反滲透阻垢劑的阻垢機理比較復雜,隨著沉淀過程動力學、成垢預測模型和各種阻垢技術的大量研究,使成垢機理的研究和結垢的控制有了很大的進步。一般認為成垢物質和溶液之間存在著動態平衡,阻垢劑能夠吸附到成垢物質上,并影響垢的生長和溶解的動態平衡。
目前昱晟環保認為,緩蝕阻垢劑和反滲透阻垢劑的阻垢機理有以下幾種:垢的微晶成長時按照***的晶格排列,結晶致密而堅硬。加入阻垢劑后,阻垢劑吸附在晶體上并摻雜在晶格的點陣中,對無機垢的結晶形成了干擾,使晶體發生畸變,迫使大晶體內部的應力增大,從而使晶體易于破裂,阻礙了垢的生長。有機或無機阻垢劑溶于水中后,和水中的鈣、鎂等離子形成穩定的可溶性絡合物,將更多的離子穩定在水中,從而增大了鈣、鎂等鹽的溶解度,抑制了垢的沉積。這類反應不按化學當量進行,阻垢劑的用量即使在很低的情況下也能與較多的鈣離子鰲合。
根據結晶螺旋位錯理論,微晶表面的活性增長點數是有限的。當某個活性增長點被阻垢劑分子覆蓋時,將使該活性增長點周圍的晶格點都發生位錯,因此***的阻垢劑即可以抑制結晶生長。雙電層作用機理,認為阻垢劑在晶核生長附近的擴散邊界層內富集,形成雙電層并阻礙成垢離子或分子簇在金屬表面的聚結。他們還認為,阻垢劑與晶核(或垢質分子簇)之間的結合是不穩定的。陰離子型阻垢劑,在水中解離生成的陰離子在與垢的微晶碰撞時,會發生物理化學吸附現象,使之帶負電。因為阻垢劑的鏈狀結構可吸附多個相同電荷的微晶,靜電斥力可阻止微晶相互碰撞,從而避免了大晶體的形成。
反滲透膜阻垢劑能在金屬傳熱面上形成一種與無機晶體顆粒共同沉淀的膜,當這種膜增加到***厚度后,在傳熱面上破裂,并帶***大小的垢層離開傳熱面。由于這種膜的不斷形成和破裂,使垢層的生長受到抑制。共聚物溶于水后吸附在無機鹽的的微晶上,使微晶間斥力增加,阻礙金屬鹽分子聚結,減緩晶體生長速度,從而減少垢的生成含有強極性基團的共聚物的阻垢劑性能遠比聚羧酸鹽優越,這是因為:聚羧酸鹽中僅含羧基基團,易與水中的鈣離子發生橋接反應,生成聚合物-鈣離子膠凝體,不僅降低了阻垢劑的活性組分,還會使水渾濁;而強極性親水基團能有效的防止膠凝作用。
以上幾種機理體現出目前對阻垢作用的認識水平,由于它們都帶有不同程度的推測,因而在對具體結垢問題的分析時,往往將阻垢作用歸結為多種機理的復合作用,這反映當前人們對阻垢機理的認識還相當籠統。對阻垢機理的深入、的認識對于現有藥劑的合理使用、性能改進以及對新型藥劑的開發都具有重要的指導作用。從某種意義上講,對阻垢機理的認識水平是水質穩定技術發展水平的重要標志。