ltld-反渗透水处理阻垢剂

　　渗透阻垢剂

　　反渗透(RO)因具有脱盐效率高、占地面积小、绿色环保、适用污染范围广和操作简单等特征，被广泛应用于自来水处理、海水淡化，以及印染、电镀等行业，污水净化反渗透膜结垢是制约RO在水处理推广应用的关键因素。膜系统一旦大面积结垢，清洗膜和更换反渗透膜是很好的解决办法，然而反渗透膜清洗的难度和工作量都比较大，更换膜则耗资巨大，这都将给用户带来了巨大的损失。

　　所谓膜结垢是被净化水溶液中含有的微/难溶离子在RO高压环境系统下其离子积大于相应条件溶度积时于反渗透膜表面形成微量难溶盐类沉积的现象。

　　反渗透阻垢剂分类：

　　1.含磷类

　　1.1无机聚磷酸盐类

　　在反渗透系统中，无机聚磷酸盐类是很早应用的一类阻垢剂，常用是三聚磷酸钠(STPP)和六偏磷酸钠(SHMP)。微量聚磷酸盐加入水中，与Ca2+发生螯合反应形成螯合物，破坏了CaCO3等晶体的正常生长过程，从而阻止了碳酸盐水垢的形成，同时还具有阈值效应。

　　1.2有机磷酸盐及酯类

　　这类阻垢剂相对于无机聚磷酸盐来说磷浓度低，水解度小，种类多。在反渗透系统中，常用的有机磷酸盐类阻垢剂有：氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)及其二钠盐(Na2HEDP)、乙二胺四亚甲基膦酸钠(Na8EDTMP)、2-膦酸基-1,2,4-三羟基丁烷(PBTCA)等。

　　2.特殊官能团共聚物

　　为了使阻垢剂分子结构中含有多种活性基团，或与氧化型杀菌剂有好的相容性，达到更佳的阻垢效果，人们把这类阻垢剂自身结构之间或带有特殊官能团(羧基、磺酸基等)的阻垢剂单体之间聚合，生成具有多种官能团的三元、四元共聚物，甚至更多元的共聚物。

　　2.1聚羧酸类

　　聚羧酸类阻垢剂主要包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸及其盐类、氨基聚羧酸、马来酸酐和长链不饱和烃的共聚物、丙烯酸和甲叉丁二酸的共聚物、混合羧酸聚合物，还有其它一些以聚丙烯酸为主体的聚合物。

　　2.2磺酸基共聚物类

　　磺酸基共聚物类主要有聚苯乙烯磺酸盐、磺酸与丙烯酸的共聚物、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。含磺酸基团的阻垢剂水溶性突出，故常用于共聚物阻垢剂的合成。

　　3.绿色环保类

　　3.1聚天冬氨酸(PASP)

　　PASP是在20世纪末期由美国一家名叫“Donlar”的公司开发的，无论是原料的选取还是合成过程，乃至终产物，它都考虑到对环境可能的危害性，通过反复实验测定和推测，证明了它的降解途径类似于葡萄糖，堪称一种可以生物降解的绿色环保的RO阻垢缓蚀剂。有研究表明，其在海水淡化反渗透系统的阻垢和缓蚀效果，结果表明，当其投加量为14mg/L时，对碳酸钙的阻垢率几乎达到了100%，当用量为100mg/L时，对A3碳钢的缓蚀率达到将近50%。

　　3.2聚环氧琥珀酸(PESA)

　　PESA属于容易进行生物降解的物质，相比其它几类阻垢剂，它具有很好的可降解性。PESA的分子结构中既不含N也不含P，可以消除引起水体富营养化的影响，可称为一种绿色环保的RO阻垢剂。

　　3.3 S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA)

　　CETSA是近几年出现的新型环保缓蚀阻垢剂，主要由β-疏基丙酸和马来酸酐加成反应制得，它能与各种金属离子通过螯合作用来抑制结垢。钠盐、钾盐和各类胺等衍生物产品是其主要存在形式，CETSA分子结构特殊，具有水溶性、生物降解性。将CETSA与一些物质(如葡萄糖酸钠、HPMA、硫酸锌和乌洛托品等)复配后阻垢效果明显优于传统的磷系阻垢剂(如PBTCA、ATMPS和PAPE等)。

　　4.复配阻垢剂

　　由于反渗透处理水的水质复杂，可能形成多种污垢，因此用单一的某种阻垢剂很难达到预期的结果，而将两种或多种阻垢剂进行复配可以产生协同作用来提高阻垢率，弥补了单一药剂所存在的缺陷。

　　5.改性阻垢剂

　　对反渗透阻垢剂进行改性 主要有开环和共聚两种方法：开环法主要是引入特定功能性基团，如磺酸基、磷酸基、羧基、羟基、氨基等以达到预期特定阻垢效果的目的;共聚法则是为弥补一种阻垢剂应用效果上的不足之处，将两种及以上不同种类的RO阻垢剂按一定配比进行共聚反应，从而合成具有更好的极性及活性的新RO阻垢剂。