工業(yè)循環(huán)水阻垢劑現(xiàn)狀與發(fā)展

董巧珍

摘? 要：本文首先提出工業(yè)循環(huán)式阻垢劑現(xiàn)狀分析，然后對工業(yè)循環(huán)水阻垢劑的應(yīng)用發(fā)展進行論述，主要包括共聚物阻垢劑、水溶性聚合物阻垢分散劑、有機多元磷酸阻垢緩蝕劑，通過不斷分析旨在充分彰顯出工業(yè)循環(huán)水阻垢劑的應(yīng)用價值，為工業(yè)領(lǐng)域帶來全新的生機與活力，僅供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)循環(huán)水;阻垢劑;現(xiàn)狀;應(yīng)用發(fā)展

一、工業(yè)循環(huán)水阻垢劑現(xiàn)狀分析

結(jié)垢的出現(xiàn)，是工業(yè)循環(huán)水處理系統(tǒng)運行的重要一大影響因素。現(xiàn)階段，在結(jié)垢控制方面，將阻垢劑投加到循環(huán)冷卻水中這一方法得到了廣泛應(yīng)用。所以阻垢劑扮演著至關(guān)重要的角色。通常來說，聚丙烯酸和聚馬來酸進展，對于多種基團的三元、四元共聚物的開發(fā)具有極大的推動作用，然后在不斷開發(fā)過程中，含磷聚合物和水溶性共聚物應(yīng)運而生，其阻垢能力和緩蝕作用顯著。對于此類低分子有機酸鹽來說，針對于碳酸鈣垢，其阻垢性能極具優(yōu)勢，而且緩蝕效果良好，但是很難有效抑制分散磷酸鈣垢、鋅鹽及氧化鐵，且本身形成有機磷酸垢的概率較高，同時會造成環(huán)境污染的出現(xiàn)【1】。水溶性共聚物，可以對碳酸鈣垢、硫酸鈣垢等予以有效抑制，迅速分散鋅鹽和氧化鐵，且具有無污染這一性質(zhì)，但是緩蝕性能難以保證。后來出現(xiàn)的合成大分子有機磷酸鹽，不僅可以給予聚合物的阻垢分散性能一定的保障，而且還可以確保其緩蝕性能的穩(wěn)步提升，將緩蝕、阻垢、分散的功能發(fā)揮到極致。

二、工業(yè)循環(huán)水阻垢劑的應(yīng)用發(fā)展

1.共聚物阻垢劑

現(xiàn)階段，在水處理藥劑的不斷開發(fā)過程中，對于阻垢劑的要求越來越嚴格，所以加強阻垢劑的研制與開發(fā)是至關(guān)重要的，尤其要大力發(fā)展阻垢、分散兼緩蝕的綜合性阻垢劑，并形成對多種成垢離子的有效抑制作用。相關(guān)學(xué)者提出應(yīng)加強酰胺基和酯基的強力吸附能力的應(yīng)用，在單體選擇方面，主要包括馬來酸酐、丙烯酰胺等。同時相關(guān)學(xué)者積極研制TJ-102分散阻垢劑【2】，作為一大共聚物分散劑，主要得益于丙烯酸、2-丙烯酰胺等合成，不僅可以滿足氧化鐵的分散化需求，也可以將鋅離子性能的穩(wěn)定性提升上來，但是難以保證阻碳酸鈣垢性能。

2.水溶性聚合物阻垢分散劑

2.1水溶性均聚物

現(xiàn)階段，聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸產(chǎn)品為均聚物的重要構(gòu)成。前者具有良好的無毒性和生物降解性，環(huán)境接受能力較高，與多種藥劑更具有復(fù)配使用的價值，如磷酸鈉等，其協(xié)同效應(yīng)效果。如果水質(zhì)具有高堿度特點，聚環(huán)氧琥珀酸在碳酸鈣方面具有良好的阻垢效果。而后者緩蝕阻垢性能也是不容忽視的，對于CaCO3、CaSO4垢的抑制具有極大的幫助，可以承受住較高的溫度，熱穩(wěn)定性顯著。聚環(huán)氧琥珀酸內(nèi)部構(gòu)建原理圖如圖1所示：

2.2水溶性共聚物

在水溶性共聚物結(jié)構(gòu)中，羧基、羥基、酯基等為重要的構(gòu)成要素，所以相比于水溶性均聚物，共聚物的阻垢分散性能明顯更優(yōu)。對其特點進行分析，可以對碳酸鈣垢形成有效抑制， 抑制分散作用的發(fā)揮主要體現(xiàn)在磷酸鈣垢、膦酸鈣垢等方面。在早期的均聚物向三元共聚物發(fā)展過程中，共聚物阻垢分散劑有著更為豐富多樣的品種。

3.有機多元磷酸阻垢緩蝕劑

在非化學(xué)當量阻垢劑中，有機磷酸不容忽視，其溶限效應(yīng)較強。在復(fù)合使用于其他水處理的情況下，可以將協(xié)同效應(yīng)充分發(fā)揮出來。鈣、鎂、銅等金屬離子，其螯合能力具有較強的優(yōu)越性， 而活化作用，主要體現(xiàn)在硫酸鈣、碳酸鈣等方面。作為重要藥劑，其發(fā)展前景廣闊，但是磷的出現(xiàn)，會加重環(huán)境污染程度。有機多元磷酸阻垢緩蝕劑的內(nèi)部合成流程如圖2所示：

首先，亞甲基膦酸型。亞甲基膦酸型化合物，與Ca2+、M g2+等金屬離子具有較高的合成作用，特別有助于雙五元環(huán)螯合物的構(gòu)建，不僅阻碳酸鈣垢效果突出，而且在碳鋼方面也有著極大的緩蝕性。其次，同碳二膦酸型。其中，六元環(huán)螯合物的形成，主要得益于HEDP與金屬離子， 相比于亞甲基膦酸型化合物，其抗氧化性更強，同時還可以有效抑制水合氧化鐵等。對羥基亞丙基二磷酸（H PD P）和二膦酸（HEDP）進行對比，其不同主要體現(xiàn)在前者分子結(jié)構(gòu)上多一個亞甲基這一方面，可以有效控制Ca2+，這是HEDP不可比擬的，將冷卻水中碳酸鈣、硫酸鈣垢等形成幾率降至最低。

三、結(jié)束語

綜上所述，磷污染的出現(xiàn)，會加劇水體的富營養(yǎng)化水平，在多種菌藻滋長作用下，確保“赤潮”的形成，所以在發(fā)達國家中，對于禁磷限磷措施有著較高的重視度， 同時我國也明確提出了污水排放標準，以此來有效限制和控制磷的排放量。基于長遠發(fā)展視角，難免會影響到磷系水處理緩蝕劑的應(yīng)用。在未來阻垢劑發(fā)展過程中，應(yīng)加強綠色環(huán)保型理念的不斷滲透，深入研究高效阻垢劑，貫徹落實好無磷或少磷需求，旨在將高效阻垢劑的性能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

參考文獻：

[1] 馮瑞、顏蘇芊、秦莉. 兩種阻垢劑在紡織空調(diào)循環(huán)水處理中的應(yīng)用[J]. 上海紡織科技， 2020， v.48;No.448（10）：60-63.

[2]? 車凱， 張?zhí)扃鳎?楊玉坤. 電化學(xué)技術(shù)在煉化循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 石油石化節(jié)能， 2020， v.10;No.112（06）：7+25-28.