文 献 综 述

1.引言

在工业循环冷却水中,结垢是普遍存在的困扰系统正常运行的一大难题,其主要原因是天然水中溶解了各种无机盐类, 根据水质的不同,常常是碳酸钙、硫酸钙、碳酸钡、硫酸钡等或者是多种无机盐的混合物。但总体上来说,碳酸钙是最常见的一种类型,通常我们主要讨论碳酸钙垢的抑制问题。它们通过化学或物理作用形成难溶解的沉积物附着在设备管道的表面上,引起传热效率的降低、管道堵塞等,造成资源浪费、效率低下、成本增大等,严重影响正常的生产运行。因此在工业生产中应最大限度的阻止结垢。在水介质中,当难溶盐的离子积超过溶度积常数时,就从介质中析出从而出现固相。新生固相以扩散、对流的方式到达管道等设备的金属表面,并沉积下来,从而形成垢层。目前,工业上循环冷却水系统主要采用阻垢剂来防止换热表面的结垢,这是一种方便、经济、高效的措施。常见的阻垢剂有有机多元膦酸阻垢剂、水溶性聚合物阻垢剂、天然阻垢剂、绿色阻垢剂等。阻垢剂由于用量少（通常在5-50mg/L）[1]、经济、使用方便、效果好而被国内外循环冷却水系统广泛采用. 碳酸钙垢是工业冷却水循环、石油注水开发过程中常遇到的一种垢的主要成分,严重制约着冷却水浓缩倍数的提高和油田注水开发的正常进行,是水处理的一个重要环节。

2.阻垢剂与阻垢机理

2.1常用阻垢剂

一般将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统称为阻垢剂。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。缓蚀剂主要有以下类型无机聚合磷酸盐、有机多元膦酸、葡萄糖酸和单宁酸等。目前循环水系统中多采用磷系配方[2],其中用的最多的是有机多元膦酸。阻垢分散剂主要是中、低相对分子质量的水溶性聚合物,包括均聚物和共聚物两大类,其中均聚物有聚丙烯酸及其钠盐、水解聚马来酸酐等

2.1.1有机多元膦酸阻垢剂

有机膦酸是一类阴极型缓蚀剂，它们又是一类非化学当量阻垢剂，具有明

显的阈值效应((Threshold Effect)。当它们和其他水处理剂复合使用时，可表现出理想的协同效应。它们对许多金属离子(如钙、镁、铜、锌等)具有优异的鳌合能力，甚至对这些金属的无机盐类如硫酸钙、碳酸钙、硅酸镁等也有较好的去活化作用，因此大量应用于水处理中。目前它的品种还在不断的发展，所以是一类比较先进且有发展前途的药剂^[3]。但是磷的存在会对环境造成一定的影响。

2.1.1.1亚甲基膦酸型