阻垢劑是一種重要的水處理劑,是一類用于防止水中難溶性鹽類在設(shè)備表面沉積形成水垢的化學藥劑。
作用原理:通過晶格畸變、螯合、分散等作用,使水中的成垢離子穩(wěn)定在水中,阻止它們形成大的晶體顆粒并附著在設(shè)備表面。例如,阻垢劑可以吸附在碳酸鈣等晶體的生長點上,阻止晶體進一步生長和聚集,從而達到防垢的目的。
分類
無機阻垢劑:如聚磷酸鹽,常見的有三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。它們通過與水中的鈣、鎂離子形成可溶性的絡(luò)合物,來阻止這些離子形成水垢。不過,聚磷酸鹽在一定條件下會水解,降低阻垢效果,而且會引起水體富營養(yǎng)化問題。
有機膦酸類阻垢劑:像氨基三亞甲基膦酸(ATMP)、羥基乙叉二膦酸(HEDP)等。這類阻垢劑具有良好的化學穩(wěn)定性和耐高溫性能,能與多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,對碳酸鈣、硫酸鈣等水垢有很好的抑制作用。
有機膦羧酸類阻垢劑:典型的有 2 - 膦酸丁烷 - 1,2,4 - 三羧酸(PBTCA)。它兼具膦酸和羧酸的特性,阻垢性能優(yōu)異,尤其在高硬度、高堿度的水質(zhì)條件下表現(xiàn)出色,同時還具有一定的緩蝕作用。
聚羧酸類阻垢劑:包括聚丙烯酸(PAA)、聚馬來酸酐(PMA)等。此類阻垢劑通過對水垢晶體的分散作用,使晶體不能聚集長大,從而防止水垢的形成。它們生物降解性較好,對環(huán)境相對友好。
應(yīng)用領(lǐng)域
工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng):在熱電廠、化工廠等工業(yè)領(lǐng)域,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中容易產(chǎn)生水垢,影響熱交換效率和設(shè)備的正常運行。阻垢劑的使用可以有效防止水垢形成,降低設(shè)備的維護成本,提高系統(tǒng)的運行效率。
鍋爐水處理:鍋爐內(nèi)的水在高溫高壓下容易結(jié)垢,不僅會降低熱傳遞效率,還引發(fā)安全事故。阻垢劑能夠抑制鍋爐水中鈣、鎂等水垢成分的沉積,保證鍋爐的安全穩(wěn)定運行。
反滲透水處理:在反滲透膜分離過程中,原水中的各種鹽類容易在膜表面濃縮并析出形成水垢,導致膜的性能下降。阻垢劑可以防止膜表面結(jié)垢,延長膜的使用壽命,提高反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水質(zhì)量和運行穩(wěn)定性。
使用注意事項
水質(zhì)分析:在使用阻垢劑之前,需要對水質(zhì)進行全面的分析,包括水中的鈣、鎂、鐵等金屬離子濃度,以及酸堿度、硬度等指標,以便根據(jù)具體的水質(zhì)情況選擇合適的阻垢劑種類和投加量。
投加量控制:阻垢劑的投加量應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、設(shè)備運行條件等因素進行合理調(diào)整。投加量過少無法達到理想的阻垢效果,而投加量過多則不僅會增加成本,還對環(huán)境造成不良影響。一般通過小型試驗來確定更好投加量。
與其他藥劑的兼容性:在水處理系統(tǒng)中,阻垢劑需要與其他藥劑如緩蝕劑、殺菌劑等配合使用。因此,需要注意阻垢劑與其他藥劑之間的兼容性,避免發(fā)生化學反應(yīng)而降低藥劑的性能。
設(shè)備維護:即使使用了阻垢劑,也需要定期對水處理設(shè)備進行檢查和維護,及時清理殘留的污垢和雜質(zhì),以保證設(shè)備的正常運行和阻垢劑的效果。