如何评估阻垢剂的效果？

一、实验室评估方法

1. 静态阻垢实验

• 钙离子残留浓度：通过滴定法（EDTA）测量溶液中剩余的Ca²⁺浓度，计算阻垢率。

• 浊度变化：用浊度计检测溶液浑浊度，评估悬浮颗粒的分散效果。

• 水垢质量：过滤干燥后称重，计算结垢量。

• 原理：在模拟水质条件下（如硬度、碱度、温度等），加入不同浓度的阻垢剂，观察水垢生成情况。

• 指标：

• 标准参考：例如ASTM D2809（碳酸钙沉积法）或GB/T 36435-2018（阻垢剂性能测定）。

2. 极限碳酸盐法（LSI法）

• LSI < 0：水呈腐蚀性，需缓蚀剂；

• LSI > 0：水呈结垢性，阻垢剂需将LSI控制在临界值以下（通常LSI ≤ 2.0为合格）。

• 计算LSI值：根据水质参数（pH、钙离子浓度、碱度、温度）计算朗缪尔饱和指数（LSI）LSI

$$=\text{pH}-{\text{pH}}_s({\text{pH}}_s\text{为碳酸钙饱和pH})$$

• 换热效率：通过进出水温差计算，若结垢严重，换热效率会显著下降。

• 压力降：管道或换热器进出口压差增大表明水垢沉积。

• 电导率：结垢可能导致局部电导率异常升高。

• 设备：使用循环水动态模拟装置（如RCCⅠ型或Ⅱ型），模拟实际水流速度、温度和压力。

• 监测指标：

二、实际应用评估

1. 现场中试或小试

• 在目标系统（如冷却塔、反渗透前处理）中投加待测阻垢剂，设置不同浓度梯度。

• 连续运行1-3个月，定期监测以下指标：

• 水质变化：硬度、碱度、pH、电导率、浊度。

• 设备参数：换热效率、能耗、压力波动。

• 水垢分析：拆卸少量换热管或管道，观察表面结垢情况（可通过扫描电镜SEM分析垢层结构）。

• 步骤：

2. 快速对比试验

• 结垢速率（通过监测压力降或换热效率衰减速率）。

• 清洗周期延长程度（例如，未加剂时每月清洗，加剂后可延长至3-6个月）。

• 方法：在相同工况下，对比使用阻垢剂与不使用阻垢剂（或对比不同产品）的系统运行数据，如：

三、长期性能验证

1. 持续监测

• 设备运行稳定性（如能耗增加、流量下降）。

• 水质波动适应性（如季节性硬度变化时的效果）。

• 周期：每季度或半年检查一次系统结垢情况，重点关注：

• 补充测试：定期取样分析阻垢剂浓度（如分光光度法或HPLC），确保剂量合理。

2. 环保与经济性评估

• 环保性：检测阻垢剂成分是否符合环保要求（如无磷、可生物降解），避免排放超标。

• 经济性：计算综合成本，包括药剂费用、清洗频率降低带来的维护成本节约。

四、关键指标与标准

五、注意事项

1. 水质匹配：不同水质（如高硅、高硫酸盐、高氯根）需选择针对性配方（如复合型阻垢剂）。

2. 加药方式：连续投加比间歇投加效果更好，需配合自动加药装置。

3. 协同效应：注意阻垢剂与缓蚀剂、杀菌剂的兼容性（如避免与氧化性杀菌剂冲突）。

通过以上方法，可全面评估阻垢剂的短期效果、长期稳定性及经济环保性，为选型提供科学依据。