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阻垢劑機理

1、阻垢劑的作用機理是什么? 

 

   緩蝕阻垢劑的作用機理分為: 絡和增溶作用、晶格畸變作用、靜電斥力作用。

 

   絡和增溶作用

   絡和增溶作用是共聚物溶于水后發生電離,生成帶負電性的分子鏈,它與Ca2+形成可溶于水的絡合物或螯合物,從而使無機鹽溶解度增加,起到阻垢作用。

 

   晶格畸變作用

   晶格畸變作用是由分子中的部分官能團在無機鹽晶核或微晶上,占據了一定位置,阻礙和破壞了無機鹽晶體的正常生長,減慢了晶體的增長速率,從而減少了鹽垢的形成;

 

   靜電斥力作用

   靜電斥力作用是共聚物溶于水后吸附在無機鹽的微晶上,使微粒間斥力增加,阻礙它們的聚結,使它們處于良好的分散狀態,從而防止或減少垢物的形成。

 

2、阻垢劑的種類有哪些? 

 

   在水處理中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機膦酸、膦羧酸、有機膦酸脂、聚羧酸等。

 

   聚磷酸鹽

   常用聚磷酸有三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉,在水中生成長鏈陰離子容易吸附在微小的碳酸鈣晶粒上,同是這種陰離子易于和CO32-置換,從而防止了碳酸鈣的析出。

 

   有機膦酸類阻垢劑

   常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。對阻止碳酸鈣、水合氧化鐵或硫酸鈣的析出或沉淀有很好的效果。

 

   有機膦酸酯

   有機膦酸酯阻止硫酸鈣垢的效果較好,但阻止碳酸鈣垢的效果較差。其毒性低,易水解。

 

   聚羧酸類阻垢分散劑

   聚羧酸類化合物對碳酸鈣水垢有良好的阻垢作用,用量也極少。常用的有聚丙烯酸PAA、水解馬來酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。

   主要用于各行業的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸發器、暖氣片、反應釜、吸收塔、貯罐、管道等設備的防腐及阻垢。

 

3、水處理藥劑的分類

 

   緩蝕劑

   一類以適當濃度和形式投加在水中后,可以防止或減緩水對金屬材料或設備腐蝕的化學品,具有效果好、用量少、使用方便等特點。

   緩蝕劑的類別和品種很多,按其化合物的種類,可分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑。按其阻止的反應是陽極反應、陰極反應或兩者兼而有之,可分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑或混合型緩蝕劑。緩蝕劑還可以按照在金屬表面形成保護膜的機理而分成鈍化膜型、沉淀膜型和吸附膜型等。目前,在水處理中常用的鈍化膜型緩蝕劑如鉻酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽等;常用的沉淀膜型緩蝕劑有聚合磷酸鹽、鋅鹽等;常用的吸附膜型緩蝕劑如有機胺等。

 

   阻垢劑

   又稱防垢劑,指一類能阻止水中鈣、鎂等成垢鹽類形成水垢的化學品。有天然阻垢劑如單寧、木質素衍生物等;無機阻垢劑如六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉等;有機、高分子類阻垢劑,其中以高分子類阻垢劑效果好,具有發展前途。在水處理中應用較多的有機、高分子類阻垢劑有兩類:①有機膦酸類如 EDTMP(乙二胺四亞甲基膦酸)、HEDP(羥基次乙基二膦酸)等;②聚羧酸,如聚丙烯酸鹽、水解聚馬來酸酐等。這兩類阻垢劑的阻垢作用,通常是通過晶格畸變,以及分散-凝聚作用而實現的,在油田水、鍋爐水以及工業冷卻水等系統應用較廣。

 

   殺菌劑

   又稱殺菌滅藻劑或污泥剝離劑、抗污泥劑等,指一類用于阻止水中菌藻等微生物滋長,以防止形成微生物粘泥的化學品。通常分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑兩類。氧化性殺菌劑,如常用的氯氣、次氯酸鈉、漂白粉等;非氧化性殺菌劑中效果好、應用比較廣泛的是能破壞細菌的細胞壁和細胞質的化學品,如季銨鹽等。季銨鹽中如氯化十二烷基二甲基芐基銨或溴化十二烷基二甲基芐基銨等,往往兼具殺菌、剝離、緩蝕等多種作用,有發展前途,現已應用于油田水、工業冷卻水等方面。

 

   水處理絮凝劑

   一類用于除去或降低水中濁度或懸浮物,加快水中雜質和污泥沉降速度的化學品。絮凝劑中早應用的是無機絮凝劑,如明礬、三氯化鐵等。有機和高分子絮凝劑是今后廣泛用于給水和廢水處理中的絮凝劑?煞譃殛庪x子型絮凝劑,如羧甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等;陽離子型絮凝劑,如聚乙烯胺等;還有非離子型絮凝劑,如聚丙烯酰胺等。它們的絮凝作用主要是通過電荷中和、吸附架橋作用來實現的。

 

   凈化劑

   油田水處理中應用的一種專用的化學品,能除去含油污水中的機械雜質和油,其作用除了上述絮凝劑所起的分離懸浮固體或機械雜質以外,還具有油水分離的凈化作用。因此,這種凈化劑中除含有一般絮凝劑成分如鋁鹽、聚丙烯酰胺等以外,常含有一些表面活性劑。對于凈化劑的凈化效果,一般采用薄膜過濾器加以測定,用濾膜因數(見過濾)的大小表示凈化效果的好壞。

 

   清洗劑

   一類具有清洗作用的化學品。在水處理的預處理步驟中,常常需要用一些化學品清洗金屬設備表面的沉積物,如腐蝕產物和水垢以及微生物粘泥等。根據清洗的不同要求,清洗劑可以分為酸洗劑如鹽酸、硫酸、氫氟酸、檸檬酸等;鈍化劑如苯甲酸鈉等。目前,所用的磺化琥珀酸二(α-乙基己酯)鈉鹽,則是一種表面活性劑,作為專用清洗劑,用于清洗金屬表面的油污和浮銹等雜質。

 

   預膜劑

   在水處理的預處理步驟中,能在金屬表面預先形成保護膜的一類化學品。預膜的目的有兩個:一是在使用化學品阻止腐蝕的初期提高投加的濃度;二是采用一種專用的預膜劑,以便在正常操作中投加少量的緩蝕劑,便可維持和修補保護膜,節約藥劑和費用。目前常用的預膜劑有六偏磷酸鈉加鋅鹽、三聚磷酸鈉等。

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