采用静态阻垢法评估了几种聚合物对碳酸钙垢和硫酸钙垢的阻垢性能,结果分别见图1 和图2。 由实验结果可以看出,几种聚合物对CaCO3 和CaSO4垢均具有较好的抑制作用;随加药浓度的增大, 聚合物对两种无机垢的抑制作用增强。对于阻CaCO3垢,HPMA 的抑制能力较强,其次是PAA,T-225 的性能与PAA相当,POCA与AA-AMPS 共聚物性能相当,较PAA 差。对于阻CaSO4 垢,POCA 和AA-AMPS在低浓度时就表现出良好的抑制作用,性能好,其次是T-225,当加药量大于10mg/L后HPMA 的性能与T-225相当,PAA的性能相对比HPMA 差。该实验结果与循环水系统现场实际使用效 果是一致的。
HPMA 分子中有多个氧原子对的间距与方解石{104}、{102}及{001}晶面上近邻钙离子对的间 距接近,且聚合物分子本身又具有一定的柔性,所以分子中的多个羧基氧原子都极易成为阻垢剂与晶面 作用的吸附位,从而能有效地阻止这些晶面的继续生长,或使晶格发生扭曲畸变而生成松软的垢,易于 被水流冲走,达到阻垢效果。PAA、T-225分子中有三对氧原子对的间距与方解石晶面上的近邻钙离 子对的间距接近,从原子对匹配效果来看,三种聚合物分子均为CaCO3 垢良好的阻垢剂,其中HPMA 的吸附位多,匹配效果好,对CaCO3 的阻垢效果好。大量实验也证实,HPMA 中羧酸基团的密 度较高,有利于提高对CaCO3 的抑制作用。
HPMA聚马来酸酐在敞开式循环冷却水系统运行过程中,结垢、腐蚀和微生物滋生是其面临的主要问题,这些问题会使换热效率降低,继而引发系统堵塞,不利于安全生产。关于系统结垢的处理,当前的方法主要是以化学药剂为主,但这种方法会造成二次污染。因此,需要发展一种、及低成本的阻垢技术。本论文采用电解阻垢法对敞开式循环冷却水进行处理,利用水及成垢离子在低压电场作用下的电化学特性,降低水质硬度,达到阻垢的目的