抑垢阻垢劑是一種用于防止水中難溶性無機鹽（如碳酸鈣、硫酸鈣等）在金屬表面沉淀、結垢的化學藥劑，廣泛應用于工業循環冷卻水、反滲透膜系統、鍋爐水處理等領域。以下是其核心功能、作用機理、類型及應用的詳細介紹：

一、核心功能

1. 抑制結垢：通過干擾晶體生長過程，阻止水垢形成，減少設備清洗頻率。

2. 分散污垢：將已形成的微小顆粒分散在水中，避免聚集成垢。

3. 保護設備：維持金屬表面的清潔，提高熱交換效率，延長設備壽命。

4. 節能減排：減少能源消耗和排污，符合綠色化工發展要求。

二、作用機理

1. 螯合增溶作用：與水中的Ca2?、Mg2?等成垢離子形成穩定螯合物，降低其游離濃度，從而抑制垢的析出。例如，有機膦酸類阻垢劑（如ATMP、HEDP）能絡合多種金屬離子，防止碳酸鈣、硫酸鈣等沉積。

2. 分散作用：通過高分子聚合物（如聚羧酸類）吸附在成垢顆粒表面，阻止其相互碰撞聚合，使顆粒均勻分散于水中。

3. 晶格畸變作用：吸附在晶體生長位點，破壞晶體正常排列，導致畸變，使垢層松散易被水流沖刷34。

4. 靜電斥力作用：在顆粒表面形成帶電層，產生排斥力，阻礙顆粒間聚集。

三、常見類型

1. 按成分分類：

• 有機膦酸類：如ATMP、HEDP、EDTMPS，耐高溫、穩定性好，適用于高硬度水質。

• 聚羧酸類：如聚丙烯酸（PAA）、水解馬來酸酐（HPMA），無毒環保，適合堿性環境25。

• 磺酸類/膦酸類共聚物：如AA/AMPS共聚物，兼具阻垢與分散性能，適用于高濃縮倍數系統24。

• 天然聚合物：如單寧、木質素等，但因效果有限，應用較少。

• 合成聚合物：

• 復配型：通過混合有機膦酸、聚羧酸及緩蝕劑（如銅緩蝕劑BTA），實現協同增效，適應復雜水質。

2. 按用途分類：

• 反滲透阻垢劑：專門針對反滲透膜系統，防止硫酸、硫酸鍶等結垢，如通用型，不限定品牌）。

• 循環冷卻水阻垢劑：如鉬酸鹽、鎢酸鹽復合配方，耐高溫且緩蝕性強。

• 鍋爐專用阻垢劑：含有機膦酸與聚羧酸，耐受高壓鍋爐環境。

四、應用領域

1. 工業循環冷卻水：用于石化、鋼鐵、電力等行業，控制碳酸鈣、磷酸鈣及氧化鐵沉積。

2. 反滲透系統：防止膜表面結垢，提高產水率和水質，如海水淡化、純水制備。

3. 鍋爐水處理：低壓鍋爐內投加，抑制水垢生成，減少酸洗頻率。

4. 油田注水：抗高溫、抗高硬水性，防止地層堵塞。

五、發展趨勢

1. 綠色化：開發無磷、低毒、可生物降解的環保型阻垢劑（如PASP、PESA）。

2. 復配增效：通過多種藥劑協同提升效果，減少單一成分用量。

3. 濃縮化：提高藥劑有效成分濃度，降低運輸與存儲成本。

總的來說，抑垢阻垢劑是通過干擾結晶、分散顆粒、螯合金屬離子等機制實現阻垢的化學品，其選型需根據水質硬度、溫度、系統材質等因素綜合判斷。未來隨著環保要求提升，綠色高效、復配型產品將成為主流方向。