环境友好型阻垢剂阻CaCO3垢的性能研究

酸 钙 垢 随 着 温 度 或 水 中 含 盐 物 （ 括 碳 酸 钙 和 碱 度 ） 浓 度 的 增 加 而 产 生 。 包
为了解决 制盐 中蒸 发 器结垢 问题 ，并 且不 影响 正常生 产 ，可采 用加 阻垢 剂的方 法 。但 由于 卤水净 化 后 ｐ 值 高达 １ 左 右 ，而且 蒸发 过 程伴 随盐析 出 ， 目前 就 一 般 阻垢 剂 在上 述 卤水 中使 用性 能 的研 究 较 Ｈ １
［ 要 ］ 通 过 静 态 阻 垢 试 验 方 法 ， 考 查 了 ４类 阻垢 剂 在 高 温 、 高 ｐ 值 饱 和 盐 水 中 对 Ｃ Ｃ ） 摘 Ｈ ａ（ 的 阻垢 性 能 ．
并 在 此 基 础 上 复 配 出 ＰＰＨ一 ３阻垢 剂。 结 果 表 明 ，有 机 膦 酸 类 、 聚 羧 酸 类 和 膦 羧 酸 类 阻垢 剂 均 对 Ｃａ ） Ｃ（。表 现 出较 好 的 阻垢 效 果 ； 复 配 药 剂 ＰＩＨ一 ３的 阻垢 性 能 优 于 单项 药 剂 ． 具 有 良好 的 晶格 畸 变 作 用 和 螯 合 分 散
化 工有 限公 司提供 。
［ 收稿 日期 ］ ２０ ０ ６—１ ０—１ １ ［ 者 简介 ］ 王伟 （ ９ ３ ） 作 Ｉ８ 一 ，男 ，２ ０ ０ ４年 大 学 毕 业 ，硕 士 生 ，现 主 要从 事化 工 分 离 技 术 及 水 处 理 技 术 方 面 的 研究 。
维普资讯
第 ３卷 第 ４期
王 伟 等 ：新 型 盐 水 阻 垢 剂 的 研 制 及 对 Ｃ Ｃ ） 阻 垢 性 能 评 价 ａ （。
能 力 ，其 阻垢 率 高 达 ９ ． ３ ． 最 佳 加 入 量 为 １ ｍｇ Ｌ ８ ９ ２ ／ ，适 合 于 对 高碱 度 、 高硬 度 盐 水 的 处理 。

工业循环冷却水用阻垢缓蚀剂的研究进展张盼盼;蒋利辉;孙军萍;吴玉锋;许英【摘要】随着工业循环冷却水浓缩倍数的不断提高,结垢和腐蚀问题已严重影响工业的发展.向工业循环冷却水中投加水处理剂是解决结垢、腐蚀以及提高水资源利用率的重要手段.前期水处理药剂多以磷系为主,随着公众环保意识不断增强,近年来,以高效、绿色为目的的水处理剂的开发与改性研究得到学者们的广泛关注.本文主要综述了近年来研究人员通过接枝改性、复配等手段,制备一系列多功能、环保高效的水处理剂的方法、阻垢缓蚀性能及在应用方面的探索等进展.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2018(029)006【总页数】5页(P642-646)【关键词】阻垢缓蚀剂;接枝改性;复配【作者】张盼盼;蒋利辉;孙军萍;吴玉锋;许英【作者单位】河南大学化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南开封475004;漯河市久隆液压科技有限公司,河南漯河462000;河南省通许县水利局,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南开封475004【正文语种】中文【中图分类】O631.4我国经济与工业化程度的迅速发展对水资源产生了巨大的需求. 据统计，工业生产用水量约占总用水量的30%，冷却循环水约占工业用水量的80%[1]. 冷却水在循环过程中，随着浓缩倍数的提升，水中无机盐离子的浓度不断提高，当达到临界浓度时以沉淀物的形式从水中析出形成水垢. 水垢在管道中不断沉积，会引发管道堵塞、换热效率下降和加剧腐蚀等一系列问题[2]. 工业上常采用化学和物理的方法来解决上述问题.物理处理方法主要包括电解法、电场法、磁场法、超声波法及光化学法等[3]，该类方法操作简单、成本低且无二次污染，但一般仅能处理钙、镁离子浓度较低即硬度较小的水质，而多次循环使用的冷却水的水质成分较复杂，硬度也较高，不能普遍应用于工业循环冷却水处理行业[4]. 化学方法的阻垢原理一般是在冷却水处理过程中产生螯合增溶、吸附与分散、晶格畸变等作用[5]，其缓蚀机理则是在金属阴极表面生成难溶沉淀或是阳极表面形成致密氧化膜使其钝化[6]. 近几年来，随着科技的进步以及民众对环保意识的增强，水处理技术得到了较快的发展，本文总结了近年来工业循环冷却水处理剂的现状和研究进展，着重叙述了绿色环保类水处理剂.1 常用阻垢缓蚀剂1.1 天然高分子类阻垢缓蚀剂天然高分子类阻垢缓蚀剂来源广泛、廉价易得、易生物降解且无毒无污染. 其主要包括单宁、木质素、纤维素、壳聚糖、淀粉、腐殖酸钠等. 胡新华等[7]研究表明腐殖酸钠具有较好的阻垢缓蚀性能，当药剂的添加量为30 mg/L时，其阻垢效率高达85%. SEM结果表明腐殖酸钠可使CaCO3垢晶型由最稳定的方解石向亚稳态结构球霰石转变，从而可以抑制垢晶的生长. WANG等[8]研究了烟草的水提取物在模拟海水中对Q235钢片的阻垢缓蚀性能. 当烟草提取物的浓度为100 mg/L时，其对Q235钢片的缓蚀率为83.9%；浓度为140 mg/L时，其阻垢率为100%. 动电位极化曲线表明该提取物为混合型阻垢药剂. ABDEL等[9]将橄榄叶水提取物用于盐水中碳钢片的阻垢缓蚀剂，使用电化学阻抗谱和动电位极化曲线测量技术研究了橄榄叶水提取物的阻垢缓蚀性能. 极化曲线表明橄榄叶水提取物是一种主要控制阳极反应的混合型缓蚀剂，推测其阻垢机理为橄榄叶水提取物可吸附于碳钢表面，占据垢晶体表面活性生长点，从而抑制垢晶体正常有序的生长.天然高分子类阻垢缓蚀剂在水处理剂发展的初期，起到了至关重要的作用，但其在工业使用过程中存在用量大且性质不稳定、成本较高、产量少、难以满足工业生产所需等缺点.1.2 有机膦酸类阻垢缓蚀剂有机膦酸类水处理药剂具有化学性质稳定、较宽的pH应用范围、能有效抑制菌藻繁殖、可与多种药剂发生协同作用等优点，广泛应用于循环冷却水系统中. 该类阻垢缓蚀剂主要包括氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTC)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)等. 许妍等[10]采用静态阻垢法和动态模拟实验比较了多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、膦酰基羧酸共聚物(POCA)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMPA)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTC)、乙二胺四亚甲基膦酸钠(EDTMPS)及二己烯三胺五亚甲基膦酸(BHMTPMPA)等7种有机膦酸阻垢剂的阻垢性能. 结果表明：相对于其他几种阻垢剂，PAPEMP阻垢性能最佳，在15 mg/L时，其阻垢效率为98.1%. 且SEM结果表明加入PAPEMP阻垢剂后，垢晶体结构松散，晶体表面粗糙，晶格尺寸明显减少. 这表明PAPEMP的加入可改变垢晶的形貌结构，从而抑制垢的生长. ZEINO等[11]研究了ATMP与DTPMPA的协同作用，实验表明，当ATMP和DTPMPA的物质的量之比为1∶1时，其阻垢效率最佳，在10 mg/L时阻垢率为100%. 作者将诱导时间和饱和指数作为ATMP与DTPMPA协同作用评价的指标，综合考察了两者之间的协同效果. 方健等[12]通过量子化学计算，比较了乙烷-1,1-二膦酸(1,1-EDPA)、乙烷-1,2-二膦酸(1,2-EDPA)与羟基亚乙基二膦酸(HEDP)的分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系. 计算结果显示，三种膦酸分子中均含有呈负电性的氧原子，使得其可与Ca2+离子发生相互作用，且1,1-EDPA和HEDP分子结构中的两个氧离子之间的间距和方解石晶体中钙离子间距相匹配，因而可显著增强两种离子之间的吸附作用.有机膦酸类阻垢缓蚀剂含有大量的磷元素，长期使用该类药剂将造成水体中磷元素大量富集，导致水体中藻类植物大量繁殖，造成水体富营养化，严重污染环境. 随着民众环保意识的增强，该类药剂的应用受到极大的限制.1.3 聚羧酸类阻垢缓蚀剂1.3.1 聚丙烯酸类聚丙烯酸具有较好的阻碳酸钙和硫酸钙垢性能，并且还具有一定的缓蚀和分散性能，可有效地分散水中的粉尘和腐蚀物等. 王虎传等[13]制备了丙烯酸-丙烯酰胺-聚丙二醇/马来酸酐(AA-AM-PPGAZMA)三元共聚物. 该共聚物是一种不含磷的绿色经济型水处理剂，文中利用SEM技术探究其阻垢机理，采用控制变量法研究了反应原料用量对AA-AM-PPGAZMA阻垢效率的影响. 实验结果表明，当AA、PPGAZMA和AM的物质的量之比为4∶3∶1，药剂用量为3 mg/L时，其阻硫酸钙垢率可达98%. 赵向阳等[14]研发了新型水处理剂聚酰胺酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(HBPAE-AMPS). 对所得产物性能分析可知，其最佳反应比为：AMPS与HBPAE质量之比为5.5∶1，且最终聚合物的相对分子质量在1～1.5万之间时，其阻垢性能最优. 孙琪娟等[15]合成了马来酸酐-丙烯酸-丙烯酸甲酯(MAH-AA-MA)三元共聚物阻垢剂，并确定了最佳反应条件为n(MAH)∶n(AA)∶n(MA)=2∶2∶1，引发剂的用量为4%时，可得到阻垢性能在88%以上的聚合物. 符嫦娥等[16]制得了丙烯酸-聚氧乙烯醚(AA-APEC)共聚物阻垢剂，该共聚物阻垢剂可改变垢晶体的晶型，从而达到阻垢目的，其药量为20 mg/L时阻垢效率可达91%.1.3.2 聚马来酸类聚马来酸类水处理剂化学性质较稳定，有较好的耐高温性，近年来得到较为广泛的应用. LIU等[17]研发了马来酸酐-烯丙氧基聚乙二醇/缩水甘油(MA-APEG-PG-(OH)n)(n = 3,5,7,9,11)共聚物水处理剂. 实验结果表明共聚物中n的数值与其阻垢效率有着密切的关系，当n为5时，其效率最高，在用量为8 mg/L时，其效率高达97%. 杨祥晴等[18]制得了低膦马来酸酐-尿素(PMASU)共聚物. 当聚合温度为95 ℃，SHP、MA和UREA的物质的量之比为2∶10∶1，聚合反应时间为4 h，引发剂量占总反应量的4%时所得产物阻垢性能最优. 当PMASU用量为25 mg/L 时综合性能最优，阻垢和缓蚀效率均高于80%. YOUSEF等[19]合成了马来酸酐-丙烯酰胺共聚物. 实验数据表明在pH为10.45，加热温度为70 ℃，用药量为9 mg/L时此药剂的阻垢率高达99.5%.1.4 环境友好型阻垢缓蚀剂自20世纪90年代提出“绿色化学”的理念以来，如何研发并使用无磷、无毒、高效及可生物降解的阻垢缓蚀剂成为了人们关注的焦点. 目前该类药剂主要包括聚天冬氨酸类(PASP)和聚环氧琥珀酸类(PESA).1.4.1 聚环氧琥珀酸类聚环氧琥珀酸(PESA)是一种不含磷、氮的环境友好型化合物，可生物降解，兼具阻垢缓蚀多重功效，并能较好的适应高碱、高硬度水体系. GU等[20]将PESA与咪唑啉复配，取得了较好的协同效果. 当PESA与咪唑啉的配比为25∶4时，其缓蚀率可达90.42%，阻垢率为96.74%. 熊蓉春等[21]将葡萄酸钠、Zn2+离子和PESA复配，复配产物具有极强的协同效果. 当PESA用量为30～50 mg/L，葡萄酸钠和Zn2+离子的用量为5～8 mg/L时具有最佳的协同效果，其对碳钢的缓蚀率可达96%以上. PESA缓蚀机理一般认为是因为分子链中插入了氧原子，使其更容易形成稳定的五元环螯合物. PESA虽具有较好的阻垢缓蚀性能，但目前关于PESA的研究大多数集中在其合成方法以及应用方面，对其螯合金属离子的能力以及机理的研究较少，从而限制了PESA的进一步应用.1.4.2 聚天冬氨酸类20世纪90年代初，聚天冬氨酸(PASP)作为水处理剂被研发出来，以其高效的优势，尤其是可生物降解的特性，迅速在冷却水处理行业得到广泛应用.聚天冬氨酸类水处理剂一般分为两类，一类是以聚天冬氨酸为单体，对其进行接枝得到聚天冬氨酸接枝共聚物，以期提高PASP的综合性能；另一类则是将聚天冬氨酸与其他阻垢缓蚀剂进行复配，发挥其协同效果，以拓宽其应用范围.李彬等[22]制得了聚天冬氨酸-丝氨酸(PASP/SE)接枝物. 研究表明，当反应时间为18 h、反应温度为55 ℃及原料配比为n(PSI)∶n(SE)= 1∶1时，PASP/SE的性能最佳. 同时其阻垢率与温度、时间、水系统中与m(Ca2+)之比呈负相关. 杨星等[23]合成了聚天冬氨酸/2-噻吩甲胺(PASP/2-TPMA)接枝物. 实验结果表明，2-噻吩甲胺可明显改善PASP阻垢缓蚀性能，当PASP/2-TPMA用量为1.3 mg/L时，其阻CaCO3、CaSO4垢率均为100%. 在相同实验条件下，PASP/2-TPMA缓蚀能力较PASP高出近20%. MIGAHED等[24]制备了甘氨酸-天冬氨酸(Gly-PASP)共聚物. 结果表明当Gly-PASP浓度为125 mg/L时，其对硫酸钙垢的抑制率达90.2%. 王谦等[25]将L-肌肽接枝到PASP上. 实验结果表明，当PASP/L-肌肽浓度为8 mg/L时，其阻磷酸钙垢效率即可达到90%以上. 通过对不同温度和不同PO43-离子浓度条件下PASP/L-肌肽阻垢效率的测定可知，PASP/L-肌肽有较好的耐高温和耐高磷酸根浓度的特性.程玉山等[26]制备了聚天冬氨酸、苯并三氮唑(BTA)、钨酸钠、葡萄糖酸钠四元复配水处理剂，并通过正交实验对四种药剂不同复配比例进行分析，结果显示该四元复合配方的最佳复配比例为PASP∶BTA∶钨酸钠∶葡萄糖酸钠为10∶0.5∶20∶10，在此配比条件下其对铜的缓蚀效果最为显著. ZHANG等[27]研究了PASP、聚环氧琥珀酸(PESA)、葡萄糖酸钠(Glu)和聚氨基聚醚基亚甲基膦酸(PAPEMP)以及Zn2+离子复配水处理剂. 利用失重法和电化学实验法研究了复配药剂对碳钢腐蚀作用的协同效应. 电化学实验表明，该复合配方中，PASP、PESA、PAPEMP和Glu为混合抑制剂，而锌离子表现为阴极抑制剂，其协同效应表现为抑制金属溶解的阴极反应，并且在碳钢表面可形成保护膜以达到缓蚀目的；利用正交试验得出该复合药剂中PASP、PESA、PAPEMP、Gln和Zn2+离子的最佳复合配比分别为12∶12∶4∶2∶2. 在该配比下药剂的缓蚀效率高达99%.本课题组在聚天冬氨酸复配方面开展了一系列相关性的研究. 将自制的一系列聚天冬氨酸接枝物如聚天冬氨酸/氨基甲磺酸(PASP/ASA)、聚天冬氨酸/糠胺(PASP/FA)[28]、聚天冬氨酸/4-甲氨基吡啶(PASP/4-AMPY)，分别与2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、ZnSO4、聚环氧琥珀酸(PESA)进行复配，并利用正交实验得到最佳复配比. 含PASP/ASA接枝物的复合型药剂最佳复配比为：PASP/ASA为10 mg/L，PESA为20 mg/L，ZnSO4为2 mg/L，PBTCA为8 mg/L. 含PASP/FA接枝物的复合型药剂最佳复配比为：PASP/FA为30 mg/L，PESA为40 mg/L，ZnSO4为4 mg/L，PBTCA为8 mg/L. 含PASP/4-AMPY接枝物的复合型药剂最佳复配比为：PASP/4-AMPY为20 mg/L，PESA为30mg/L，ZnSO4为4 mg/L，PBTCA为15 mg/L. 采用静态阻垢法、失重法以及动电位极化法等研究了复合型阻垢缓蚀剂的性能. 实验结果表明复合药剂性能较PASP均有较大提升，其中PASP/ASA复合型药剂的阻CaCO3垢率为91.2%，阻CaSO4垢率为100%，阻Ca3(PO4)2垢率为88%，PASP/FA复合型药剂的阻垢率为92.3%，缓蚀率高达96.4%，PASP/4-AMPY复合型药剂在保持较高阻垢率的基础上，其缓蚀率高达98.1%. 同时利用智能动态模拟装置考察了上述三种复合型阻垢缓蚀剂的工业应用前景，结果表明复合型药剂的污垢热阻值和年腐蚀速率均满足国家标准(GB/T50050-2007)的要求，该类复合型阻垢缓蚀剂具有较好的工业应用前景.2 结论工业循环冷却水用阻垢缓蚀剂的研究，近几年发展较快，但工业社会和经济的高速发展对水处理剂的研究工作提出了更高的要求，如何提升水处理剂的综合性能仍然是今后研发工作的重点.在未来的水处理剂研发工作中，应当通过对当前性能较好的水处理剂进一步深入研究，开拓思路，寻找更为高效环保的功能基团，通过接枝改性、复配等手段，对其综合性能进行不断完善，以便使其能更好地适应新形势下水处理剂的发展趋势. 参考文献：【相关文献】[1] MASSEOUD O, ABDALLAH A, HASSEN B, et al. 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表征． 研 制 了一种无磷 多元的绿 色阻垢剂 ， 其 组成 为聚天冬氨酸（ Ｐ ＡＳ Ｐ ） 、 单 宁酸（ Ｔａ ｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ） 和 葡萄糖 酸钠 （ Ｓ ｏ ｄ ｉ ｕ ｍ
ｇ ｌ ｕ ｃ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ） ． 通过正交试验确定 了该复合 药剂的最佳配 比． 通过 碳酸钙 沉积法对 Ｐ ＡＳ Ｐ及 其复合产 品的 阻垢 性能进
（ Ｐ ＡＳ Ｐ ） ： 优（ Ｔａ ｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ） ： ｅ（ ｒ ｏｄ Ｓ ｉ ｕ ｍ ｇ ｌ ｕ ｃ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ） 一１ ： ２ ： ３ ， 总加量为 ２ ４ ｍｇ・ Ｌ ＿ 时， 阻垢 率可达 ９ ９ ． ４ ． 实验 结果为
聚天冬氨 酸的工业应用提供 了参考价值 ．
１ ． ２ Ｐ ＡＳ Ｐ的合成
生物相容性 ， 可在环境中快速完全降解 ， 不会对环境 产生 影 响［ ¨ ． 因此 ， Ｐ ＡＳ Ｐ被公 认 为是 聚 丙 烯 酸系 和
磷系水处理剂 的更新换代产品［ ２ ］ ． 单一的 Ｐ Ａ Ｓ Ｐ聚
合物用于工业循环水处理 ， 但对于高温、 高硬度及高 碱 度水 质条 件 ， 阻 垢及 缓蚀 效果并 不 能令人 满意 ． 研
究表明［ ３ ］ ， 利用药剂之间的协同增效作用， 将Ｐ Ａ Ｓ Ｐ
与其它 的 阻垢 分 散 剂 复 配制 成 多 元 复合 水 处 理 剂 ， 将 有利 于促 进 Ｐ Ａ Ｓ Ｐ在 水处 理 中应 用 ［ ４ ］ ． 笔者以 聚天 冬 氨酸 （ Ｐ ＡＳ Ｐ） 、 单宁酸 （ Ｔａ ｎ ｎ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ［ ］ ） 和葡萄糖 酸钠 （ Ｓ ｏ ｄ ｉ ｕ ｍ ｇ ｌ ｕ ｃ ｏ ｎ ａ ｔ ｅ ［ ］ ） 为 原
将 马来 酸酐 和蒸馏 水按 一定 比例 加人 到烧 瓶 中

新型反渗透膜阻垢剂GDMP阻垢性能评价刘宗语;郦和生;谢文州【摘要】Performance of glycine dimethylene phosphonic acid (GDMP), a new type reverse osmosis (RO) membrane was tested by static and dynamic evaluation method. The static evaluation results show that the CaCO3 inhibition efficiency of GDMP is excellent, the scale inhibition ratio is 76.2 % when the dosage is 12 mg/L, which is better than 52.3 % ofPTP0100. The dynamic evaluation results show that the times of water flux remaining is extended by GDMP, and the permeate flow rate can be maintained for 58, 108, 168 h, the water flux declined by 10 % for 74, 140, 232 h when the dosage was 2, 3, 4 mg/L, respectively. But the time obtained by PTP0100 is only 0, 6, 10 h and 28, 40, 48 h under the same condition. The performance of GDMP is better than PTP0100.%采用静态法和动态法对新型反渗透膜阻垢剂GDMP进行了阻垢性能评价.静态法结果表明,GDMP阻CaCO3垢性能优良,使用浓度为12 mg/L时阻CaCO3垢率为76.2％,好于同浓度PTP0100的52.3％.动态法结果表明,GDMP能够大大延长水通量不变的时间,2,3,4 mg/L分别在58,108,168 h内水通量维持不变,在74,140,232 h时水通量降低10％,而相同条件下PTP0100维持水通量不变的时间为0,6,10 h,在28,40,48 h时水通量降低10％,GDMP性能优于PTP0100.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2012(031)005【总页数】4页(P55-58)【关键词】反渗透(RO);阻垢剂;性能评价【作者】刘宗语;郦和生;谢文州【作者单位】中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500;中国石化北京北化院燕山分院,北京102500【正文语种】中文【中图分类】X703.5反渗透用于水处理时，其产水率一般控制在75%左右，也就是说进水在反渗透膜的浓水侧浓缩了4倍。

阻垢剂对石灰石石膏法脱硫效率的影响
石灰石石膏法是一种常用的脱硫方法，主要利用石灰石和石膏进行二氧化硫（SO2）的吸收和转化。

在实际应用过程中，存在一些问题，比如石灰石表面的垢积和结垢现象，会影响脱硫效率。

阻垢剂的添加成为解决这一问题的有效手段。

本文将重点探讨阻垢剂对石灰石石膏法脱硫效率的影响。

我们需要明确阻垢剂的作用机理。

阻垢剂是一种能够阻止石灰石表面垢积和结垢的添加剂。

它能够与石灰石表面的杂质发生反应，形成一层保护膜，阻止杂质在石灰石表面的沉积和结垢。

这样就能够保持石灰石颗粒表面的清洁，并提高二氧化硫的吸收效率。

阻垢剂的选择非常重要。

一般来说，阻垢剂应具有以下性质：1）对石灰石本身没有腐蚀作用；2）能够与石灰石表面杂质发生反应，并形成稳定的保护膜；3）具有良好的分散性，能够均匀分散在溶液中；4）对石膏的形成没有影响。

实验结果表明，选择合适的阻垢剂，可以显著提高石灰石石膏法的脱硫效率。

阻垢剂的添加可以有效地防止石灰石表面的垢积和结垢，保持石灰石颗粒表面的清洁，提高二氧化硫的吸收效率。

阻垢剂的添加量也是影响脱硫效率的重要因素。

适量的阻垢剂添加可以有效地防止垢积和结垢，提高脱硫效率；但过量的阻垢剂可能会降低脱硫效率，甚至对石灰石石膏法产生副作用。

值得注意的是，不同的石灰石石膏法脱硫设备和工艺条件可能对阻垢剂的选择和添加量有不同的要求。

在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化。

第 41 卷第 9 期 圆园21 年 9 月
工业水处理 陨灶凿怎泽贼则蚤葬造 宰葬贼藻则 栽则藻葬贼皂藻灶贼
灾燥造援41 晕燥援9 Sep.袁圆园21
DOI院10.19965/ki.iwt.2020-1207开放科Biblioteka 渊资源服务冤 标识码渊OSID冤院
HEDP尧PBTCA尧PAA 对 CaCO3 垢抑制作用的电化学研究
随着世界人口的不断增长和工业的快速发展袁 水资源短缺问题日益加剧遥为了节约水资源袁循环冷 却水系统在工业生产中得到广泛应用遥然而袁冷却水 系统结垢会降低换热效率袁损害设备寿命并带来安 全隐患也1页遥 其中袁碳酸钙沉积物是循环水垢的主要来 源袁其可以吸附在绝大多数金属材质表面形成致密水
垢层遥 因此袁寻求高效阻垢或除垢的方法势在必行遥 使用阻垢剂是抑制循环水结垢的有效方法遥 由
于分子结构中含有膦酸尧羧酸等活性基团袁羟基亚乙 基二膦酸渊HEDP冤尧2-磷酸基 -1袁2袁4-三羧 酸丁烷 渊PBTCA冤 和 聚 丙 烯 酸 渊PAA冤 是 常 见 的 循 环 冷 却 水 CaCO3 垢抑制剂也2页遥 阻垢剂阻垢性能一般多采用静
咱关键词暂 计时电流法曰电化学阻抗谱曰电沉积曰阻垢剂曰碳酸钙垢 咱中图分类号暂 TQ085+.4 咱文献标识码暂 A 咱文章编号暂 1005-829X渊2021冤09-0117-07
Electrochemical investigations of the inhibitory effect of HEDP袁 PBTCA and PAA on CaCO3 scale
张可桂 1袁左兆顺 2袁杨文忠 2袁葛 峰 1袁陈 云 2袁尹晓爽 2袁刘 瑛 2
渊1. 生态环境部南京环境科学研究所袁江苏南京 210042曰 2. 南京工业大学化学与分子工程学院袁江苏南京 210037冤

浅谈我国近年来阻垢剂的研究现状摘要:本文介绍了阻垢剂的种类及我国近年来阻垢剂的研究现状,并对其未来的发展方向作了展望。

认为在阻垢剂的研制开发中要加强对可生物降解的无毒、无害阻垢剂的研制,并能够得到优先开发。

关键词:阻垢剂生物降解无毒无害水资源匮乏一直是我国面临的一大难题。

近年来,随着我国水资源的短缺、人口数量的增加和工业生产的迅速发展,用水量也在急剧增大,如何节约用水已经成为人们生活及工业发展的趋势。

水的循环使用是节约用水的有效途径,但水的循环使用会使水质逐渐变差,并会使设备结垢,影响其正常使用。

解决这个问题的有效方法是向循环水中投加阻垢剂,防止垢的生成。

1 阻垢剂研究进展概述经过半个多世纪的发展,阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。

近年来,阻垢剂的品种丰富多样,在工业水处理及环保要求的推动下,阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展[1]。

2 阻垢剂分类及研究现状阻垢剂的种类繁多,按照阻垢剂的发展过程和其结构特点,一般情况下将其分为天然聚合物阻垢剂、含磷类聚合物阻垢剂、共聚合物阻垢剂、环境友好型聚合物阻垢剂。

2.1 天然聚合物阻垢剂天然聚合物阻垢剂是一些天然产物如木质素、单宁、淀粉、纤维素和壳聚糖等,由于它们都含有许多酚羟基,而这些基团能对Ca2+、Mg2+等盐垢晶体的生长具有一定的抑制作用,很早就被作为阻垢剂在工业上得到了广泛的使用。

在20世纪60年代,天然聚合物由于来源丰富,价格便宜,并且由于水垢处理的产物能够被生物降解而得到了迅速的发展。

但是天然聚合物阻垢剂在水处理应用的过程中,又存在着用量大,高温下不稳定等缺点,逐渐被新合成的阻垢剂所取代,目前天然聚合物已很少使用。

2.2 含磷类聚合物阻垢剂在冷却水处理中,最常用的无机含磷聚合物阻垢剂是三聚磷酸钠和六偏磷酸钠[2]。

它的阻垢机理主要是通过分子中的某些官能团或静电力吸附在晶体表面的活性点上,抑制晶体的生长,增加它的溶解度。

但是这类阻垢剂也存在着缺点:其一磷浓度高;其二容易水解为正磷酸盐,产生磷酸钙沉淀。

摘
要： 利用 聚天冬氨酸（ Ａ Ｐ 、 Ｐ Ｓ ） 聚环氧琥珀酸（ Ｅ Ａ） 丙烯 酸一 ＰＳ 、 丙烯 酸酯共聚物 （ Ａ Ａ 和 ２膦酸基 丁烷－ Ａ － Ｅ） ・
１２ ４ 三羧酸（ Ｂ Ｃ 制备 了一种环保 型反 渗透 阻垢 剂。通过 静态及 动态阻垢 实验 对阻垢 荆的阻垢性 能进 ，，． Ｐ Ｔ Ａ）
自２ Ｏ世纪 ８ Ｏ年 代 中期 起 ， 渗 透 除盐 装 置 反 在 我 国得 到越来越 广泛 的应 用 Ｊ 。但是 水在 通
１ 实验 部 分
１ １ 原材 料 ．
过该 装置 时 ， 中的盐类 将被 浓缩 ， 其 当微 溶性 盐的 浓 度积超 出该条 件 下 的饱 和 值 时 ， 可 能从 水 中 就 结 晶 出来的结垢 ， 引起装 置 的除盐效 率降 低 ， 用寿命 缩 使
行 了评价 ， 结果表 明此反渗透阻垢剂具有优异 的阻垢分散性能和生物降解性能。 关键词 ： 反渗透 ； 阻垢剂 ； 分散性 中图分类号 ： Ｔ ８ Ｑ０ ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｆｅ ｖ ｒ ｎ ｅ －ｒｅ ｄ ｙ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｏ ｎ ｉｏ ｍ ｎｔｆ ｉｎ ｌ
维普资讯
第２ ４卷
第 ４期
河 北 宵 科 学 院 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆｔ ｅ Ｈｅ ｅ ｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃ ｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ｌｏ ｈ ｂ ｉＡ ａ ｅ ｆ ｉｎ ｅ ｎ Ｓ
Ｖ １２ ｏ ４ ｏ．４ Ｎ ．
ｒ ｖ ｒ ｅ ｏ ｍ ｏ ｉ ｃ ｌ ｎ ｂ ｔ ｒ ｅ ｅ ｓ ｓ ｓｓ ｓ ａ ｅ ｉ ｈｉ ｉｏ ＪＡ Ｇ Ｈ ｎ －ｎ ’ ＬＵ Ｚ ｅ － ＷＡ Ｇ ｉｎ ｉ ＴＡＮ Ｃａ－ Ｉ Ｎ ｏ ｇｊ ｇ 一． Ｉ ｈ ｎｆ ， Ｎ Ｌ ｒｅ’ Ｉ ｉｉ ｉ ａ － ， ｌ

ＨＣＯ３一ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｎ ａ ２ ２ ０ ｍｇ ／Ｌ ａ ｎ ｄ ６ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ，ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ，ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｌ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ａ ｎ １ ２ ｈ ａ ｔ ａ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ —
（ 长沙矿冶研究院有 限责任公司 ， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ １ ２ ）
摘
要： 针 对桃 花江内陆核电站循 环冷却用水低 硬度 、 低碱度的水质特点 ， 研制 出一种 新型阻垢剂 Ｈ Ｄ － １ ， 研究 了其阻垢性 能 ， 并将
其应用于循环冷却水动态模拟系统 ， 结果 表明 ， 在投加量为 ５ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 温度 低于 ８ ０℃ ， 运行 时间小于 １ ２ ｈ ， ｃ ａ ２ 浓度低 于 ２ ２ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ， Ｈ Ｃ Ｏ ， 一 浓 度低 于 ６ Ｏ Ｏ ｍ ｇ ／ Ｌ的条件下 ， 阻垢剂 Ｈ Ｄ 一 １ 对碳 酸钙 的阻垢 效率大于 ９ ０ ％。动态试验 中阻垢剂 Ｈ Ｄ 一 １ 的污垢 热阻 、 腐蚀 速 率和阻垢效率分别为 ０ ． ０ ０ ０ ０ ７ １ Ｉ Ｔ Ｉ ・ Ｋ ／ ｗ、 ０ ． ０ ０ ３ ６ ｍ ｍ ／ ａ 和９ ７ ． ６ ９ ％， 表明新型阻垢剂 Ｈ Ｄ ． １ 完全满足桃 花江内陆核 电站循环冷却水
ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｆ ｏ ｕ ｌ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ，ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒｅ ａ ０． ０ ０ ０ ０ ７ １ ｍ ・Ｋ ／ Ｗ ，０． ０ ０ ３ ６ ｍｍ／ ａ ｎｄ ａ

Key words :scale inhibitor ;scale inhibition mechanism ; heat2exchange equipment
抑制污垢生长 ,提高传热效率 、降低能源 与原材料消耗 ,这是许多工业生产过程的共 同愿望 。目前 ,工业上所用的阻垢方法可以 分成两大类 ,即物理方法和化学方法 。前者
2001 年 4 月 Apr. 2001
专题综述
化 学 工 业 与 工 程 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING
第 18 卷 第 2 期 Vol. 18 NO. 2
阻垢剂作用机理研究大学理工学院化工系 ,海南 海口 570228 ;21 大连理工大学化学工程研究所 ,辽宁 大连 116012)
包括静电场 、磁场和超声波的利用 ; 晶种技 术 ;抗粘附材料 、高分子涂层的应用 ;设备在 线机 械 法 防 垢 和 设 计 及 操 作 条 件 的 优 选 等[1] 。化学软化法 、酸化法 、碳化法以及阻垢
收稿日期 :1999211228 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (29 776 008) 。 作者简介 :王 睿 (1968 - ) ,男 ,黑龙江哈尔滨人 ,海南大学理工学院化工系教授 ,博士 ,主要从事化工传
阻垢剂是一种能阻止无机盐类 ,尤其是 CaCO3 、CaSO4 、Ca3 ( PO4 ) 2 、Mg (OH) 2 等负溶解 性难溶盐的沉积成垢 ,目前在工业循环冷却 水系统 、海水淡化 、锅炉 、地热资源开发以及 油气田等众多场合中得到了广泛应用 。
1 阻垢剂的发展历程[3、4]
阻垢剂的早期应用可追溯到 30 年代 ,当 时所用的阻垢剂多为天然产物 (如木质素和 丹宁等) ,在组成和性能上并不稳定 。加酸 (硫酸或盐酸) 控垢也是这一年代所用方法之 一 。到了 40 年代 ,人们已经能够利用 Lange2 lier 指数或 Ryznar 指数预测水的结垢倾向 ,但 在技术上仍采用加酸调 pH 值的控垢手段 。 在 50 年代 ,人们主要关注金属腐蚀的防护问 题 ,阻垢技术并没有多大进展 。进入 60 年 代 ,由于石油化工的大规模发展 ,对循环冷却 水的水质提出了越来越高的要求 ,相应的排 放对环境的影响也日渐受到重视 。在此背景 下 ,开发了合成水溶性聚合物 、有机膦酸化合 物 (包括有机膦酸酯和有机膦酸盐等) ,开创 了现代冷却水阻垢技术的新局面 。其中 ,有 机膦酸化合物的开发起源于核材料的萃取分 离 ,几十年来它几乎已经成为磷系冷却水处 理配方中难以取代的一员 。1967 年 ,人们又 成功地利用这些聚合物和有机膦化合物 ,开

配比的丙烯酸／ 异丙烯膦酸／ 丙烯 酰胺 （ Ａ／Ｐ Ａ Ａ 三元共聚 物。用 红外光谱对产物进行 了表 Ａ １ Ｐ ／ Ｍ）
征 。研究 了在相同条件下， 含有相 同基团 的共聚物阻垢剂与复 配型阻垢剂 以及 不同组成的共聚物
阻垢剂对 Ｃ Ｏ ３ ａ ０ 的阻垢性能。结果表 明， 同一分子链 上的基 团间具有较好 的阻垢 协同效应 ， 且基 团组成不 同， 其阻垢协同效应也不 同。 关键词 ： 复配型阻垢剂 ； 共聚物阻垢 剂 ； 碳酸钙 ； 阻垢协同效应 ； 扫描电镜
第２ ８卷 第 ６ 期
２０ ０ ８年 ｌ ２月
山
西

化
工
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ６ １２ ． Ｄｅ ．２ ０ ｃ ０８
Ｓ ＨＡ ＮＸＩＣＨＥＭ Ｉ Ｌ ＮＤＵＳｒ ＣＡ Ｉ ＲＹ
．
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¨膏 ： ｌ
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科研与开发０ 。
共 聚物 阻垢 剂 中官 能 团对 Ｃ Ｃ 的 阻垢 协 同作用 ａ Ｏ３
未 加热空 白水样 消耗 的 Ｅ Ｔ 的体 ＤＡ
加 热空 白水 样 消 耗 的 Ｅ Ｔ 的体 积 ， Ｄ Ａ
积， ｍＥ；
— —
滴定至溶液 由紫红色变为蓝绿色， 即为终点。同时 进行空白实验， 依式（） １计算阻垢率 ：
Ｚ Ｇ＝ ×１ ０ ０％ （） １
ｍ Ｌｏ
２ 结果与讨论
中 图 分 类 号 ： Ｑ ２ ． Ｔ ３５７ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４７ ５ （０ ８ ０ ．０ １ ４ １ ０—０ ０ ２ ０ ）６００ — ０
引 言
聚合 物在水 处 理 领域 中的应 用 已有 ２ ０多年 的 历史 ， 初使用 的是低 相对 分子质量 的均 聚物 ， 聚 最 如

109在工业循环冷却水系统尤其是油田管道中[1]，结垢现象十分严峻，这不仅会造成资金的浪费，还在一定程度上增加了生产风险，例如由于温度升高、水分浓缩等因素使得冷却水中成垢离子过饱和而沉淀析出在管壁表面，管道直径由于垢层的加厚而逐渐缩小，导致冷却管路穿孔泄漏，同时还会引起腐蚀现象的加剧，造成严重的工业事故，据可靠数字统计，全球每年用于结垢和阻垢引起的热损失消耗的资金多达上百亿美元。

到目前为止，缓解结垢现象最有效的办法就是向水体中添加阻垢剂[2]。

然而，含磷阻垢剂的滥用引起了严重的水体污染。

由于构建环境友好型社会是当前社会的发展趋势，因此生产和使用品质优良、效果显著、无污染的“绿色环保”阻垢剂成为水垢研究的重中之重[3]。

本文选取常见的绿色阻垢剂聚天冬氨酸（P A S P ）、聚环氧琥珀酸（P E S A ）、聚丙烯酸（PAA）和水解聚马来酸酐（HPMA）作为研究对象[4]，应用静态阻垢法评价4种缓蚀剂对油田生产中最常见的硫酸钙和碳酸钙水垢的阻垢性能，为油田生产提供依据和参考。

1 实验原理、方法与步骤1.1 实验原理碳酸钙水垢评价以标准CaCl 2溶液和标准NaHCO 3溶液和阻垢剂溶液配制测试液，升温促使溶液中Ca （HCO 3）2迅速分解成CaCO 3沉淀，恒温一段时间达到平衡后取上清液用EDTA标定Ca 2+，得出其中Ca 2+含量，Ca 2+含量越多证明阻垢剂阻垢效果越好。

硫酸钙水垢的评价用EDTA溶液滴定Ca 2+储备液与SO 42+储备液反应保温后的上清液，通过上清液中Ca 2+的浓度对阻垢剂的阻垢效果进行评定。

1.2 实验步骤（1）碳酸钙评价时配制标准氯化钙溶液、标准碳酸氢钠溶液、氨-氯化铵缓冲溶液（称取氯化铵5.4g，加蒸馏水20mL，再加浓氨水35mL，加水稀释至100mL）。

硫酸钙水垢需配制标准氯化钙溶液、标准硫酸钠溶液、氨-氯化铵缓冲溶液（同上）。

准备好铬黑T指示剂、EDTA标准滴定溶液。

阻垢剂性能评价试验一．实验目的掌握碳酸钙沉积法评价水处理剂抑制碳酸钙析出的测定方法。

了解不同阻垢剂的阻垢性能。

了解阻垢剂的作用原理。

二．实验原理以含有一定量的碳酸氢根和钙离子的配制水和阻垢剂制成试液。

在加热条件下，促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙，达到平衡后测定试液中的钙离子浓度。

钙离子浓度越大，则该阻垢剂的足够新能越好。

2HCO3-+Ca 2+Ca(HCO 3)2Ca(HCO3)2CaCO 3+H 2O +CO 2 三．实验药品与仪器①氢氧化钠溶液：200g/L 。

②硼砂缓冲溶液：pH ≈9，称取 3.80g 十水四硼酸钠(Na 2B 4O 7.10H 2O)溶于水中并稀释到1L 。

③乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液：c (EDTA)约为0.01mol/L 。

④盐酸标准滴定溶液：c (HCl)约为0.1mol/L 。

⑤钙-羧酸指示剂：称取0.2g 钙-羧酸指示剂与100g 氯化钾混合研磨均匀，储存于磨口瓶中。

⑥溴甲酚绿-甲基红指示液。

⑦水处理剂试样溶液：1.00mL 含有0.500mg 阻垢剂（以干基计）。

⑧恒温水浴：温度可控制在（80±1）℃。

⑨锥形瓶：500mL ，配有装了φ5~10mm ，长约300mm 玻璃管的胶塞。

⑩阻垢剂：HEDP四．实验步骤1.碳酸氢钠标准溶液配置与标定①碳酸氢钠标准溶液配置(1mL 约含18.3mg HCO 3-)：称取25.2g 碳酸氢钠置于100mL 烧杯中，用水溶解，全部转移至1000mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，储存期30d 。

②标定：移取5.00mL 碳酸氢钠标准溶液置于250mL 锥形瓶中，加水约50mL ，溴甲酚绿-甲基红指示液3~5滴，用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由浅蓝色变为紫色即为终点。

③计算：以mg/mL 表示的碳酸氢根离子(HCO 3-)的浓度(X 1)按下式计算：31110.06101061V c V c X V V⨯⨯== V 1——滴定中消耗的盐酸标准溶液体积，mL ；C ——盐酸标准滴定溶液的实际浓度，mol/L ；V ——所取碳酸氢钠标准溶液的体积，mL ；0.0610——与1.00mL 盐酸标准溶液[c (HCl)=1.000mol/L]相当的以克表示的碳酸氢根离子（HCO 3-）的质量。

量及不同外界条件下对产物阻碳酸钙性能的影响 。 王骁等 研究了环氧琥珀酸的聚合条件对其粘度和 阻垢率的影响， 优化的聚合条件为： 用 NaOH 调节 pH 11 ， 加入 1． 85 g Ca（ OH） 2 ， 在 95℃ 反应 2 h。 聚环 氧琥珀酸粘度为 60 mPa · s 时， 阻垢（ 20 mg / L） 下， 聚环氧琥珀酸的阻垢性能接 近其它羧酸类和含磷阻垢剂； 用聚环氧琥珀酸逐渐替 代羟基乙叉二膦酸， 其阻垢率降低， 但用聚环氧琥珀 酸替代 50% 的氨基三甲叉膦酸和 2 － 膦酸丁烷 － 1 ， 2， 4 － 三羧酸， 其阻垢性能基本不变。
［18 ］ PESA 对 CaCO3 、 BaSO4 、 理。张冰如等 研究发现， SrSO4 、 CaF2 垢有极其优良的阻垢性能， 对 CaSO4 垢 ［16 ］ ［15 ］
［9 ］
2
PESA 的阻垢机理
由于阻垢剂的阻垢机理比较复杂， 目前对 PESA 的阻垢机理的研究并不成熟， 而且对其看法尚不统 一， 归纳起来主要有以下 4 种 （ 1 ） 螯合作用
［10 ， 11 ］
：
PESA 分子能与水中离子形成水溶性的螯合物， 所以这些离子可防止生成沉积化合物 （ 2 ） 晶格畸变作用
用聚环氧琥珀酸逐渐替pesa的阻垢机理由于阻垢剂的阻垢机理比较复杂目前对pesa的阻垢机理的研究并不成熟而且对其看法尚不统一归纳起来主要有以下41螯合作用pesa分子能与水中离子形成水溶性的螯合物所以这些离子可防止生成沉积化合物122晶格畸变作用若晶体吸附有pesa阻垢剂并掺杂在晶格中就会使caco在微晶成长过程中发生晶格畸变或者晶体内部的应力增大从而使晶体易于破裂阻碍了沉积垢的生长13143低剂量作用在过饱和溶液中存在大量小于临界半径的垢小晶体由于所加入的阻垢剂对小晶体中的晶核和晶体的活性点有特殊吸附能力并可通过物理或化学作用吸附在其上使界面能大大增加界面能越高晶体的临界半径越大小晶体从水中析出越困难从而实现了加相对水中结垢成分的阳离子浓度低得多的药剂即可抑制大量成垢离子的结晶作用即宏观的低剂量作用

常用阻垢剂性能测定报告单
浓缩倍数pH 硬度以CaCO3 计(mg/L) 碱度(mg/L) 总溶固(mg/L) 稳定指数I R 水质状况K = 1 7. 51 90 69 240 8. 73 中度腐蚀K = 2 8. 65 180 138 480 6. 45 轻度腐蚀K = 3 8. 75 270 207 720 5. 67 轻度结垢K = 4 8. 84 360 276 960 5. 14 中度结垢K = 5 8. 94 450 345 1200 4. 74 中度结垢注:当I R < 6时,形成水垢, I R 越小,结垢倾向越严重; I R > 6时,出现腐蚀, I R 越大,腐蚀倾向越严重;当I R = 6时,水质既不腐蚀也不结垢,处于稳定状态。

测定指数Ga2+离子Cl-离子静态阻垢率% 溶液PH 浓缩倍数
水溶性长效阻垢剂(SunBR—511)检测报告单技术指标
项目指标检测结果检测评价
外观淡黄色或白色
棒状物
白色棒状物合格直径58mm直径59mm合格长 50cm长 50cm合格
固含量/ %≥9999.5 合格
密度/ g/cm3 1.0～1.4 1.08 合格
静态阻垢率/ %≥8090 合格
静态平均溶解
速率/g/cm2.d
≥2.0 2.8 合格
动态平均溶解
速率
/g/cm2.d
≥1012 合格
储存：注意用薄膜密封储存，在空气中易吸潮变软。

使用时把薄膜剥掉投放到装药油管中。

检验员：年月日。

反渗透阻垢剂性能评定方法随着水资源的日益短缺和膜技术的不断发展，反渗透技术已经广泛应用于电力、化工、食品、电子、制药等行业。

在反渗透技术发展的过程中，结垢是影响反渗透正常运行的主要问题之一，当膜表面有垢沉积时，需要停运设备进行化学清洗．甚至更换膜元件。

目前，添加阻垢剂已经成为控制反渗透膜结垢的有效手段之一。

因此，在实验室中如何评定反渗透专用阻垢剂的性能，对于指导现场反渗透系统的运行参数．显得十分重要。

目前．国内外对反渗透阻垢剂的评定方法分为静态评定法和动态评定法两大类。

1 静态评定法1.1 碳酸钙沉积法碳酸钙沉积法原理为：配制含一定浓度的钙离子和碳酸氢根离子的水样．加人一定剂量的阻垢剂．在加热条件下，促使水样中碳酸氢根加速分解为碳酸钙。

加热一段时间后测定钙离子的浓度。

钙离子浓度愈大，则阻垢剂的阻垢性能越好。

碳酸钙沉积法是目前国内最常使用的一种阻垢剂静态阻垢性能评定方法。

1．2 鼓泡法鼓泡法是通过模拟循环冷却水在换热器中受热和冷却塔中的曝气两个过程，来评价阻垢剂的阻垢性能。

即在升高试验温度的条件下，向含一定浓度钙离子和碳酸氢根离子的试液中鼓入一定流量的空气．带走二氧化碳．促使碳酸氢钙分解为碳酸钙，试液迅速达到自然平衡pH，然后测定溶液中的钙离子浓度。

钙离子的浓度愈大，阻垢剂的阻垢性能越好。

1_3 浊度法配制一定浓度含有成垢离子的水样于恒温装置中，加入一定量的阻垢剂，以恒定的速度搅拌溶液，并滴加NaOH溶液。

没有沉淀生成时。

溶液的浊度保持不变；随着NaOH的加入，pH 升高，达到临界pH时，大量晶体析出．溶液浊度增大。

浊度曲线上浊度开始增加的点就是成垢离子开始生成的临界点。

浊度法主要是评定阻垢剂阻CaCO，垢性能的试验方法。

1．4 电导率法试验中将装有一定浓度CaC1 和阻垢剂水样的烧杯放人恒温槽中．用电磁搅拌器以恒定速率搅拌该溶液．温度控制在25℃ ．向其中滴加已知浓度的Na2CO3，溶液。

稳定后读取溶液的电导率值。

《新型绿色阻垢剂的合成及其对混合水垢的阻垢性能与机理研究》篇一一、引言随着工业和城市化进程的快速发展，水资源的利用和保护问题日益突出。

水垢，主要由钙、镁等离子形成的沉积物，已成为水处理过程中常见的难题之一。

传统水垢处理方法主要依赖于添加化学阻垢剂，然而这些传统的化学物质常伴随着一定的环境污染风险。

因此，新型绿色阻垢剂的研发及其性能与机理的研究变得至关重要。

本文就新型绿色阻垢剂的合成及对混合水垢的阻垢性能与机理进行研究。

二、新型绿色阻垢剂的合成为减少对环境的影响，新型绿色阻垢剂的合成注重选取环境友好型原料。

采用聚合、络合等方法合成了一种新型绿色阻垢剂，其基本原理为利用有机酸类、羧酸盐等物质的特殊官能团，在水中形成具有络合钙镁离子的稳定络合物，进而抑制水垢的形成。

三、对混合水垢的阻垢性能研究本部分研究采用实验室制备的混合水垢，考察了新型绿色阻垢剂对混合水垢的阻垢性能。

通过加入不同浓度的阻垢剂，观察水垢形成的程度，以及阻垢剂对水中的钙、镁等离子含量的影响。

实验结果表明，新型绿色阻垢剂在较低浓度下即可显著降低混合水垢的生成量，同时有效控制水中钙、镁等离子含量。

四、阻垢机理研究通过对新型绿色阻垢剂进行红外光谱、核磁共振等分析手段，研究了其与水中钙、镁离子的相互作用机理。

研究结果表明，新型绿色阻垢剂中的官能团与钙、镁离子发生络合反应，形成稳定的络合物，从而阻止了水垢的形成。

此外，该阻垢剂还具有较好的生物降解性，对环境无害。

五、结论本文成功合成了一种新型绿色阻垢剂，并对其对混合水垢的阻垢性能与机理进行了深入研究。

实验结果表明，该阻垢剂在较低浓度下即可显著降低混合水垢的生成量，且具有较好的生物降解性，对环境无害。

其阻垢机理主要在于其与水中钙、镁离子发生络合反应，形成稳定的络合物，从而阻止了水垢的形成。

因此，该新型绿色阻垢剂为水处理领域提供了一种新的、环保的选择。

六、展望随着环境保护意识的不断提高，对绿色、环保的阻垢剂的需求也将不断增加。