反渗透阻垢剂能有效的防止膜面结垢的原理

阻垢剂（scale inhibitor）：是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。反渗透阻垢剂能有效的防止膜面结垢，不与铁铝氧化物及硅化合物凝聚形成不溶物，有效地抑制硅的聚合与沉积，提高产水量和产水质量，降低运行费用。

从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

反渗透阻垢剂的螯合作用

由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为螯合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2+，Mg2+等)与螯合剂作用生成稳定的螯合物，从而阻止其与成垢阴离子(如 CO3 2-，SO42-，PO43-，和SiO32- 等)的接触，使得成垢的几率大大下降。螯合作用是按化学计量进行的，如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。

螯合剂的鳌合能力可用钙螯合值来表示。通常商品水处理剂的螯合能力(以下各药剂活性组分质量分数均为50%，螯合能力以CaCO3计):氨基三亚甲基膦酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亚甲基膦酸(DTPMP)—450 mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om岁g;羟基亚乙基二膦酸(HEDP)—45om扩g。折合算来，1 mg螯合剂只能螯合不足0.5 mgCaCO3垢。若需将总硬为smm0FL的钙镁离子稳定在循环水系统中，所需的螯合剂为l000m/L，这种投加量在经济上是无法承受的。由此可见，阻垢剂螯合作用的贡献只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢剂的螯合作用。

反渗透阻垢剂的分散作用

分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与螯合作用相比，分散作用是高效的。实验表明，1 mg分散剂可使10一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中，在中高硬度水中，阻垢剂的分散功能起主要作用。

反渗透阻垢剂的晶格畸变作用

当系统的硬度、碱度较高，所投入的螯合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候，它们就不可避免地析出。如果没有分散剂的存在，垢的生长将服从晶体生长的一般规律，所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。如果有足量的分散剂的存在，由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围，阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列，从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。

一．反渗透阻垢剂的主要成分有哪些？

反渗透阻垢剂主要包括一些天然分散剂、膦酸、膦羧酸及膦磺酸和高分子聚合物等，而目前使用的绝大多数阻垢分散剂是高分子聚合物。它们能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶无机盐的沉积、结垢。

二．反渗透阻垢剂和循环水阻垢剂的区别?

由于二者所面临情况的不同，对于二者的要求是有差别的：

循环水的运行环境要求长效，耐菌，可以使用大量的聚合物分散剂，提供对悬浮物的分散作用来增加阻垢效果，循环水系统体积大，露天运行，对于药剂的纯度要求不高。

反渗透阻垢剂由于作用时间短，要求阻垢剂快速与结垢离子作用，所以要求快速高效；另外由于膜内部通道狭窄，如果采用聚合物分散剂会引起更大的问题；同时阻垢剂过程是在膜表面的浓缩过程，如果杂质含量高也会影响系统的稳定运行。

三．阻垢剂的浓度高低的优缺点?

阻垢剂的浓度高的显著的优点是可以降低运输费用。

对于单一剂型的阻垢剂，浓度越高其稳定的区间就越狭，对于复配型的阻垢剂，由于各单剂的稳定区间不同，要提高产品的浓度困难就更大。

另外阻垢剂的浓度的越高，其在存放过程中产生变化的速度就会加快，其杂质的含量也就随之增加。

四．反渗透阻垢剂的功能特效?

1.不需再另外加酸，能有效避免酸性物质对设备等造成腐蚀。

2.螯合功效稳定，能防止铁、锰等金属离子在膜管上形成污垢。

3.适用于各种膜管材料。

4.加药量少，节省加药成本，能够获得最经济的阻垢控制。

5.阻垢能力强，适用于各种水质，效果良好，能够减少对膜的清洗，延长膜使用寿命。

6.该药剂的功效机稳定性远远优于六偏磷酸钠或纯聚合物型的阻垢剂。

五．怎样计算反渗透阻垢剂的加药量？

反渗透阻垢剂的推荐浓度一般为3-6ppm，即反渗透设备每进水1吨需要添加3-6g的阻垢剂。

月用量的计算：W=Q×S×H×30/1000，式中：W为月用量（Kg）；Q为反渗透设备的进水流量（m3/h）；S为投加浓度（3-6ppm，即g/吨），H为反渗透设备的工作时间（小时）；1000为g与Kg的换算量。例一台反渗透设备的产水量为75吨/小时，则进水需要至少100吨/小时，月用量为：100×3.5×24×30/1000=252Kg。

反渗透阻垢剂一般添加在反渗透系统的保安过滤器，即精密过滤器之前（通过滤芯，使投入的阻垢剂能很好的与原水混合），通过计量泵投加在反渗透设备的管道之中。可以直接使用原液也可稀释后再使用，稀释倍数不得超过10倍，即浓度不得低于10%。