無磷反滲透阻垢劑 水處理藥劑

　　反滲透(RO)因具有脫鹽效率高、占地面積小、綠色環保、適用污染范圍廣和操作簡單等特征，被廣泛應用于自來水處理、海水淡化，以及印染、電鍍等行業，污水凈化反滲透膜結垢是制約RO在水處理推廣應用的關鍵因素。膜系統一旦大面積結垢，清洗膜和更換反滲透膜是很好的解決辦法，然而反滲透膜清洗的難度和工作量都比較大，更換膜則耗資巨大，這都將給用戶帶來了巨大的損失。

　　所謂膜結垢是被凈化水溶液中含有的微/難溶離子在RO高壓環境系統下其離子積大于相應條件溶度積時于反滲透膜表面形成微量難溶鹽類沉積的現象。

　　反滲透阻垢劑分類：

　　1.含磷類

　　1.1無機聚磷酸鹽類

　　在反滲透系統中，無機聚磷酸鹽類是很早應用的一類阻垢劑，常用是三聚磷酸鈉(STPP)和六偏磷酸鈉(SHMP)。微量聚磷酸鹽加入水中，與Ca2+發生螯合反應形成螯合物，破壞了CaCO3等晶體的正常生長過程，從而阻止了碳酸鹽水垢的形成，同時還具有閾值效應。

　　1.2有機磷酸鹽及酯類

　　這類阻垢劑相對于無機聚磷酸鹽來說磷濃度低，水解度小，種類多。在反滲透系統中，常用的有機磷酸鹽類阻垢劑有：氨基三亞甲基膦酸(ATMP)、羥基亞乙基二膦酸(HEDP)及其二鈉鹽(Na2HEDP)、乙二胺四亞甲基膦酸鈉(Na8EDTMP)、2-膦酸基-1,2,4-三羥基丁烷(PBTCA)、二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DTPMP)等。

　　2.特殊官能團共聚物

　　為了使阻垢劑分子結構中含有多種活性基團，或與氧化型殺菌劑有好的相容性，達到更佳的阻垢效果，人們把這類阻垢劑自身結構之間或帶有特殊官能團(羧基、磺酸基等)的阻垢劑單體之間聚合，生成具有多種官能團的三元、四元共聚物，甚至更多元的共聚物。

　　2.1聚羧酸類

　　聚羧酸類阻垢劑主要包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚馬來酸及其鹽類、氨基聚羧酸、馬來酸酐和長鏈不飽和烴的共聚物、丙烯酸和甲叉丁二酸的共聚物、混合羧酸聚合物，還有其它一些以聚丙烯酸為主體的聚合物。

　　2.2磺酸基共聚物類

　　磺酸基共聚物類主要有聚苯乙烯磺酸鹽、磺酸與丙烯酸的共聚物、氨基丙磺酸-丙烯酸共聚物、聚丙烯酸-2-丙烯酰胺甲基丙磺酸等。含磺酸基團的阻垢劑水溶性突出，故常用于共聚物阻垢劑的合成。

　　3.綠色環保類

　　3.1聚天冬氨酸(PASP)

　　PASP是在20世紀末期由美國一家名叫“Donlar”的公司開發的，無論是原料的選取還是合成過程，乃至終產物，它都考慮到對環境可能的危害性，通過反復實驗測定和推測，證明了它的降解途徑類似于葡萄糖，堪稱一種可以生物降解的綠色環保的RO阻垢緩蝕劑。有研究表明，其在海水淡化反滲透系統的阻垢和緩蝕效果，結果表明，當其投加量為14mg/L時，對碳酸鈣的阻垢率達到了，當用量為100mg/L時，對A3碳鋼的緩蝕率達到將近50%。

　　3.2聚環氧琥珀酸(PESA)

　　PESA屬于容易進行生物降解的物質，相比其它幾類阻垢劑，它具有很好的可降解性。PESA的分子結構中既不含N也不含P，可以消除引起水體富營養化的影響，可稱為一種綠色環保的RO阻垢劑。

　　3.3 S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA)

　　CETSA是近幾年出現的新型環保緩蝕阻垢劑，主要由β-疏基丙酸和馬來酸酐加成反應制得，它能與各種金屬離子通過螯合作用來抑制結垢。鈉鹽、鉀鹽和各類胺等衍生物產品是其主要存在形式，CETSA分子結構特殊，具有水溶性、生物降解性。將CETSA與一些物質(如葡萄糖酸鈉、HPMA、硫酸鋅和烏洛托品等)復配后阻垢效果明顯優于傳統的磷系阻垢劑(如PBTCA、ATMPS和PAPE等)。

　　4.復配阻垢劑

　　由于反滲透處理水的水質復雜，可能形成多種污垢，因此用單一的某種阻垢劑很難達到預期的結果，而將兩種或多種阻垢劑進行復配可以產生協同作用來提高阻垢率，彌補了單一藥劑所存在的缺陷。

　　5.改性阻垢劑

　　對反滲透阻垢劑進行改性 主要有開環和共聚兩種方法：開環法主要是引入特定功能性基團，如磺酸基、磷酸基、羧基、羥基、氨基等以達到預期特定阻垢效果的目的;共聚法則是為彌補一種阻垢劑應用效果上的不足之處，將兩種及以上不同種類的RO阻垢劑按一定配比進行共聚反應，從而合成具有更好的極性及活性的新RO阻垢劑。