反渗透阻垢剂的分类及特点

      反渗透是工业废水处理的新技术之一，在各个领域都得到了广泛的应用。由于反渗透膜极易受到污染，阻垢剂的研究也随之兴起，出现了大量的阻垢性能好、环境友好且能生化降解的阻垢剂。本文介绍了反渗透阻垢剂的特点及目前的一些评价方法。

      水是生命的源泉 ，是人类生活乃至万物赖以生存不可缺少的物 质。我国是一个缺水大国，虽然水资源总量居世界第六位，但人均占有量仅为世界人均占有量的1/4，而当今工业的高速发展带来了水质日趋恶化、用水消耗日益增多等问题。反渗透则成为解决水资源短缺问题的一项新技术，被认为是20世纪末至21世纪中期有发展前途的高新技术之一。
 
      反渗透技术是对含盐水施以外界推动力以克服渗透压而使水分子通过膜的逆向渗透过程，经过反渗透处理后，可除去水中99%的盐分及二氧化硅，并能除去水中99.5%的钙、镁。它属于压力驱动型膜分离技术。

      反渗透装置的浓水极易受到沉积物的污染 ，如在膜表面生成CaCO、Ca (PO) 、CaSO 、BaSO、SrSO、金属氧化物、硅酸化合物等沉积物，导致系统供水压力和清洗频率增加，出水量或脱盐率下降，甚至使膜元件提前报废。反渗透膜的污染分为化学污染、生物污染、胶体污染和颗粒污染。颗粒污染和生物污染可以采用严格的预处理工艺和投加杀菌剂的方法加以控制，而化学污染和胶体污染必须采用投加特效阻垢分散剂的方法防治。因此反渗透膜用阻垢剂的开发一直都是研究的热点。目前国内外反渗透阻垢剂主要为有机磷酸盐、聚羧酸盐或丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯磺酸类物质等多元共聚物以及其他的复合物。
反渗透阻垢剂的分类及其特点
1.聚磷酸盐类
      聚磷酸盐类阻垢剂是早在RO系统中应用的阻垢剂，常用的是六偏磷酸钠（SHMP）和三聚磷酸钠。其阻垢机理主要是通过分子中的部分官能团或静电力吸附在晶体（晶核）表面的活性点上，以此减缓晶体的生长，使许多晶体保持在微晶状态，增加其溶解度，正是由于这种阻垢机理使得这种药剂具有阈值效应。但这类阻垢剂磷浓度高，又易水解为正磷酸盐，产生Ca(PO ) 沉淀；另一方面聚磷酸盐是3 4 2 微生物的营养源，能促进菌藻的滋生，加速膜污染；且此类药剂使用时，必须额外加酸，目前通过不加酸控制反渗透膜结垢已成为水处理工作者研究的热点。
2.有机磷酸盐类
      20世纪60年代开发研制了有机磷酸盐类阻垢剂，70年代有了很大的发展。它主要是通过减缓晶体生长和晶格畸变这两种作用进行阻垢的，这两种作用的同时存在，使得这类药剂也具有阈值效应。这类阻垢剂相对于聚磷酸盐磷的浓度低，水解度小，这类药剂对阻CaCO垢3 的效果很好。
3.聚合物
      聚合物类药剂近年来发展十分迅速，在国内外的研究报道也很多。这类药剂主要是通过晶格畸变和分散两种作用来抑制沉积物的形成，也具有很好的阈值效应。且此类药剂的阻垢性能一般不受氯气和其它氧化性杀菌剂的影响。

      初开发的此类药剂是丙烯酸和马来酸的均聚物。在这类阻垢剂中，带羧酸基团的聚合物可有效抑制钙垢的生成，而酰胺类的聚合物对阻硅垢效果很好，磺酸基则对沉积物有很好的分散性，能有效分散金属氧化物，对Ca(PO) 垢也有很好的抑制作用。近几年所开发的新型反渗透阻垢剂聚天冬氨酸（PASP）和聚环氧琥珀酸（PESA）不仅具有高效的阻垢分散性，而且对环境友好，具有生物降解性，成为了国内外研究的热点。