生产中最常用的反渗透阻垢剂

阻垢剂是一类能阻止水中致垢盐类在设备表面沉积的物质。一般认为，阻垢剂起阻垢作用是因为它对水中金属离子有螯合作用、对微晶有吸附分散作用和晶格畸变作用。经过半个多世纪的发展，阻垢剂的研究开发和应用已取得一定的成果。近年来，阻垢剂的品种丰富多样，在工业水处理及环保要求的推动下，阻垢剂朝着多功能、高效、环保的方向发展。

阻垢剂分类及研究现状
有机多元膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂，具有良好的化学稳定性、耐高温性，用量少、具缓蚀作用。此外，有机多元磷酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力，故大量用于水处理中。

不易水解，耐高温，低毒或无毒，对碳酸盐的防垢效果特别好，且具有一定的缓蚀性能，可作为硬度大、矿化度高、水质条件恶劣等用水系统的阻垢剂，如工业循环冷却水、油田注水、印染用水等。

亚磷酸(或三氯化磷)与铵盐、甲醛在酸性介质中一步合成的反应式如下该方法具有原料易得、合成方法简单、成本低和产品质量稳定等优点，适合工业化生产。乙二胺四甲叉膦酸乙二胺四甲叉膦酸能与铁、铜、锌、铝、钙、镁等离子中的单个或多个金属离子螯合，形成立体结构的双环或多环螯合物可分散于水中，使水垢的正常结晶破坏，有效地抑制各种盐垢的生成。化学稳定性好，在高含量时还具有缓蚀性能，可作为工业循环冷却水、锅炉用水、电厂循环水及印染行业的蚀剂阻垢缓。

多氨基多醚基甲叉膦酸
进入上世纪70年代，以多氨基多醚基甲叉膦酸为代表的新型含醚有机膦酸的发展颇引人关注，由于醚键的引入使有机膦性能有了突破性进展。具有很好的钙容忍度和优异的阻垢、分散性能，它是作为优异的碳酸钙阻垢剂引入冷却水领域的。它也可以有效地控制硅垢的形成，且具有良好的对金属离子如锌、锰和铁的稳定性。已在国外的石化、电力、油田等部门得到应用聚合物类阻垢剂聚合物阻垢剂具有阻垢效果好、热稳定性高、用量少等优点，被广泛应用于石化、化肥、电力等冷却水系统。聚合物阻垢剂经历了天然高分子聚合物、均聚物、二元及多元共聚物、环境友好聚合物的发展历程。由于羧基是阻碳酸钙、硫酸钙垢的主要官能团，而羟基、酰胺基等有利于阻磷酸钙垢，磺酸基能有效分散金属氧化物、稳定锌和有机磷酸。因此人们利用具有不同官能团的单体或它们的不同配比，共聚成具有多种水处理功能的共聚物，从而陆续开发出了一系列二元、三元甚至四元共聚物，羧酸类聚合物阻垢剂羧酸类聚合物阻垢剂是丙烯酸、马来酸或马来酸酐，在引发剂作用下，通过均聚或与其他单体共聚形成的一类水溶性高分子化合物。该类阻垢剂中的羧基官能团对等离子具有较强的螯合能力，不仅有分散、凝聚作用，还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列，从而起到阻垢作用。

缓蚀剂在整个水处理化学品中，缓蚀剂所占的分额最大，经过半个世纪的研究开发，主要形成了无机缓蚀剂(磷酸盐、锌盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、铬酸盐等)和有机缓蚀剂(有机膦酸盐类、有机羧酸类及含磷共聚物类等)。由于自身缺陷的存在，水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐到有机膦酸盐;从高磷、含金属的配方到低磷、全有机配方;从单一配方到复合配方，显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展。近几年来，国内外研究学者不断研究开发出新品种、新配方。有机膦酸类是阴极型缓蚀剂，是目前研究最多的一个系列;有机膦羧酸共聚物同时含有膦酰基和羧基，兼具有阻垢、分散、缓蚀性能。该系列已形成后期开发应用的水处理剂。

丙烯酸
丙烯酸甲酯共聚物开发成功，奠定了我国水溶性聚合物水处理剂的基础。该共聚物不仅具有优异的抑制碳酸钙垢、磷酸钙垢，稳定锌盐和分散氧化铁的性能，而且还具有较好的缓蚀性能，是一种性能优异的水质稳定剂，可广泛应用于钢铁、冶金、化肥、石油化工等行业的工业循环冷却水以及锅炉、油田注水。阻碳酸钙垢的效率在药剂用量为膦基羧酸聚合物阻垢剂有机膦酸和聚羧酸是工业水处理中较为常用的水处理剂。但随着工业处理及环保要求的提高，综合了有机膦酸和聚羧酸两者优点，具有多项水处理功能的膦基羧酸聚合物正逐步发展。

国内对膦基聚羧酸的开发始于上世纪70年代初。该反应条件温和、工艺流程简单、无毒;化学稳定性好，不易分解成正磷酸盐。同时它能在水中形成金属保护膜，有效防止金属腐蚀，与相比，缓蚀能力大大提高。它能适用于软水、低硬度水，毒性低，相溶性好，人工合成有机高分子絮凝剂虽然发展迅速，但还存在着生物降解难、残留单体有毒等问题。而经改性后的天然有机高分子絮凝剂，则具有无毒、易生物降解、原料来源广泛等优点，因此显示了良好的应用前景。天然有机高分子改性絮凝剂主要包括淀粉类、纤维素类、含胶植物类、多糖类及蛋白质等类衍生物。无机和人工合成的有机高分子絮凝剂在使用过程中的不安全性和给环境造成的二次污染已引起人们的重视。而微生物絮凝剂正是一种安全、无毒、无二次污染的新型有机高分子絮凝剂，是利用生物技术，通过细菌、真菌等微生物发酵、抽提、精制而得到。微生物絮凝剂包括机能性蛋白质和机能性多糖类物质。目前研究得比较透彻的有酱油曲霉、拟青霉属微生物、红平红球菌等，也在开发混合菌株产生的絮凝剂。

无机高分子絮凝剂种类及名称类型名称阳离子型聚合氯化铝聚合硫酸铝聚合磷酸铝聚合氯化铁聚合硫酸铁聚合磷酸铁阴离子型活化硅酸聚合硅酸无机复合型聚合氯化铝铁聚合硅酸铝聚合硅酸铝铁聚合硫酸铝铁聚合硅酸铁聚合磷酸铝铁!有机絮凝剂在近代广泛采用的水处理絮凝剂中，有机高分子絮凝剂占有重要的地位，该絮凝剂分子质量大，官能团多，具有很强的吸附架桥能力。与无机絮凝剂相比，有机高分子絮凝剂用量少，絮凝效果好，种类繁多，且产生的絮体粗大，沉降速度快，处理过程时间短，产生的污泥容易处理，已广泛地应用在制革、石油、印染、食品、化工、造纸等工业的废水处理中。有机絮凝剂一般可分为：合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子改性絮凝剂和微生物絮凝剂。合成有机高分子絮凝剂一般都是水溶性聚合物，按官能团离解后所带的电荷性质可分为阳离子型、阴离子型和非离子型。非离子型絮凝剂包括聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯。丙烯酰胺与丙烯酸盐共聚合，或聚丙烯酰胺水解，都能生成阴离子型聚丙烯酰胺。阳离子型聚合物可通过乙烯聚合、高分子反应和缩合等途径合成，分子质量比前者较低，絮凝效果和无机絮凝剂相似。