凈水處理劑-聚天冬氨酸實際應用

綠色化學要實現以下目標：即降低排放或實現廢物零的排放；發展安全產品和安全工藝；綠色化學正在重新確定水處理劑的發展方向，開發新型的環境友好型的水處理藥劑。在水處理緩蝕劑和阻垢劑這類化學品中應用綠色化學技術，實現水處理劑產品綠色化，水處理劑生產用原材料和轉化試劑的綠色化。

近年來，隨著各國工業生產迅速發展，工業用水日益増多，同時不同國家和地區的環保法日趨嚴格，這就促使綠色水處理技術得以迅速發展。

聚天冬氨酸是一種優良的生物可降解的高分子，可用于水處理劑。作為聚天冬氨酸前驅化合物天冬氨酸，目前已能利用生化法和化學法進行工業規模生產，從而為天冬氨酸的工業化生產提供了物質條件，實現聚天冬氨酸的工業化是大有希望的。

聚天冬氨酸的分子結構中同時具有酰胺鍵和羧基，集中性型和陰離子型阻垢劑于一身。聚天冬氨酸以3種方式對碳酸鈣發揮阻垢作用。

聚天冬氨酸在水溶液中可以解離成負離子，再加上酰胺鍵上所帶的孤對電子，因此通過物理和化學吸附把水溶液中有成垢可能的微晶體在一定程度上吸附聚集起來，并使這些微晶體帶有相同的負電荷，它們之間相互排斥，阻礙了大晶體的形成。

聚天冬氨酸可以與兩個或多個二價鈣離子形成穩定的雙環或多環化合物，它分散在水中或混入鈣垢中，干擾了CaCOa晶格的正常生長，使CaCOa垢層中的晶體結構發生畸變，產生了一些較大的不規則的非結晶顆粒，從而使CaC03硬垢變為軟垢。

聚天冬氨酸能生成穩定的絡合物，降低了水中CaC03濃度，使水中析出CaCO沉淀的可能性減小。由于上述凝聚分散、絡合以及晶格畸變共同作用的結果，使得形成的CaCOa晶粒要細小得多，且有較大的表面自由能，從而増加了CaCOa的溶解度，提高了CaCO3晶粒析出時的過飽和度。

對于高硫的冷卻水化學處理劑，抑制鐵氧化物的沉積是十分現實的問題。聚馬來酸和丙烯酸分散氧化鐵的能力均較差。PASP抑制氧化鐵沉積的能力好于聚馬來酸和聚丙烯酸。

在工業冷卻水循環系統中，一般要加入水處理劑以控制結垢、腐蝕等問題，而聚丙烯酸和聚丙稀酰胺類水處理劑的阻垢效果好，卻不能生物降解；因此，綠色阻垢劑成為21世紀水處理劑的發展方向。

目前聚天冬氨酸已被用作阻垢劑、分散劑、緩蝕劑、保濕劑、植物生長促進劑等，用以替代不易生物降解或原料有毒的聚丙烯酸和聚丙烯酰胺類物質，其他方面的用途仍有待進一步開發。

聚天冬氨酸特別適用于抑制冷卻水、鍋爐水及反滲透膜處理中的碳酸括等的成垢。使用聚天冬氨酸可高效、穩定地被微生物降解為對環境無害的終產物，具有很好的生物降解性，無毒無污染，是公認的水處理劑的更新換代產品。

聚天冬氨酸是為數不多的可熱聚合的氨基酸之一，作為阻垢劑，廣泛應用于冷卻水處理、鍋爐水處理、脫鹽、油田水處理等。阻垢性能優于聚丙烯酸。

聚天冬氨酸（PASP)作為水處理的新型綠色化品，是一種從原料、制備過程到最終產品均對人體環境無害的易生物降解的水處理藥劑，它的可生物降解性使其成為特別有價值的水處理劑。使用后可高效、穩定的被微生物、真菌降解為對環境無害的終產物。作為阻垢劑特別適用于抑制冷卻鍋爐水及反滲透膜處理中的碳酸括、硫酸鈣的成垢。但是，聚天冬氨酸的價格較一般的水處理劑略高，為了提高與其他產品的競爭能力，將其與氧化淀粉復配，以求提高聚天冬氨酸和氧化淀粉的性能價格比。

冷卻水處理技術發展的主要推動力之一是環境保護，從而促使冷卻水配方完成了從鉻系到磷系的轉變。今天，隨著環境法規的日趨嚴格，磷也將列入限制排放之列。在此形勢下，低磷及無磷綠色水處理劑的開發和應用就日益成為國內外關注的焦點。

所謂綠色處理劑是指其制造過程是清潔的，在使用過程中對人體健康和環境沒有毒性，并可以生物降解成對環境無害的水處理劑。

在工業用冷卻水中加入高效穩定劑，就可將生產中的直流冷卻水(一次性用水）改為循環冷卻水，從而節省大量的淡水資源。這種高效穩定劑是一種復配型化學藥劑，主要成分為緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑。

將少量緩蝕劑加入水中，可以減緩或阻止金屬的腐蝕，有效地保護設備；從綠色化學的角度考慮，新型的緩蝕劑是由鉬酸鹽替代了原來的鉻酸鹽；由脂肪胺替代了芳香胺，毒性和污染性都顯著降低了。

阻垢劑主要是防止設備內部垢的生成，以保持應有的換熱效果。綠色產品聚天冬氨酸替代了原來的有機磷酸酯和磷酸鹽類，因為它們有的具有毒性，有的存在不可生物降解問題，對生態環境有一定影響，而聚天冬氨酸對環境沒有毒性，降解后仍為無毒性物質，而且原料聚冬氨酸可從自然界提取，制造過程是綠色的，也是清潔的。

聚天冬氨酸是一種只有很高應用價值的聚合物。在醫學領域曾被用作血漿膨脹劑，在水處理上可用于防止BaS04、CaS04垢的形成，聚天冬氨酸阻垢性能高于聚丙烯酸。聚天冬氨酸還能與金屬離子發生鰲合作用。

聚天冬氨酸與鎢酸鈉、苯甲酸鈉和鋅離子復配后對自來水中的碳鋼有較高的緩蝕作用。聚天冬氨酸類水處理劑因具有優良的生物可降解性和較高的阻垢性能，被認為是一種真正的綠色阻垢劑，必然成為今后開發研究的重點。

聚天冬氨酸不僅具有良好的阻碳酸鈣垢的性能，對鋅離子也具有—定的穩定作用，而分散氧化鐵的能力優于聚馬來酸與聚丙烯酸。是—種性能優良的水處理劑。隨著現代工業的快速發展，對生態環境的要求也在提高，由于水資源的日益短缺，使新型水處理劑已成為開發的一大熱點。發展聚天冬氨酸具有廣闊的前景。

隨著現代工業的飛速發展、生態環境要求的不斷提高以及水資源的日益短缺，新型水處理阻垢劑的研究和開發已成為一大熱點。聚天冬氨酸鈉（簡稱聚天冬，PASP)被人們譽為"綠色阻垢劑"，它無毒、不破壞生態環境，能用于冷卻水、鍋爐用水的處理及脫鹽、脫糖回收、反滲透等水處理過程中，目前，聚天冬已在國外得到廣泛應用。隨著人們對環保意識的加強，綠色阻垢劑的開發必將成為國內外水處理行業研究的新熱點，PASP作為綠色水處理藥劑，具有生物降解性好，緩蝕阻垢效率高等優點。

聚天冬氨酸（PASP)和聚環氧琥珀酸（PESA)是兩種極有可能被生物完全降解和具有良好阻垢緩蝕性能的水溶性聚合物，隨著PASP合成工藝的不斷改進，PASP將成為綠色水處理劑家族中重要的一員。