工业水处理阻垢剂的研究现状与进展

净水技术Vol.26No.52007阻垢剂是能够防止水垢和污垢产生或者抑制其沉积生长的化学药剂。其中聚合物阻垢剂具有优异的阻垢性能、低公害或无公害、用量少、良好的溶限效应和协同效应等优点,为高浓缩倍数的碱性水处理技术在工业上的实施提供了条件。阻垢剂在工业上常用的形式主要有阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂两种[1]。阻垢缓蚀剂主要有:无机聚合磷酸盐、有机膦酸盐等。目前循环水系统中多采用磷系配方,其中用得最多的是有机多元膦酸盐。阻垢分散剂主要是相对中、低分子量的水溶性聚合物,包括均聚物和共聚物两大类,其中均聚物有聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸及其钠盐等;共聚物的品种较多,以丙烯酸系和马来酸系的两元或三元共聚物为主,以及磺酸类共聚物和含磷共聚物等[2]。1阻垢缓蚀剂以磷(或膦)酸化合物为代表,它们既有阻垢作用,又有缓蚀作用。1.1无机聚磷酸盐在工业水处理中,最初使用的无机含磷聚合物阻垢剂是三聚磷酸钠和六偏磷酸钠[3]。其阻垢机理主要是通过分子中的部分官能团或静电力吸附在晶体表面的活性点上,以此减缓晶体的生长,以使晶体保持在微晶状态,增加其溶解度,这种阻垢机理使药剂具有阈值效应。但是这类阻垢剂磷浓度高,易水解为正磷酸盐,产生磷酸钙沉淀。另外聚磷酸盐是微生物的营养源,能促进菌藻的滋生[4]。因此,单纯用聚磷酸盐作阻垢剂在冷却水处理中已经逐渐被淘汰,取而代之的是复合磷酸盐、有机膦酸盐和其它低磷或无磷药剂配方[5]。1.2有机膦酸盐20世纪六、七十年代,有机膦酸盐类阻垢剂有了长足发展。此类阻垢剂主要是通过减缓晶体生长和促使晶体畸变两种作用阻垢的,它具有化学稳定性好、适用的pH范围宽、不易水解、有明显的阈值工业水处理阻垢剂的研究现状与进展肖杰1,邓雪琴2,诸林1(1.西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;2.吐哈油田分公司丘东采油厂,新疆鄯善838202)摘要对工业水处理中常用阻垢剂的种类及性能进行了综述,重点介绍了有机膦酸盐阻垢缓蚀剂和聚合物阻垢分散剂。指出了使用含磷阻垢剂可能带来的环境问题以及在阻垢剂的研究方面所存在的问题,并对阻垢剂的研究发展提出了建议,急需加速反渗透专用阻垢剂的国产化研究,并应向着绿色环保型和复合配方型方向发展。关键词阻垢剂磷酸盐聚合物进展ResearchProgressofScaleInhibitorforIndustrialWaterXiaoJie1,DengXueqin2,ZhuLin1(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China;2.TuhaPetroleumFieldBranchCooperationQiuDongOilProductionPlant,Shanshan838202,China)AbstractThetypesandpropertiesofscaleinhibitorsforindustrialwaterweresummarizedandorganicphosphatescalecorrosioninhibitorandthepolymeranti-scaledispersingagentwereintroducedespecially.Thequestionaboutenvironmentalpollutionofusephosphorousscaleinhibitoranddevelopmentofscaleinhibitorwerepointedout.Intheend,someproposalsaboutthescaleinhibitorresearchdevelopmentareadvanced.Thedomesticallydevelopmentofthereverseosmosisspecialpurposescaleinhibitormustbeacceleratedanditneedbeturntowardsgreenenvironmentalprotectionandmultipletype.Keywordsscaleinhibitorphosphatepolymerprogress专论与综述净水技术WATERPURIFICATIONTECHNOLOGY1--Vol.26No.52007效应、可以和金属离子络合物形成立体大分子环状络合等特点[6]。此类阻垢剂的出现使水处理技术向前迈进了一大步,是目前广泛使用的一类水处理剂,如ATMP(氨基三亚甲基膦酸)、HEDP(羟基乙叉二膦酸)、HPA(羟基膦酰基乙酸)、PBTCA(2-膦酰基丁烷-1,2,4-三羧酸)、PAPEMP(多氨基多醚基甲叉膦酸盐)[7]等。其中HPA的特点是:在有机膦酸中