馬來酸酐-丙烯酸共聚物阻垢劑的研究與應(yīng)用.pdf

1、馬來酸酐-丙烯酸共聚物是一種不含無機(jī)磷和有機(jī)磷的阻垢劑,它不會(huì)水解產(chǎn)生磷酸鈣垢,還可以與多種水處理藥劑復(fù)配,復(fù)配后效果更好,所以馬來酸酐-丙烯酸共聚物阻垢劑是較理想的鈣離子阻垢劑.該文以水做溶劑,采用自制催化劑合成馬來酸酐-丙烯酸二元共聚物,其最佳的合成條件為:馬來酸酐、丙烯酸和引發(fā)劑的最佳配比為1:1:0.47,催化劑的用量為單體總濃度的0.9﹪,在此配比下,共聚物的產(chǎn)率最高.對(duì)馬-丙共聚物的阻垢性能研究表明,單體配比增大,共聚物的特

2、性粘數(shù)增大,當(dāng)特性粘數(shù)為一特定值時(shí),共聚物的阻垢率最高;阻垢劑的最佳用量為12mg/L,低于此值時(shí),對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣及磷酸鈣的阻垢率隨用量的增加而增加,在12mg/L以上時(shí),阻垢率隨用量的增加而下降.對(duì)垢樣的觀察發(fā)現(xiàn),靜態(tài)阻垢試驗(yàn)過程中的碳酸鈣垢、硫酸鈣及磷酸鈣垢均為絮狀疏松的、非粘著性的軟垢,表明該共聚物聚有較強(qiáng)的分散阻垢能力.pH值在6.0~9.0的范圍內(nèi)對(duì)阻垢率影響較小.隨水質(zhì)堿度的上升,馬-丙共聚物的阻垢性能雖稍有下降,但直至堿

3、度為700×10<'-6>時(shí),馬-丙共聚物的阻垢率仍為94.6﹪,說明馬-丙共聚物不僅適用于高硬度的水質(zhì)條件,還同樣適用于高堿度的水質(zhì)條件.馬-丙共聚物的阻垢作用機(jī)理是該共聚物吸附于無機(jī)鹽晶核或微晶,抑制了晶體的增長速率,嵌入增長晶體的共聚物致使無機(jī)鹽晶體發(fā)生畸變,使晶粒懸浮于溶液中,阻礙晶粒的增長和晶粒.在無阻垢劑且預(yù)加晶種的條件下,硫酸鈣的結(jié)晶直接在晶種表面發(fā)生,不產(chǎn)生成核作用和自發(fā)沉淀作用.馬-丙共聚物能有效阻滯CaSO<,4>·

4、2H<,2>O晶體的生長,晶體成長的表觀速率常數(shù)隨阻垢劑濃度的增加而變小,對(duì)該論文中所用的馬-丙共聚物而言,出現(xiàn)誘導(dǎo)期的阻垢劑濃度為0.3mg/L.馬-丙共聚物在碳酸鈣微晶上的吸附符合Langmuir等溫吸附,屬于單分子化學(xué)吸附,并對(duì)碳酸鈣的結(jié)晶生長起到顯著的抑制作用.馬-丙共聚物具有良好的阻垢效果,其阻垢作用是以對(duì)微晶表面的吸附作用為主,同時(shí)伴有晶體畸變作用、分散和增溶作用、螯合作用等.現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明,馬-丙共聚物能有效的抑制鈣離子