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反渗透膜法在工业循环冷却水处理过程中发挥着重要作用,利用反渗透技术处理循环冷却水而得到的补充水满足水质和节水要求。但运行过程中水垢附着问题仍是制约其发展的瓶颈,此类现象导致反渗透膜的性能快速衰退,影响系统的运行效率和持续性。在循环水处理过程中,一般添加适用于反渗透系统水质条件下的阻垢剂来控制水垢的形成。因此,高效、无污染的反渗透膜用阻垢剂的研制,对反渗透技术处理循环水的实验研究具有重要的实际应用价值。依据绿色化学的原则,选择具有五个碳的二羧酸—衣康酸（IA）,与甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为共聚单体,采用水溶液为反应机制,分子量调节剂选用叔丁醇,引发剂选用过硫酸钾,以自由基聚合法共聚合成,得到适用于反渗透膜工艺的羧酸型共聚物IA-HEMA-AMPS。通过单因素实验和正交实验,优化聚合反应的条件,实现目标产物的高效能、低能耗和反应过程的无废化。合成条件优化为:n（（HEMA）/（IA））=1:1，n（（HEMA）/（AMPS））=1:1引发剂在单体总量中占比6%,引发温度为80℃,反应时间（包括滴加时间和保温反应时间）分别为2h和2.5h,按以上优化条件合成的共聚物IA-HEMA-AMPS阻垢性能良好。凝胶色谱图显示,共聚物的分子量呈正态分布趋势,且属于分子量分布较窄的聚合物。红外光谱图确定了共聚物的结构中除含有羧酸基外,还含有大量磺酸、酯基、羟基、酰胺基等官能团,磺酸基和羧酸基比例相当。静态及动态的阻垢实验结果表明了共聚物对钙垢的生成起到有效的抑制。分别加入5mg/L共聚物于钙离子质量浓度为1203800mg/L,碳酸氢根质量浓度为1461500mg/L,硫酸根质量浓度为36009000mg/L的实验水质中。结果表明,共聚物的阻垢效率可达到90%以上,性能良好,且能在中高硬度、高温、中高碱度、高SO42-浓度的水质中适用。5mg/L的共聚物的氧化铁透光率为43.1%,表明其具有一定的分散氧化铁性能。参照国际标准OECD301B,共聚物在28天内生物降解率达到标准,为易生物降解。将其与市售阻垢剂进行各项指标对比,均体现出一定的优势,具有良好的推广应用前景。在低温水质中同时投放共聚物IA-HEMA-AMPS和高纯度聚合氯化铝以测定共聚物在反渗透工艺预处理中与絮凝剂的配伍性。结果显示,在与聚合氯化铝共存的水质中,共聚物表现出良好的适应性。调节S-4800电子扫描显微镜,对生成的钙垢样品进行电镜扫描,并分析了阻垢机理:共聚物中的多种官能团作用于晶体表面,扰乱了析出晶体的排列及取向,畸化钙垢晶格,抑制钙垢的正常生长,同时加快降低晶体的表面能,使晶体破碎,降低了絮聚成垢趋势,难以结垢。图35幅,表15个,参考文献88篇。