循環水阻垢劑是用于工業循環水系統中，通過化學作用抑制水垢（如碳酸鈣、硫酸鈣、硅酸鹽等）形成的一類藥劑。其核心目標是防止設備結垢、腐蝕和微生物滋生，保障系統高效運行。以下是關于循環水阻垢劑的詳細說明：

一、主要功能

1. 阻垢：抑制水中難溶鹽（如CaCO?、CaSO?）的結晶和沉積。

2. 分散：將已形成的微小顆粒包裹并分散于水中，避免聚集成垢。

3. 緩蝕：部分阻垢劑（如含磷或鋅的復配藥劑）可形成保護膜，減緩金屬腐蝕。

4. 抗微生物：部分配方兼具抑制藻類、細菌黏泥的功能。

二、常見類型及特點

1. 有機膦酸類

• 代表產品：

• HEDP（羥基亞乙基二膦酸）：高效阻碳酸鈣垢，耐溫性好。

• ATMP（氨基三亞甲基膦酸）：耐氧化性優于HEDP，適合高氯環境。

• DTPMP（甲叉膦酸）：專用于反滲透系統，抑制硫酸鈣垢。

• 特點：螯合能力強，適用高硬水，但部分含磷藥劑可能受環保限制。

2. 循環水阻垢劑廠家聚羧酸類

• 代表產品：

• PAA（聚丙烯酸）：分散性能好，可生物降解，適合綠色工藝。

• HPMA（水解聚馬來酸酐）：耐溫性優，抑制磷酸鈣垢效果明顯。

• 特點：低磷/無磷，環保友好，但單一使用阻垢效果略遜于有機膦酸。

3. 天然高分子類

• 代表產品：磺化木質素、單寧酸、淀粉衍生物。

• 特點：來源廣泛、成本低，但阻垢效果較弱，常作為輔助藥劑。

4. 復合配方

• 典型組合：

• 有機膦酸（HEDP/ATMP） + 聚羧酸（PAA） + 鉬酸鹽/鎢酸鹽。

• 聚磷酰胺（APP） + 鋅鹽（緩蝕協同）。

• 特點：協同增效，適應復雜水質，兼顧阻垢、緩蝕和環保需求。

三、作用機理

1. 螯合作用：

• 阻垢劑中的膦酸基（-PO?H?）或羧酸基（-COOH）與Ca2?、Mg2?等成垢離子形成穩定絡合物，阻止其與陰離子（如CO?2?、SO?2?）結合生成沉淀。

• 示例：HEDP可螯合多個金屬離子，抑制碳酸鈣垢。

2. 循環水阻垢劑廠家晶格畸變：

• 吸附在晶體表面，干擾晶體正常生長，使水垢結構疏松、易被水流沖刷。

• 適用：抑制硫酸鈣、硅酸鹽等致密垢層。

3. 分散作用：

• 通過靜電斥力或空間位阻效應，防止微小顆粒聚集成垢，保持懸浮狀態。

• 示例：PAA通過吸附在顆粒表面增強分散性。

四、應用場景

五、選型關鍵因素

1. 水質分析：

• 硬度：Ca2?、Mg2?濃度高時需強螯合能力藥劑（如HEDP）。

• 堿度：HCO??/CO?2?高易結碳酸鈣垢，需分散型藥劑（如PAA）。

• 氯離子（Cl?）：高氯環境優選耐氧化性藥劑（如ATMP）。

• 硅酸鹽（SiO?2?）：需專用抑制劑（如硅酸鈉分散劑）。

2. 系統參數：

• 溫度：高溫系統（>80℃）選擇耐溫性藥劑（如HPMA）。

• 流速與停留時間：低流速系統需加強分散性能。

• 材質兼容性：銅/鋁設備避免強酸性藥劑，不銹鋼慎用含氯配方。

3. 環保要求：

• 限磷地區：選用無磷/低磷配方（如PASP、PESA）。

• 可生物降解性：綠色工藝優先選擇聚羧酸或天然高分子類。

4. 經濟性：

• 復合配方初期成本高，但長期減少清洗頻率，綜合效益更優。

• 推薦劑量：通常為5-50mg/L（需通過燒杯試驗確定）。

六、檢測與控制方法

1. 日常監測：

• 余濁：反映懸浮顆粒分散效果。

• 硬度：監測Ca2?、Mg2?濃度，評估阻垢效果。

• pH：控制堿性環境防止碳酸鈣沉淀（通常維持6.5-8.5）。

2. 藥劑濃度檢測：

• 滴定法：EDTA絡合滴定測定總硬度或藥劑有效成分。

• 分光光度法：紫外/可見光譜分析有機膦酸含量（如鉬酸銨法測總磷）。

• 在線監測儀：實時監控藥劑濃度并聯動自動加藥系統。

3. 系統清洗：

• 定期酸洗或機械清洗去除頑固水垢，恢復系統效率。

七、注意事項

1. 加藥控制：

• 過量可能導致微生物滋生或金屬過蝕，需通過實驗確定最佳劑量。

• 示例：HEDP過量可能引發鋅鹽沉淀（與鋅緩蝕劑復配時需注意）。

2. 配伍性測試：

• 避免與強氧化性殺菌劑（如次氯酸鈉）沖突，防止藥劑失效。

3. 安全防護：

• 操作時佩戴防護裝備，避免接觸皮膚或眼睛；儲存于陰涼干燥處。

八、替代與發展趨勢

1. 無磷/低磷配方：如聚天冬氨酸（PASP）、聚環氧琥珀酸（PESA）等綠色阻垢劑。

2. 多功能復配：開發集阻垢、緩蝕、殺菌于一體的復合藥劑（如有機磷+鉬酸鹽+鋅鹽）。

3. 智能化管理：結合在線監測技術，實現藥劑自動投加和劑量精準控制。

案例參考

• 某化工廠循環水系統：原使用HEDP（30mg/L）導致總磷超標，改用PASP（15mg/L）+ PAA（5mg/L）復合配方，阻垢率≥90%，磷排放降低80%。

• 反滲透預處理優化：DTPMP劑量從10mg/L優化至8mg/L，配合pH調至7.2，硫酸鈣結垢風險降低95%，藥劑成本下降15%。

通過科學選型和規范管理，循環水阻垢劑可顯著延長設備壽命、提升換熱效率，同時降低運維成本。實際應用中需結合水質分析、系統參數和環保要求，制定個性化方案。