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本文以研制能够替代进口阻垢剂的高效反渗透阻垢剂,降低反渗透系统运行成本为目的。本研究以水做溶剂,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,采用过氧化物类引发剂合成了共聚物类反渗透阻垢剂,通过正交试验法确定了最佳的合成工艺条件,并且探讨了引发剂用量、反应温度、单体配比对共聚物阻垢性能的影响;测定了共聚物的总固含量、游离单体含量及特性黏度等技术指标,并采用凝胶渗透色谱测定了共聚物的相对分子量,探究了特性黏度和相对分子量对共聚物阻垢性能的影响;命名最佳工艺条件下所合成的聚合物阻垢剂为YSW-21,利用红外光谱和核磁共振对阻垢剂YSW-21的结构进行了表征。本研究还通过静态试验法对YSW-21的阻垢性能进行了全面评价。通过XRD对垢的检测,本研究揭示了YSW-21的阻垢机理。试验结果如下:1.共聚物的最佳合成工艺条件为:引发剂用量C4,合成温度B2,单体配比A3,三者对共聚物的阻垢性能均有较大影响。最佳工艺条件下所合成共聚物YSW-21为丙烯酸和丙烯酰胺共聚物,其主要官能团是羧基和酰胺基。YSW-21的特性黏度在6.8~7.3mL/g或者其相对分子量在4000-6000之间阻垢性能最好。2.阻垢剂YSW-21在反渗透水处理系统中对CaSO4和CaCO3垢均有优异的阻垢性能,即使在高钙离子浓度下,阻垢剂用量仅为8mg/L时,对CaSO4的阻垢率达90%以上,对CaCO3的阻垢率也达85%以上。并且YSW-21对CaSO4的阻垢效果受Ca2+、SO42及pH值的影响较小;YSW-21在一定的初始用量下,在室温时,对CaSO4作用长达102小时,即使在60℃时,作用效果也可维持80小时。在相同水质条件及阻垢剂用量下,YSW-21对CaSO4的阻垢率高于国内常用进口阻垢剂Flocon-135;在相同的试验条件下,YSW-21对Fe2+、Sr2+、Ba2+的容忍度,分散氧化铁的能力以及与杀菌剂、絮凝剂的协同作用能力均优于国外阻垢剂Flocon-135。3.采用XRD对CaSO4垢样进行检测,结果表明YSW-21能使CaSO4在形成晶体过程中晶格发生畸变,使生成的硫酸钙晶体变松。除此之外,YSW-21还通过络合增溶和分散作用来达到阻垢效果。以上试验结果表明,YSW-21是一种性价比高、不含磷的高效反渗透阻垢分散剂,具有优良、稳定的阻垢性能,可以替代国外阻垢剂应用于反渗透系统,从而达到节约水处理运行成本的目的,因此具有非常广阔的市场应用前景。