火電廠環保型緩蝕阻垢劑現狀研究

田磊　朱偉華　盧玲　馬瑩瑩

摘要：文章探討了緩蝕阻垢劑的作用及種類，火電廠使用環境友好型緩蝕阻垢劑對環境保護有著重要的意義，同時可以起到良好的緩蝕阻垢作用，新型環保型緩蝕阻垢劑也是日后研究發展的重要方向。

關鍵詞：火電廠；緩蝕阻垢劑；綠色環保

火電廠循環冷卻水的處理日益受到重視，在節能減排以及可持續發展的要求下，火電廠循環冷卻水的處理變得尤為重要。火力發電廠的水資源大部分消耗在循環冷卻水使用過程中，因此使用緩蝕阻垢劑可以有效地減少循環冷卻水的排污消耗量。目前常見的有機磷系緩蝕阻垢劑會導致水體磷含量上升，因此火電廠使用環境友好型緩蝕阻垢劑對環境保護有著重要作用。

1 緩蝕阻垢劑的作用

緩蝕阻垢劑可以使易被腐蝕金屬的表面狀態發生改變，或者可以有效地減低電化學腐蝕這一化學反應的速率，從而有效改變電化學腐蝕過程中的陽極反應或陰極反應的反應機理，將整個腐蝕反應的活化能提高，從而實現腐蝕反應速率的下降。在不同的水質條件下，通過分散、分子間力、吸附等不同的物理和化學過程改變結垢物質的結晶規律，提高了結垢物質的溶解度。通過這2個過程實現緩蝕阻垢的目的。

2 傳統有機磷系緩蝕阻垢劑

2.1 膦基羧酸共聚物（PCAC）

膦基羧酸共聚物（PCAC）既含有羧酸基，又含有膦酸基，因此其阻垢性能和緩蝕性能都較為強勁，且磷含量比傳統的有機膦酸鹽要低，符合環保要求。在pH值較高、硬度較大、堿度大的惡劣水質條件下，對碳酸鈣垢、碳酸鎂垢及硫酸鈣垢等都有較強的阻垢能力，同時對系統的緩蝕性能大為增強。

2.2 羥基乙叉二磷酸（HEDP）

羥基乙叉二磷酸（HEDP）是一種有機多磷酸，作為水處理的阻垢劑，HEDP同時具有緩蝕和阻垢作用。HEDP易溶于水，能夠螯合金屬離子，使用方便且安全。HEDP以pH值適用范圍寬、對金屬基體的侵蝕性小、酸洗后容易鈍化、不易產生浮繡等特點而越來越受到重視。

3 新型綠色環保緩蝕阻垢劑

3.1 鉬酸鹽

鉬酸鹽是一種新型的環境友好型緩蝕阻垢劑，近年來研究和使用越來越多。程方等通過正交試驗篩選、復配以鉬酸鹽為主劑的方法制備了多元復合緩蝕劑，鉬酸鹽復合緩蝕劑對海冰融水中碳鋼有緩蝕作用，該鉬酸鹽復合緩蝕劑為抑制陽極反應過程的陽極型緩蝕劑。

3.2 木質素

近年來，袁瑋良、王平等學者研究發現以木質素磺酸鈉、葡萄糖酸鋅等為原料，確定了最佳緩蝕阻垢劑配方，具有很好的緩蝕阻垢能力。木質素是一種具有使用價值和研究價值的阻垢分散劑，同時也給木質素的資源化利用提供了新的思路和技術方法。

3.3 聚環氧琥珀酸型

劉江紅等學者在文獻中指出聚環氧琥珀酸（PESA）易生物降解，并適用于高堿、高硬度水系，其阻垢性能好，極小劑量即可達到很好的阻垢緩蝕效果，與其他藥劑復配可組成性能較好的低磷或無磷配方。日本花王株式會社對聚環氧琥珀酸進行了應用性能實驗研究，結果表明，其阻垢性能明顯優于聚丙烯酸鈉、聚馬來酸和酒石酸，并且兼具緩蝕性能。熊蓉春等也較早從事了這方面的研究。

3.4 緩釋型固體緩蝕阻垢劑

杜春安等研制的緩釋型固體緩蝕阻垢劑，將各種添加劑等按一定比例混合制成緩釋型固體緩蝕阻垢劑。針對現場應用的實際情況，確定了具體的加藥工藝。現場試驗表明，研制的固體緩蝕阻垢劑，投注工藝簡單，有效保護期長，緩蝕效果顯著。

3.5 S-羧乙基硫代琥珀酸

曾德芳等將NaHS水溶液和丙烯腈為原料合成的β-巰基丙酸與無水馬來酸酐再次聚合生成CETSA，CETSA對目標水質有著比較強的適應性，同時具有較佳的緩蝕阻垢能力。

3.6 丙烯酸系高吸水性樹脂

黎俊波等學者研究發現，本研究以丙烯酸、丙烯酰胺等藥品，用水溶液聚合法合成的丙烯酸系聚合物樹脂。通過不同濃度鈣鎂鋇離子結垢體系中的使用研究發現，對鈣鎂鋇離子的吸附性較高，以鈣離子為例吸附量可達282mg/g，脫除率可達90%左右，效果明顯。

3.7 衣康酸共聚物

李海花等學者研究發現通過將膦基和磺酸基引入IA分子鏈而合成的衣康酸共聚物有著很好的緩蝕阻垢性能，同時還有很好的生物降解性能，28天時可生物降解69.5%左右，具有很好的環保性能，是一種綠色環保的緩蝕阻垢劑。

4 結語

我國在有機膦系水處理材料方面的技術水平已經非常先進，隨著國家對環境保護的日益重視，環境友好型緩蝕阻垢劑的研發也是今后一段時間的研究重點。綠色阻垢劑應該在無磷、無毒、成本低、性能好、易生物降解等方面重點研究，像衣康酸共聚物就是一種很好的環境友好型緩蝕阻垢劑。