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近年来,水资源危机日益严重,工业循环冷却水系统补给水的水源逐步被再生水替代,该措施在一定程度上缓解了用水紧缺状况,但再生水引起的循环冷却系统结垢问题,以及污水外排造成了环境污染问题日趋严重。因此,需要合成一种高效且环境友好的水处理药剂。本文在聚天冬氨酸改性的基础上研发出了一种新型的水处理药剂,用于解决系统中存在的问题。首先,以天冬氨酸和苹果酸为原料,采用微波加热的方式,合成了天冬氨酸-苹果酸共聚物（PAMA）。研究了原料配比、微波功率、微波时间等对共聚物的络合性能及产率的影响,得到了最优合成工艺条件:以KH2PO4为催化剂,N-N二甲基甲酰胺（DMF）为有机溶剂,当n（Asp）/n（Asp+MA）=0.5,n（Cat）/n（Asp+MA）=0.10,V（DMF）=6mL,微波功率为1000W,微波时间3.5min时,合成的共聚物产率达到98.91%,络合量达到500mg/g。利用红外光谱和核磁共振表征了天冬氨酸-苹果酸共聚物的结构。其次,对天冬氨酸-苹果酸共聚物的可生物降解性进行了研究,结果表明:PAMA是一种易生物降解的药剂;在一定范围内,分子量越小,苹果酸含量越高,PAMA可生物降解性越好;苹果酸和天冬氨酸的可生物降解性能接近,而PAMA的降解效果较其两个单体差一些;加入Al3+和Mn2+对PAMA的可生物降解性能没有产生负面影响,甚至在Mn2+的存在下,PAMA的可生物降解性能有所提升;而加入Zn2+和Cu2+对PAMA的可生物降解性能均产生了负面影响,并且Cu2+的负面影响最严重;PAMA的降解效果优于ATMP和HEDP,但是较PASP和PBTCA的效果要差一些。之后,对天冬氨酸-苹果酸共聚物的络合性能进行研究,针对CaCO3和CaSO4两种垢型,考察了阻垢剂投加量、pH值、金属离子浓度、恒温温度、恒温时间不同时,PAMA对二者Ca2+的络合性能的影响,结果表明:PAMA适用于温度较高,水力停留时间较长的循环冷却水系统;溶液中加入金属离子后,PAMA的络合性能降低,在金属离子超过一定浓度以后,络合性能几乎完全丧失。因此,在循环冷却系统中应严格控制金属离子的含量。最后,利用XRD和SEM对天冬氨酸-苹果酸共聚物的络合机理进行探讨,结果表明:加入PAMA后,晶体结构由方解石转变为球霰石,晶型由规则坚硬的六面体变为不规则结构松散的体形。