马来酸-丙烯酸共聚物(MA/AA)是一种高效的水处理阻垢剂,其性能特点如下:
1. 阻垢机理
晶格畸变作用:
羧酸基团(—COOH)与水中Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺等金属离子螯合,干扰垢体(如CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄)的晶体生长,使其结构松散、易被水流冲走。
分散作用:
聚合物长链吸附在微小垢粒表面,形成静电排斥,防止颗粒聚集沉积。
2. 阻垢性能优势
广谱阻垢:
碳酸钙(CaCO₃):适用高硬度、高碱度水质,pH范围宽(7.0~9.5)。
硫酸钙(CaSO₄):对高硫酸根水质效果显著,耐受浓度可达饱和浓度的2~3倍。
硫酸钡(BaSO₄):对油田回注水等含钡体系有独特抑制效果。
耐高温性:
可短期耐受≤120℃(优于部分有机膦酸),适用于低压锅炉系统。
抗铁沉积:
能分散Fe₂O₃等腐蚀产物,减少铁垢堵塞。
3. 关键影响因素
分子量:
低分子量(1,000~5,000 Da):侧重螯合,适合高钙硬度水。
中高分子量(5,000~10,000 Da):侧重分散,适合悬浮物多的体系。
投加浓度:
通常5~20 mg/L,过高可能降低效果(过饱和吸附反致絮凝)。
水质条件:
pH适应性:酸性至弱碱性(pH 5.0~9.5)效果最佳,强碱(pH>10)可能失效。
离子干扰:Fe³⁺、Al³⁺等高价金属离子会消耗药剂,需提前预处理。
4. 对比其他阻垢剂
特性 MA/AA 有机膦酸(如ATMP) 聚丙烯酸(PAA)
阻CaCO₃ ★★★★☆ ★★★★★ ★★★☆☆
阻CaSO₄ ★★★★★ ★★★☆☆ ★★★★☆
耐高温性 ★★★★☆(≤120℃) ★★★★★(≤200℃) ★★☆☆☆(≤80℃)
环保性 可生物降解(BOD₅/COD≥0.3) 难降解,富磷风险 部分降解
5. 应用场景
工业循环水:抑制冷却塔、换热器结垢。
反渗透(RO):防止膜表面CaSO₄沉积(常与有机膦酸复配)。
油田回注水:控制BaSO₄/SrSO₄垢。
洗涤剂助剂:替代STPP(三聚磷酸钠),减少管道积垢。
6. 局限性
对硅垢(SiO₂)无效:需复配专用硅分散剂。
微生物敏感:含羧基易被细菌降解,长期储存需加防腐剂。
建议
复配方案:与少量HEDP(1~3 mg/L)联用,可提升CaCO₃抑制率20%~30%。
监测指标:定期检测水样浊度、钙离子浓度及朗格利尔指数(LSI)。