含藻類、低溫低濁原水凈化處理效果顯著，對高濁度原水凈化效果尤佳；

7）投葯量少，成本低廉，處理費用可節省20%-50%。

3、聚丙烯醯胺

聚丙烯醯胺(PAM)為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。

陽離子聚丙烯醯胺使用注意事項：

1）絮團的大小：絮團太小會影響排水的速度，絮團太大會使絮團約束較多水而降低泥餅干度。經過選擇聚丙烯醯胺的分子量能夠調整絮團的大小。

2）污泥特性：第一點理解污泥的來源，特性以及成分，所佔比重。依據性質的不同，污泥可分為有機和無機污泥兩種。陽離子聚丙烯醯胺用於處置有機污泥，相對的陰離子聚丙烯醯胺絮凝劑用於無機污泥，鹼性很強時用陽離子聚丙烯醯胺，而酸性很強時不宜用陰離子聚丙烯醯胺，固含量高時污泥通常聚丙烯醯胺的用量也大。

3）絮團強度：絮團在剪切作用下應堅持穩定而不破碎。進步聚丙烯醯胺分子量或者選擇適宜的分子構造有助於進步絮團穩定性。

4）聚丙烯醯胺的離子度：針對脫水的污泥，可用不同離子度的絮凝劑經過先做小試停止挑選，選出最佳適宜的聚丙烯醯胺，這樣即能夠獲得最佳絮凝劑效果，又可使加葯量最少，節約本錢。

5）聚丙烯醯胺的溶解：溶解良好才幹發充沛發揮絮凝作用。有時需求加快溶解速度，這時可思索進步聚丙烯醯胺溶液的濃度。

應用范圍：

1）在造紙過程中作助留劑，補強劑。

2）水處理中作助凝劑、絮凝劑、污泥脫水劑。

3）石油鑽采中作降水劑，驅油劑。

4）PAM還廣泛應用於增稠、穩定膠體、減阻、粘結、成膜、生物醫學材料等方面。

4、無機絮凝劑硫酸鋁

適用的pH值范圍與原水的硬度有關，處理軟水時，適宜pH值為5～6.6，處理中硬水時，適宜pH值為6.6～7.2，處理高硬水，適宜pH值為7.2～7.8。硫酸鋁適用的水溫范圍是20oC～40oC，低於10oC時混凝效果很差。硫酸鋁的腐蝕性較小、使用方便，但水解反應慢，需要消耗一定的鹼量。

5、無機絮凝劑三氯化鐵

無機絮凝劑三氧化鐵是另一種常用的無機低分子凝聚劑，產品有固體的黑褐色結晶體，也有較高濃度的液體。其具有易溶於水，礬花大而重，沉澱性能好，對溫度、水質及pH的適應范圍寬等優點。三氯化鐵的適用pH值范圍是9～11，形成的絮體密度大，容易沉澱，低溫或高濁度時效果仍很好。固體三氯化鐵具有強烈的吸水性，腐蝕性較強，易腐蝕設備，對溶解和投加設備的防腐要求較高，具有刺激性氣味，操作條件較差。

3. 大豆蛋白廢水處理選用哪種聚丙烯醯胺好絮凝劑

首信化工為您解答大豆蛋白廢水處理如何選用絮凝劑：
大豆蛋專白廢水處理屬常用到的水處理葯劑有聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵(PFS)、首信聚丙烯醯胺等。用到的聚丙烯醯胺型號一般為陽離子聚丙烯醯胺。這些葯劑相互配合，可以高效的對大豆蛋白廢水中的雜質、污染物進行混凝凈化，較大程度的為後期的生物處理單元降低負荷。

4. 求一篇水處理葯劑論文

先去知網下載，研究下別人怎麼寫的，從中提煉出來自己的東西就可以了，不會找的話，可以去我空間里看下論文的查找步驟

5. 城鎮污水的處理可否用化學混凝發

化學混凝發成本太高
人工濕地最經濟
一般是除砂-生物曝氣-沉澱-排放

6. 孫波的代表性成果

1、國家自然科學基金項目：脫除中葯中重金屬的仿生材料的設計、合成及作用機理研究 2010.1-2012.12，35萬元，負責人；
2、天津市科委科技型中小企業創新基金：環保型二氫茉莉酮酸甲酯 2008.10-2010.9，45萬元，負責人（共同）；
3、天津市教委高等學校科技發展基金項目：烷基糖苷（APG）合成工藝及產品的開發研究 1998.4-2000.3，1.5萬元，負責人；
4、天津市教委高等學校科技發展基金項目：聚天冬氨酸及其衍生物的合成及應用研究 2000.4-2002.12，1.5萬元，負責人；
5、企業橫向課題：用發酵法生產十三碳二元酸工藝廢水的處理及中試放大，2007.9-2009.9，6萬元，負責人；
6、天津市應用基礎及前沿技術研究計劃(自然科學基金一般項目)：仿生分離技術在脫除中葯內重金屬的應用研究（12JCYBJC13700），2012.4-2015.3，10萬元，第二 孫波，米鎮濤，邵仕香，歐陽傑，安鋼．微波法合成聚天冬氨酸水凝膠及其對Pb2+的吸附性能．石油化工，2004，33(12)：1168-1172（Ei:05038797929）
孫波，米鎮濤，魏榮寶，安鋼．聚天門冬氨酸合成過程中的水解反應．應用化學，2003，20(7)：651-654
孫波，魏榮寶，安鋼，米鎮濤．類蛋白質水處理劑聚天門冬氨酸的合成研究．南開大學學報，2002，(2)：90-96
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賀昌榮，孫波*，田惠芸，劉連遵，裘國俊．Mg-Al水滑石的制備及其對Aldol縮合反應的研究．天津理工大學學報，2011, 27（2）：82-88
牛力華，畢成良，吳新世， 安鋼， 孫波*．植物根部對鉛的富集及其固鉛作用的研究．天津理工大學學報，2012，28（2）：32-38
孫波, 安鋼, 王寧惠，崔朝霞, 陳占海. 十二烷基糖苷脫醇方法的研究. 天津理工學院學報，2000，16 （4）：58-62
孫波, 安鋼, 何家騏，鄭紅, 李建華, 付潔, 周亞楠. 辛烷基葡糖苷的合成研究. 天津理工學院學報，2000，16 （1）：78-82
孫波, 何家騏, 安鋼. N - 烷基三嗪酮甲基澱粉的合成及其絮凝作用的研究. 天津理工學院學報，2000，16 （2）：14-17
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安鋼，孫波，張晗，鞏占鵬，侯立潔，孔淑潁. 修復植物生物解吸脫除重金屬實驗研究. 生態環境學報，2012，21(7)：1345-1350
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吳新世, 孫波, 王菁, 師慈, 刁虎欣. 一種新型水溶性共聚物生物降解性評價. 天津理工大學學報，2009，25（1）：84-88
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安鋼，孫波，安以弘，張艷,陳健康. 不同類型鼓泡塔氣液並流時液相軸向擴散系數. 過程工程學報，2010，10(6)；1048-1053
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吳新世, 劉連遵, 孫波, 王菁, 師慈. 3組瓶法測定水溶性高聚物的生物降解率. 天津師范大學學報(自然科學版)，2009，29（3）：58-61 1、孫波，牛力華，安鋼，吳新世．發明專利：一種脫除水溶液中微量鉻的方法
2、孫波，牛力華，吳新世，安鋼．發明專利：一種脫除水溶液中微量鎘的方法
3、孫波，牛力華，張立兵，安鋼，吳新世．發明專利：一種脫除水溶液中微量砷的方法
4、孫波，王博威，方葉明，安鋼．發明專利：一種仿生材料的制備方法
5、孫波，高志國，沈潤，劉保芬，李建鐵．發明專利：一種生產2-亞烷基環戊酮的方法
6、孫波，高志國，沈潤，賀昌榮．發明專利：一種改進的生產2-亞烷基脂環酮的方法
7、孫波，安鋼，吳新世，米鎮濤．發明專利：制備巰基聚天冬氨酸與殼聚糖共聚物的方法與用途
8、孫波，米鎮濤，安鋼，吳新世．發明專利：制備聚天冬氨酸與殼聚糖共聚物的方法
9、孫波，方葉明，王博威，孫永躍，吳新世，安鋼．發明專利：制備聚天冬氨酸或其衍生物、殼聚糖和鈣磷化合物的復合材料的方法
10、沈潤，孫波，張得光，劉玉喜．發明專利：發酵法生產長鏈二元酸工藝的廢水深度處理方法
11、孫波，安鋼，歐陽傑，米鎮濤．發明專利：水介質法制備聚天門冬氨酸重金屬吸附樹脂的方法
12、孫波，王正陽，張春雪，吳新世．發明專利：一種採用仿生催化體系生產2-亞烷基脂環酮的方法
13、孫波，張立兵，牛力華，安鋼，吳新世．發明專利：一種脫除水溶液中微量汞的方法
14、孫波，杜倩，安鋼，吳新世，張春雪．發明專利：一種脫除水溶液中微量銅的方法
15、孫波，杜倩，安鋼，吳新世．發明專利：一種脫除水溶液中微量錳的方法

7. 蛋白酶在污水處理中的應用

我不抄同意蛋白酶就是襲催化蛋白質分解的酶哦~
我想你說的蛋白酶就是一般的生物酶吧。大多數酶的本質是蛋白質，少部分是RNA，那種則叫做核酶。
按化學反應類型分，酶的作用一般有：氧化，轉移，水解，裂合，異構，合成六大類。
不同來源的污水，其中含有的化學物質種類和含量都不同，故應明確污水類型。
一般以BOD/COD的比值來衡量污水的可生化性，>0.3者說明可生化性較好，用生物處理可以獲得較好的效果。否則生物酶也是沒太大用處的。
具體的內容，建議用關鍵字在維普或知網上搜查文獻。

8. 人類能徹底消除污染嗎

哈工大發明復合型生物絮凝劑 能徹底消除水污染
生物絮凝劑是一類由微生物產生的代謝產物，主要成分有糖蛋白、多糖、蛋白質、纖維素和核酸等。它是利用微生物技術，通過細菌、真菌等微生物發酵、提取、精製而得到的處理劑，具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒、無二次污染的特點。生物絮凝劑作為一種安全無毒、絮凝活性高、無二次污染的新型絮凝劑，對人類的健康和環境保護都有很重要的現實意義。
哈爾濱工業大學市政環境工程學院環境科學與工程系馬放教授、任南琪教授、王愛傑教授和楊基先副教授領導的課題組自1997年起，開展了生物絮凝劑的研究。
7年後，課題組最終解決了難題，發明了新型水處理劑——復合型生物絮凝劑，使徹底消除污染成為現實。它能去除水中的細小泥沙、生物大分子以及微生物等物質。同時，還可廣泛應用於給水處理、污水處理、制葯工業、食品工業。
通過探討生物絮凝劑對松花江源水、大慶中引水廠水源水、強酸性廢水、生活污水、墨汁廢水、中葯廢水和泥漿廢水的絮凝效果，證明生物絮凝劑對不同的水質都表現出很好的絮凝能力、脫色能力、除濁能力和有機物去除能力。比如，松花江源水中所含有的法特拉津、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯和硝基苯等優先控制污染物可被生物絮凝劑去除。

9. 能給我一份水處理的論文么，最好今天給我啊！

摘要：投加水處理葯劑是水處理中一種常用的方法。本文以絮凝劑，殺生劑為主，介紹了它們的發展現狀，使用的局限性，分析了各種主要葯劑的應用前景。

1、前言

水處理劑是工業用水、生活用水、廢水處理過程中必需的化學葯劑，通過使用這些化學葯劑，可使水達到一定的質量要求。它的主要作用是控制水垢和污泥的形成、減少泡沫、減少與水接觸的材料腐蝕、除去水中的懸浮固體和有毒物質、除臭脫色、軟化水質等。目前由於世界各國用水量急劇增加，同時各種環保法規（水凈化法）相繼制定，而且要求日益嚴格，所以對於各類高效的水處理葯劑增長很快。在我國，與日益嚴峻的水資源危機矛盾的是水處理葯劑的生產能力很低，質量也得不到保證，所以加快我國水處理葯劑這一環保材料產業的發展迫在眉睫。
水處理葯劑包括絮凝劑、緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、分散劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、脫色劑、螯合劑、除氧劑及離子交換樹脂等。本文將對絮凝劑和殺生劑作系統地介紹。

2、絮凝劑

絮凝技術的關鍵是絮凝劑的選擇。絮凝劑可分為無機、有機和微生物絮凝劑。

2.1、無機絮凝劑

無機低分子絮凝劑有氯化鋁、硫酸鋁、硫酸鐵、氯化鐵等。其聚集速度慢，形成的絮狀物小，腐蝕性強，在水處理過程中存在較大的問題，而逐漸被無機高分子絮凝劑所取代。
無機高分子絮凝劑是在傳統鋁鹽、鐵鹽的基礎上發展起來的一種新型的水處理劑，價格較低廉，凈水效果好。

聚合氯化鋁(PAC)的混凝性能好，生成的礬花大，投葯量少，效率高，沉降快，適合水質范圍較寬。主要用於飲用水和工業給水的凈化。同時還能用於去除水中所含的鐵、錳、鉻、鉛等重金屬，以及氟化物和水中含油等，故可用於處理多種工業廢水。

聚合氯化鋁鐵（PAFC）是一種新型的無機高分子凈水劑，產品中鋁鐵二者的配比是可調的，以適應不同水質的需求，已分別在石化、鋼鐵、煤炭工業等廢水的凈化處理中得到應用。結果表明，該葯劑質優、價廉，是一種新型、高效、穩定的凈水劑，具有廣泛的應用前景。有人通過實驗比較得出PAFC的凈水效果稍好於PAC，但PAFC加葯成本比PAC少得多。
聚合硫酸鐵具有良好的絮凝和吸附作用，廣泛應用於原水，飲用水、自來水、工業用水、工業廢水及生活污水的處理。聚合硫酸鋁(PAS)是一種使用最廣的混凝劑，主要用於飲用水和工業用水的凈化處理。

聚硅酸鹽是在聚硅酸及傳統的鋁鹽、鐵鹽基礎上發展起來的。高度聚合的硅酸與金屬離子一起可產生良好的混凝效果。通過把金屬離子的電中和能力和聚硅酸的吸附架橋能力結合在一起，使復合產物具有較強的電中和與吸附架橋作用，達到更好的凈水效果。它們的絮凝脫穩性能遠超過聚硅酸和聚金屬離子，同聚硅酸相比，不但提高了穩定性，且增加了電中和能力;同聚金屬離子相比，則增強了粘結架橋性能。以聚合硅酸硫酸鋁（PASS）、聚硅氯化鋁（PASC）和硅鐵復合無機高分子絮凝劑為代表的復合無機高分子絮凝劑，成功應用在給水、工業廢水以及城市污水的各種流程中，現已成為主流絮凝劑。

但是，無機高分子絮凝劑的相對分子質量和粒度以及絮凝架橋能力仍比有機絮凝劑差很多，且存在對進一步水解反應的不穩定性問題。

2.2有機高分子絮凝劑

與無機絮凝劑相比，合成有機高分子絮凝劑用量少，絮凝速度快，受共存鹽類、介質pH及環境溫度影響小，生成污泥量也少;而且有機高分子絮凝劑分子可帶—COO、—NH—、SO3、—OH等親電基團，可具鏈狀、環狀等多種結構，利於污染物進入絮體，脫色性好。一般有機絮凝劑的色度去除較無機絮凝劑高20％左右.目前應用較為廣泛的是聚丙烯醯胺類。它能適應多種絮凝對象，用量少，效率高，生成的泥渣少，後處理容易。常與其它無機絮凝劑復配，如與氯化鋁的復配使用。

但合成高分子絮凝劑其單體或水解、降解產物常常有毒，如聚丙烯醯胺(PAM)的單體，有神經毒性和致畸、致癌、致突變的「三致」效應。

2.3微生物絮凝劑

微生物絮凝劑是利用生物技術，從微生物或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效、能自然降解的新型水處理劑，至今發現具有絮凝性的微生物已超過17種，包括黴菌、細菌、放線菌和酵母菌等。它分為：

(1)直接利用微生物細胞的絮凝劑，如某些細菌、黴菌、放線菌和酵母，他們大量存在於土壤、活性污泥和沉積物中；

(2)利用微生物細胞壁提取物的絮凝劑，如酵母細胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白質和N-乙醯葡萄糖胺等成分；

(3)利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑，微生物細胞分泌到細胞外的代謝產物是細胞的莢膜和粘液質，除水外，其主要成分為多糖及少量多肽、蛋白質、脂類及其復合物。其中多糖在某種程度上可用做絮凝劑。

迄今為止，發現的絮凝效果最好的微生物絮凝劑是紅平諾卡氏菌NOC-1。可用於畜產廢水處理，膨脹污泥的沉降及紙漿廢水(黑液)顏料廢水等有色廢水的脫色，效果顯著。
雖然，對微生物絮凝劑的研究屢有報道，但大多處於實驗室研究階段，未走向工業應用。我國這方面的起步較晚，目前的研究僅限於菌種篩選。

成都生物研究所分離篩選初步獲得6株微生物絮凝劑產生菌，用其發酵離心上清液對造紙黑液，皮革廢水，偶氮染料廢水，硫化染料廢水，電鍍廢水，彩印製板廢水，石油化工廢水，造幣廢水及藍黑水，碳素墨水等進行的絮凝試驗表明，廢水固液分離效果良好，COD去除率55％—98％，懸浮物，色度、濁度去除率90％以上。

上海大學環境科學系在污水處理廠的迴流污泥及底泥中分離，篩選出3株絮凝劑產生菌.該菌株所產培養液可使土壤懸液濁度去除率達99％以上，使鹼性染料廢水COD去除率為70％左右，色度去除為92％左右。

目前，絮凝劑正向價廉實用、無毒高效的方向發展。有機高分子絮凝劑將逐漸取代目前被廣泛使用的無機絮凝劑，另一方面，微生物絮凝劑具有使用穩定性、安全性、高效性及低耗性。是當今最具發展前途的絮凝之一。所以，未來的發展不僅要開發新型廉價高效的微生物絮凝劑，還要研究微生物絮凝劑與其他絮凝劑的配合使用。已有試驗表明，二者配合使用，可以互補， 不僅可以提高絮凝效率，而且還可降低投加量。

3、殺生劑

殺生劑是在循環冷卻水系統中，用以殺死微生物（菌藻）以阻止其大量繁殖致使冷卻水系統中的金屬設備發生腐蝕及事故，影響正常運行的水處理葯劑。根據殺生機制分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。

3.1氧化性殺生劑

氯氣是一種強氧化性殺生劑，其殺菌力強，價格低廉，使用較簡單，是當今應用最廣泛的殺生劑之一。但不適於鹼性水處理。另外，它可能與水中有機物生成致癌物三鹵甲烷，因而限制了它的應用。於是溴類、臭氧、二氧化氯相繼為人們所重視。

溴類殺生劑主要有溴化鈉、溴化海因、活性溴、溴化丙醯胺等。溴化丙醯胺是近年來開發出的一類氧化性殺生劑，其中2，2-二溴-3-氮川丙醯胺是一種非常有效的廣譜殺生劑。隨著冷卻水pH值和溫度的升高，它的半衰期迅速變短，對環境污染小。

臭氧具有十分優良的殺菌活性，剝離粘泥作用較強，同時還兼具緩蝕阻垢作用，用它處理循環冷卻水，其濃縮倍數可達30～50。但由於成本較高，目前還未被廣泛採用。
二氧化氯對細胞壁有較強的吸引和穿透能力，它對冷卻水中存在的主要危害菌種如異養菌、鐵細菌、硫酸鹽還原菌等都有很好的殺滅作用。它的特點是用量少、高效、快速、葯效持續時間長。如2mg/L的二氧化氯作用30s後就能殺死近100％的微生物;在pH為8.6，活菌數達71萬個/ml的水中投加0.5mg/L的二氧化氯作用12h後，對異養菌的殺菌率保持在99％以上。另外，它能不受pH的影響，不與水中氨、有機胺類及酚類反應；不僅能殺死微生物，而且能分解殘留的細胞結構，具有殺孢子和殺病毒的作用；適用於鹼性水處理，對環境沒有威脅。在我國，以前由於它的不穩定性限制了其推廣應用。近年來，一些廠家已先後批量生產穩定性二氧化氯，南京某公司還推出了化學法二氧化氯發生器，其設計獨特，操作簡便，安全可靠。用二氧化氯取代氯氣作為工業循環冷卻水的殺生劑具有很多的優越性，特別是對於合成氨廠，化工廠和煉油廠的冷卻水系統，由於系統中有機物和氨的含量高，需氯量大，pH值偏鹼性，用二氧化氯取代氯氣可以取得更好的經濟、環境效益。

3.2非氧化性殺生劑

非氧化性殺生劑種類較多，應用較早的氯酚類因毒性大，易污染水體，漸漸被棄之不用。有機胺類使用也極少。

二硫氰基甲烷是使用較早的有機硫化物殺生劑。對於抑制藻類、真菌和細菌，尤其是硫酸鹽還原菌十分有效。但不適宜在鹼性冷卻水系統中使用。

異噻唑啉酮是一類較新的有機硫化物殺生劑。該類殺生劑是通過斷開細菌和藻類蛋白質的鍵而起殺生作用的，濃度為0.5mg/L時，即能有效地抑製冷卻水系統中的藻類、真菌和細菌，具有廣譜高效、作用時間長(0.5mg/L的加入量，使用5周後仍有效)、低毒、pH使用范圍廣、配伍性混溶性好、不起泡沫，並能阻止粘泥生成等優點。國外已廣泛應用於冷卻水處理中。

季銨鹽殺生劑因其成本低，毒性小，且兼具緩蝕性。故得到廣泛的應用，但使用中還存在易產生抗葯性、費用增加，起泡，加重腐蝕等問題。鑒於此，新合成的十六烷基辛基二甲基溴化銨(168)和十六烷基癸基二甲基溴化銨(1610)兩種雙烷基季銨鹽，改變了季銨鹽的表面活性和分子穩定性，它產生的泡沫少，殺生活性也得以提高。

戊二醛具有高效廣譜的殺菌滅藻作用，對生物粘泥也有一定的剝離作用。美國聯合碳化物公司生產了系列戊二醛水處理殺生劑A515、A525、A530等，試驗證明，A515對異養菌等具有明顯的殺生作用，且葯效持續時間長，72h後殺菌率仍有90％以上;它適用於鹼性水處理，與磷系葯劑具有良好的配伍性。武漢某公司近年推出戊二醛系列用於循環冷卻水系統，效果明顯。在對冷卻水的推薦使用濃度下，戊二醛幾乎沒有毒性，它的水溶液本身會發生生物降解。隨著社會環保意識的加強，戊二醛類殺生劑將大有發展前途。

開發新型殺生劑，要考慮價格、毒性，使用安全性，貯存穩定性、微生物耐葯性等因素外，還應考慮殺生劑的復配間的協同效應，復配在一起，既能增強殺生能力，又能降低加葯量。

4、水處理葯劑的發展方向

4.1專用水處理葯劑的開發

為了滿足不同廢水系統(如造紙廢水、印染廢水、食品加工廢水等)的需要，專用性強，針對某一類化學物質的品種的研製與開發勢在必行。

4.2多功能水處理葯劑的開發

多功能水處理劑是水處理葯劑研究的一個重要方面，這類新型水處理技術的出現，將開拓水處理劑的生產和應用范圍，對化學法處理工業水的發展有重大的促進作用。
這方面的研究主要有：緩蝕-阻垢劑、絮凝-緩蝕劑、絮凝-殺菌劑、絮凝-殺菌-緩蝕劑、絮凝-緩蝕-阻垢劑等。

4.3綠色水處理葯劑的發展

水處理葯劑綠色化發展中，無毒、無害、易生物降解都是方向。最典型的綠色水處理葯劑是近年來國內外開發的分散阻垢劑聚天冬氨酸（PASP）。PASP是合成的一種生物高分子。有良好的生物相溶性和可生物降解性。毒理學的研究揭示出聚天冬氨酸（PASP）無毒、無敏感或無突變的效果。

4.4高性價比的水處理葯劑的開發

目前高性能的葯劑價格普遍偏高，可通過尋找價廉易得的原料研製出高性能產品，也可通過加強對復配技術的研究，即添加廉價輔助劑，減少葯劑的實際用量，同時保持凈水效能而達降低成本的目的。

10. 蛋白質工程主要有哪些研究手段

蛋白質工程
所謂蛋白質工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質進行改造，以期獲得性質和功能更加完善的蛋白質分子。
蛋白質是生命的體現者，離開了蛋白質，生命將不復存在。可是，生物體內存在的天然蛋白質，有的往往不盡人意，需要進行改造。由於蛋白質是由許多氨基酸按一定順序連接而成的，每一種蛋白質有自己獨特的氨基酸順序，所以改變其中關鍵的氨基酸就能改變蛋白質的性質。而氨基酸是由三聯體密碼決定的，只要改變構成遺傳密碼的一個或兩個鹼基就能達到改造蛋白質的目的。蛋白質工程的一個重要途徑就是根據人們的需要，對負責編碼某種蛋白質的基因重新進行設計，使合成的蛋白質變得更符合人類的需要。這種通過造成一個或幾個鹼基定點突變，以達到修飾蛋白質分子結構目的的技術，稱為基因定點突變技術。
蛋白質工程是在基因重組技術、生物化學、分子生物學、分子遺傳學等學科的基礎之上，融合了蛋白質晶體學、蛋白質動力學、蛋白質化學和計算機輔助設計等多學科而發展起來的新興研究領域。其內容主要有兩個方面：根據需要合成具有特定氨基酸序列和空間結構的蛋白質；確定蛋白質化學組成、空間結構與生物功能之間的關系。在此基礎之上，實現從氨基酸序列預測蛋白質的空間結構和生物功能，設計合成具有特定生物功能的全新的蛋白質，這也是蛋白質工程最根本的目標之一。
目前，蛋白質工程尚未有統一的定義。一般認為蛋白質工程就是通過基因重組技術改變或設計合成具有特定生物功能的蛋白質。實際上蛋白質工程包括蛋白質的分離純化，蛋白質結構和功能的分析、設計和預測，通過基因重組或其它手段改造或創造蛋白質。從廣義上來說，蛋白質工程是通過物理、化學、生物和基因重組等技術改造蛋白質或設計合成具有特定功能的新蛋白質。
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蛋白質工程的基本途徑
從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相對應的脫氧核糖核苷酸序列（DNA）
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【研究的核心內容】
蛋白質結構分析
蛋白質工程的核心內容之一就是收集大量的蛋白質分子結構的信息，以便建立結構與功能之間關系的資料庫，為蛋白質結構與功能之間關系的理論研究奠定基礎。三維空間結構的測定是驗證蛋白質設計的假設即證明是新結構改變了原有生物功能的必需手段。晶體學的技術在確定蛋白質結構方面有了很大發展，但是最明顯的不足是需要分離出足夠量的純蛋白質（幾毫克～幾十毫克），制備出單晶體，然後再進行繁雜的數據收集、計算和分析。
另外，蛋白質的晶體狀態與自然狀態也不盡相同，在分析的時候要考慮到這個問題。核磁共振技術可以分析液態下的肽鏈結構，這種方法繞過了結晶、X－射線衍射成像分析等難點，直接分析自然狀態下的蛋白質的結構。現代核磁共振技術已經從一維發展到三維，在計算機的輔助下，可以有效地分析並直接模擬出蛋白質的空間結構、蛋白質與輔基和底物結合的情況以及酶催化的動態機理。從某種意義上講，核磁共振可以更有效地分析蛋白質的突變。國外有許多研究機構正在致力於研究蛋白質與核酸、酶抑制劑與蛋白質的結合情況，以開發
具有高度專一性的葯用蛋白質。
結構、功能的設計和預測
根據對天然蛋白質結構與功能分析建立起來的資料庫里的數據，可以預測一定氨基酸序列肽鏈空間結構和生物功能；反之也可以根據特定的生物功能，設計蛋白質的氨基酸序列和空間結構。通過基因重組等實驗可以直接考察分析結構與功能之間的關系；也可以通過分子動力學、分子熱力學等，根據能量最低、同一位置不能同時存在兩個原子等基本原則分析計算蛋白質分子的立體結構和生物功能。雖然這方面的工作尚在起步階段，但可預見將來能建立一套完整的理論來解釋結構與功能之間的關系，用以設計、預測蛋白質的結構和功能。
創造和改造
蛋白質的改造，從簡單的物理、化學法到復雜的基因重組等等有多種方法。物理、化學法：對蛋白質進行變性、復性處理，修飾蛋白質側鏈官能團，分割肽鏈，改變表面電荷分布促進蛋白質形成一定的立體構像等等；生物化學法：使用蛋白酶選擇性地分割蛋白質，利用轉糖苷酶、酯酶、醯酶等去除或連接不同化學基團，利用轉醯胺酶使蛋白質發生膠連等等。以上方法只能對相同或相似的基團或化學鍵發生作用，缺乏特異性，不能針對特定的部位起作用。採用基因重組技術或人工合成DNA，不但可以改造蛋白質而且可以實現從頭合成全新的蛋白質。
蛋白質是由不同氨基酸按一定順序通過肽鍵連接而成的肽構成的。氨基酸序列就是蛋白質的一級結構，它決定著蛋白質的空間結構和生物功能。而氨基酸序列是由合成蛋白質的基因的DNA序列決定的，改變DNA序列就可以改變蛋白質的氨基酸序列，實現蛋白質的可調控生物合成。在確定基因序列或氨基酸序列與蛋白質功能之間關系之前，宜採用隨機誘變，造成鹼基對的缺失、插入或替代，這樣就可以將研究目標限定在一定的區域內，從而大大減少基因分析的長度。一旦目標DNA明確以後，就可以運用定位突變等技術來進行研究。
定位突變蛋白質中的氨基酸是由基因中的三聯密碼決定的，只要改變其中的一個或兩個就可以改變氨基酸。通常是改變某個位置的氨基酸，研究蛋白質結構、穩定性或催化特性。噬菌體M13的生活周期有二個階段，在噬菌體粒子中其基因組為單鏈，侵入宿主細胞以後，通過復制以雙鏈形式存在。將待研究的基因插入載體M13，製得單鏈模板，人工合成一段寡核苷酸（其中含一個或幾個非配對鹼基）作為引物，合成相應的互補鏈，用T4連接酶連接成閉環雙鏈分子。經轉染大腸桿菌，雙鏈分子在胞內分別復制，因此就得到兩種類型的噬菌斑，含錯配鹼基的就為突變型。再轉入合適的表達系統合成突變型蛋白質。
盒式突變1985年Wells提出的一種基因修飾技術——盒式突變，一次可以在一個位點上產生 20種不同氨基酸的突變體，可以對蛋白質分子中重要氨基酸進行「飽和性」分析。利用定位突變在擬改造的氨基酸密碼兩側造成兩個原載體和基因上沒有的內切酶切點，用該內切酶消化基因，再用合成的發生不同變化的雙鏈DNA片段替代被消化的部分。這樣一次處理就可以得到多種突變型基因。
PCR技術DNA聚合酶鏈式反應是應用最廣泛的基因擴增技術。以研究基因為模板，用人工合成的寡核苷酸（含有一個或幾個非互補的鹼基）為引物，直接進行基因擴增反應，就會產生突變型基因。分離出突變型基因後，在合適的表達系統中合成突變型蛋白質。這種方法直接、快速和高效。
高突變率技術從大量的野生型背景中篩選出突變型是一項耗時、費力的工作。有兩種新的突變方法具有較高的突變率：①硫代負鏈法：核苷酸間磷酸基的氧被硫替代後修飾物（α－（S）－dCTP）對某些內切酶有耐性，在有引物和（α－（S）－dCTP）存在下合成負鏈，然後用內切酶處理，結果僅在正鏈上產生「缺口」，用核苷酸外切酶III從3『→5『擴大缺口並超過負鏈上錯配的核苷酸，在聚合酶作用下修復正鏈，就可以得到二條鏈均為突變型的基因；②UMP正鏈法：大腸桿菌突變株RZ1032中缺少脲嘧啶糖苷酶和UTP酶，M13在這種宿主中可以用脲嘧啶（U）替代胸腺嘧啶（T）摻入模板而不被修飾。用這種含U的模板產生的突變雙鏈轉化正常大腸桿菌，結果含U的正鏈被寄主降解，而突變型負鏈保留並復制。
蛋白質融合將編碼一種蛋白質的部分基因移植到另一種蛋白質基因上或將不同蛋白質基因的片段組合在一起，經基因克隆和表達，產生出新的融合蛋白質。這種方法可以將不同蛋白質的特性集中在一種蛋白質上，顯著地改變蛋白質的特性。現在研究的較多的所謂 「嵌合抗體」和「人緣化抗體」等，就是採用的這種方法。
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【實際應用】
提高蛋白質的穩定性
葡萄糖異構酶（GI）在工業上應用廣泛，為提高其熱穩定性，朱國萍等人在確定第138位甘氨酸 (Gly138)為目標氨基酸後，用雙引物法對GI基因進行體外定點誘變，以脯氨酸（Pro138）替代Gly138，含突變體的重組質粒在大腸桿菌中表達，結果突變型GI比野生型的熱半衰期長一倍；最適反應溫度提高10～12℃；酶比活相同。據分析，Pro替代Gly138後，可能由於引入了一個吡咯環，該側鏈剛好能夠填充於Gly138附近的空洞，使蛋白質空間結構更具剛性，從而提高了酶的熱穩定性。
融合蛋白質
腦啡肽(Enk)N端5肽線形結構是與δ型受體結合的基本功能區域，干擾素（IFN）是一種廣譜抗病毒抗腫瘤的細胞因子。黎孟楓等人化學合成了EnkN端5肽編碼區，通過一連接3肽編碼區與人α1型IFN基因連接，在大腸桿菌中表達了這一融合蛋白。以體外人結腸腺癌細胞和多形膠質瘤細胞為模型，採用3H－胸腺嘧啶核苷摻入法證明該融合蛋白抑制腫瘤細胞生長的活性顯著高於單純的IFN，通過 Naloxone競爭阻斷實驗證明，抑制活性的增高確由Enk導向區介導。
蛋白質活性的改變
通常飯後30～60min，人血液中胰島素的含量達到高峰，120～180min內恢復到基礎水平。而目前臨床上使用的胰島素制劑注射後120min後才出現高峰且持續180～240min，與人生理狀況不符。實驗表明，胰島素在高濃度（大於 10－5mol/L）時以二聚體形式存在，低濃度時（小於10－9mol/L）時主要以單體形式存在。設計速效胰島素原則就是避免胰島素形成聚合體。類胰島素生長因子－I(IGF－I)的結構和性質與胰島素具有高度的同源性和三維結構的相似性，但IGF－I不形成二聚體。IGF－I的B結構域（與胰島素B 鏈相對應）中B28－B29氨基酸序列與胰島素B鏈的B28－B29相比，發生顛倒。因此，將胰島素B鏈改為B28Lys－B29Pro，獲得單體速效胰島素。該速效胰島素已通過臨床實驗。
治癌酶的改造
癌症的基因治療分二個方面：葯物作用於癌細胞，特異性地抑制或殺死癌細胞；葯物保護正常細胞免受化學葯物的侵害，可以提高化學治療的劑量。皰症病毒（HSV）胸腺嘧啶激酶(TK)可以催化胸腺嘧啶和其他結構類似物如GANCICLOVIR和 ACYCLOVIR無環鳥苷磷酸化。GANCICLOVIR和ACYCLOVIR缺少3『端羥基，就可以終止DNA的合成，從而殺死癌細胞。HSV－TK 催化GANCICLOVIR和ACYCLOVIR的能力可以通過基因突變來提高。從大量的隨機突變中篩選出一種，在酶活性部位附近有6個氨基酸被替換，催化能力分別提高43和20倍。O6－烷基－鳥嘌呤是DNA經烷基化劑（包括化療用亞硝基葯物）處理以後形成的主要誘變劑和細胞毒素，所以這些亞硝基葯物的使用劑量受到限制。O6－烷基－鳥嘌呤－DNA烷基轉移酶O6－Alkylguanine－DNAalkyltransferase(AGT)能夠將鳥嘌呤O6上的烷基去除掉，起到保護作用。通過反向病毒轉染，人類AGT在鼠骨髓細胞中表達並起到保護作用。通過突變處理，得到一些正突變AGT基因且活性都比野生型的高，經檢查發現一個突變基因中的第139位脯氨酸被丙氨酸替代。
嵌合抗體和人緣化抗體
免疫球蛋白呈Y型，由二條重鏈和二條輕鏈通過二硫鍵相互連接而構成。每條鏈可分為可變區（N 端）和恆定區（C端），抗原的吸附位點在可變區，細胞毒素或其他功能因子的吸附位點在恆定區。每個可變區中有三個部分在氨基酸序列上是高度變化，在三維結構上是處在β折疊端頭的鬆散結構（CDR），是抗原的結合位點，其餘部分為CDR的支持結構。不同種屬的CDR結構是保守的，這樣就可以通過蛋白質工程對抗體進行改造。
鼠單克隆抗體被人免疫系統排斥，它潛在的治療作用得不到利用。嵌合抗體就是用人抗體的恆定區替代鼠單克隆抗體的恆定區，這樣它的免疫原性就顯著下降。如用於治療直腸結腸腺癌（COLORECTALADENOCARCINOMA）的單克隆抗體 Mab17－1A。盡管嵌合抗體還存在著免疫原的問題，但仍有幾種嵌合抗體通過了臨床實驗。所謂人緣化抗體就是將抗原吸附區域嫁接到人抗體上，這樣抗體上的外源肽鏈降低到最小，免疫原性也就最小。但是，僅將CDR轉接到人抗體上，其抗原吸附能力很小，必須帶上幾個框架氨基酸殘基，才能保持原有的吸附力。這樣就存在免疫原性與抗原吸附力之間的矛盾。通過逐個氨基酸替代或計算機模擬分析，可在保持原有吸附力的基礎之上，盡可能地降低免疫原性。第一個臨床上應用的用於治療淋巴肉芽腫病和風濕性關節炎的人緣化抗體CAMPATH－1H，盡管療效顯著，但仍有半數以上的患者有免疫反應。而其他人緣化抗體如治療脊髓性白血病的ANTI－CD33等，其免疫反應可以忽略不計。
蛋白質工程進展
當前，蛋白質工程是發展較好、較快的分子工程。這是因為在進行蛋白質分子設計後，已可應用高效的基因工程來進行蛋白的合成。最早的蛋白工程是福什特（Forsht）等在1982—1985年間對酪氨醯—t—RNA合成酶的分子改造工作。他根據 XRD（X射線衍射）實測該酶與底物結合部位結構，用定位突變技術改變與底物結合的氨基酸殘基，並用動力學方法測量所得變體酶的活性，深入探討了酶與底物的作用機制。佩里（Perry）1984年通過將溶菌酶中Ile(3)改成Cys(3)，並進一步氧化生成 Cys(3)-Cys（97）二硫鍵，使酶熱穩定性提高，顯著改進了這種食品工業用酶的應用價值。1987年福什特通過將枯草桿菌蛋白酶分子表面的 Asp（99）和Glu（156）改成Lys，而導致了活性中心His（64）質子pKa從7下降到6，使酶在pH＝6時的活力提高10倍。工業用酶最佳 pH的改變預示可帶來巨大經濟效益。蛋白工程還可對酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、鹼變性等加以改變。由此可以看出蛋白工程的威力及其光輝前景。上述各例是通過對關鍵氨基酸殘基的置換與增刪進行蛋白工程的一類方法。另一類是以某個典型的折疊進行「從頭設計」的方法。1988年杜邦公司宣布，成功設計並合成了由四段反平行α—螺旋組成為73個氨基殘基的成果。這顯示，按人們預期要求，通過從頭設計以折疊成新蛋白的目標已是可望又可及了。預測結構的模型法，在奠定分子生物學基礎時起過重大作用。蛋白的一級結構，包含著關於高級結構的信息這一點已日益明確。結合模型法，通過分子工程來預測高級結構，已成為人們所矚目的問題了。
蛋白質工程匯集了當代分子生物學等學科的一些前沿領域的最新成就，它把核酸與蛋白質結合、蛋白質空間結構與生物功能結合起來研究。蛋白質工程將蛋白質與酶的研究推進到嶄新的時代，為蛋白質和酶在工業、農業和醫葯方面的應用開拓了誘人的前景。蛋白質工程開創了按照人類意願改造、創造符合人類需要的蛋白質的新時期。
蛋白質工程的前景
蛋白質工程取得的進展向人們展示出誘人的前景。例如，科學家通過對胰島素的改造，已使其成為速效型葯品。如今，生物和材料科學家正積極探索將蛋白質工程應用於微電子方面。用蛋白質工程方法製成的電子元件，具有體積小、耗電少和效率高的特點，因此有極為廣闊的發展前景。