在冶金、化工、电力、石油和轻工等行业中，需要大量循环冷却水用于换热。由于循环使用，不仅可以大量节约用水，同时可以有效减少排污量。但是，由于蒸发浓缩作用必然导致至垢离子浓度成倍增加，循环冷却水系统会出现严重结垢，附着在管道或传热面上，造成换热效率降低，同时易产生垢下腐蚀，产生安全隐患，危及系统的正常运行。添加阻垢剂是防止循环冷却水结垢最重要的方法之一，阻垢剂具有用量少、阻垢效果好，同时还具有抑制腐蚀的作用，因此它广泛用于水处理中。 在循环水处理中，如阻垢剂选择不恰当或剂量过低时，达不到阻垢效果；剂量过高可能产生沉淀，造成药剂浪费和加剧系统结垢，而沉淀产生的机理并不清楚。因此，针对特定水质的循环水，研究如何选用合理的阻垢剂、确定合理的剂量以及探讨阻垢剂的沉淀机理，对指导阻垢剂的使用很有必要。 本文选用水处理行业中常用的、有代表性的聚磷酸盐(STPP)、聚羧酸(HPMA)、膦羧酸(PBTCA)以及有机膦酸盐(ATMP、EDTMP、HEDPA和PAPEMP)四类阻垢剂，针对转炉循环水，使用碳酸钙沉积法，研究不同阻垢剂剂量、性能与水质之间的关系；另外，还对高剂量下阻垢剂沉淀的机理进行研究。同时，采用分子力学和量子力学方法建立阻垢剂分子的微观模型，对阻垢机理进行探讨。 研究结果表明，阻垢剂在较低浓度下，就可以达到很好的阻垢效果，体现出了低剂量效应，其加入量与阻垢性能成线性关系。同时STPP、ATMP、HEDPA和PBTCA存在高剂量效应，当加入量增加到一定程度时，钙离子容易与其反应生成沉淀，其化学计量比为阻垢剂酸的元数的一半；继续增加阻垢剂的用量，沉淀迅速消失，阻垢剂与钙离子形成了可溶络合物。硬度、碱度和温度升高时，结垢倾向增大，阻垢性能总体上都有一定的下降。而浊度增加时，结垢倾向增