水处理药剂阻垢剂是一类用于防止或延缓水系统中难溶性无机盐类在容器、管道或热交换器等表面沉积和结垢的化学药剂。以下是关于它的详细介绍:
作用原理
螯合作用:阻垢剂含有特殊官能团,可与水中钙、镁等硬度离子形成稳定螯合物,将易析出成水垢的离子包裹,使其无法与阴离子结合成不溶性固体沉淀物,从而阻止水垢形成。
分散作用:通过自身分子的物理作用,如静电排斥力,使已初步形成的微小晶核或垢粒保持悬浮状态,避免其聚集长大并沉积在管道或容器表面。高分子阻垢剂还通过空间位阻效应来分散垢离子。
晶格畸变:阻垢剂分子吸附在无机垢晶体表面,影响晶体正常生长过程,使垢晶形态发生畸变,增加垢晶内部应力,使其更易破碎,抑制垢的生成和积累。
双电层作用:阻垢剂分子在溶液中于晶体生长初期,在晶核附近形成双电层,因电荷排斥作用,阻止垢离子靠近和聚集在金属表面,减缓或终止垢的沉积过程。
分类
按化学成分:有无机阻垢剂,如硫酸钙、硫酸钡等天然矿物材料及锌盐、磷酸盐等缓蚀剂;有机阻垢剂,包含聚羧酸类、磷酸盐酯类等高分子聚合物,以及 ATMP、HEDP 等有机膦酸类化合物。
按应用领域:有循环水阻垢剂,适用于各种循环冷却水系统;反渗透阻垢剂,专门用于反渗透(RO)系统。
按作用机制:包括阳极型缓蚀剂和阴极型缓蚀剂。阳极型缓蚀剂为无机强氧化剂,能在金属表面形成氧化膜保护层;阴极型缓蚀剂则通过与金属表面的阴极区反应,生成保护膜来防止腐蚀。
按环境保护要求:有环保型阻垢剂,不含有害元素如磷,采用绿色、安全材料和技术制成,以减少对环境的影响。
应用领域
工业冷却水系统:在电力、化工、冶金、炼油等行业的大型循环冷却水系统中,可防止换热器、冷却塔、冷凝器等设备因水垢形成而影响传热效率和设备寿命。
锅炉水处理:用于蒸汽锅炉和热水锅炉,防止锅筒内壁和管束上的水垢沉积,确保锅炉安全高效运行,防止因结垢导致的能耗增加和潜在安全隐患。
反渗透膜系统:在海水淡化、纯水制造以及废水回用等反渗透(RO)工艺中,能有效抑制膜表面无机盐垢的生成,保护膜元件不受污染,保障产水质量和系统长期稳定运行。