六偏磷酸钠(SHMP)在水处理行业中是一种重要的多功能化学品,主要利用其螯合、分散、缓蚀和阻垢等特性,广泛应用于工业循环水、锅炉水、污水处理等领域。以下是其具体应用及作用机制:
- 阻垢剂(防垢剂)
- 作用原理:SHMP能与水中的钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)、铁(Fe²⁺/Fe³⁺)等金属离子形成稳定的可溶性络合物,防止这些离子与碳酸根、硫酸根结合生成不溶性垢(如CaCO₃、CaSO₄)。
- 应用场景:
- 循环冷却水系统:防止管道、换热器表面结垢,提高热交换效率。
- 锅炉水处理:减少锅炉内壁水垢沉积,避免能源浪费和安全隐患。
- 缓蚀剂
- 作用原理:SHMP在金属表面形成一层保护膜(磷酸盐膜),隔离水中溶解氧和腐蚀性离子(如Cl⁻)对金属的侵蚀,减缓钢、铜等材料的腐蚀速率。
- 适用条件:常与其他缓蚀剂(如锌盐、有机膦酸盐)复配使用,增强协同效果。
- 分散剂
- 作用原理:SHMP通过吸附在悬浮颗粒或胶体表面,赋予其负电荷,使颗粒相互排斥,避免团聚沉积。
- 应用场景:
- 污水处理:防止污泥中的悬浮物沉淀,改善过滤效果。
- 反渗透(RO)系统:延缓膜表面污堵,延长膜寿命。
- 软水剂
- 作用原理:通过螯合硬水中的Ca²⁺、Mg²⁺离子,降低水的硬度,避免皂垢生成或设备结垢。
- 应用场景:
- 工业软水预处理:如纺织、印染、造纸等需软水的行业。
- 民用软水:部分老旧小型软水设备中可能使用(现多被更环保的离子交换树脂替代)。
- 其他辅助功能
- 稳定水质pH值:SHMP具有弱碱性,可缓冲水体pH波动。
- 抑制藻类生长:通过螯合藻类必需的金属离子(如铁),间接抑制其繁殖。
注意事项与局限性
- 浓度控制:
- 过量使用可能导致磷酸盐残留,促进水体富营养化。
- 一般建议投加浓度为5~20 mg/L(根据水质调整)。
- 温度限制:SHMP在高温(>80℃)或酸性(pH<6)环境中易水解为正磷酸盐(PO₄³⁻),降低效能并可能加剧腐蚀。
- 环保替代:现代水处理中,SHMP逐渐被更稳定的有机膦酸盐(如HEDP、ATMP)或绿色聚合物阻垢剂取代。
典型复配方案
- SHMP + 锌盐:增强缓蚀效果。
- SHMP + 聚丙烯酸(PAA):提升分散阻垢性能。
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