冷却水阻垢是工业循环水系统中关键的技术问题，主要通过化学制剂抑制水中矿物质沉积形成垢层，从而保障设备效率和寿命。以下是关于冷却阻垢的核心内容：

一、阻垢剂的作用与必要性

1. 核心功能：

• 防止钙、镁等成垢离子结合形成碳酸钙、硫酸钙等难溶盐类。

• 通过干扰晶体生长、分散微小颗粒等方式减少垢层附着。

2. 必要性：

• 水垢会降低热交换效率，增加能耗，甚至导致设备腐蚀和故障。

• 硬质水质地区（如四川、安徽等地）或高浓缩倍数运行的系统更容易结垢。

二、阻垢剂的分类与成分

1. 主流类型：

• 有机膦酸类：如ATMP、HEDP、PBTCA等，通过螯合作用抑制钙镁离子结晶，但含磷可能对环境造成影响。

• 水溶性聚合物：如聚环氧琥珀酸（PESA）、聚天冬氨酸（PASP），环保且适用于高硬水、高碱度环境。

• 共聚物：马来酸/丙烯酸共聚物（AA-MA）等，兼具阻垢、分散和缓蚀能力。

• 其他：氧化、钨酸盐复合配方等新型环保材料。

2. 辅助成分：

• 表面活性剂（增强分散性）、缓蚀剂（如MBT、BTA）等。

三、作用机制

1. 晶格畸变：

• 吸附在晶体表面，干扰正常生长，使水垢松散易脱落。

2. 络合增溶：

• 与成垢离子形成可溶性络合物，阻止沉淀。

3. 静电斥力：

• 通过电荷排斥作用防止微粒聚集。

四、效能影响因素

1. 水质条件：

• 硬度、碱度、pH值直接影响结垢倾向，需针对性选型。

• 高盐分或高硬度水需加强阻垢剂浓度或复配使用。

2. 系统参数：

• 高温、高流速、高压力环境会加速结垢，需调整加药量。

3. 药剂兼容性：

• 需避免与絮凝剂、杀菌剂等发生反应，影响效果。

五、优化策略

1. 精准投加：

• 根据水质检测（如Ca2?、Mg2?含量）计算加药量，定期监测并调整。

• 参考公式：加药量=理论消耗量×安全系数（通常1.2~1.5）。

2. 智能化管理：

• 引入在线监测系统，实时调控阻垢剂浓度，提升效率。

3. 绿色环保趋势：

• 开发低磷、无氮、易生物降解的阻垢剂（如PESA、PASP）。

• 复配钨酸盐等无毒成分替代传统磷系配方。

六、实际应用案例

1. 某工厂冷却水系统改造：

• 使用CSimpleC Limescale Preventive 水垢阻生者(液)后，清洗频率降低，能耗下降。

• 关键操作：水质检测→按比例投加→定期检查水垢情况。

2. 高浓缩倍数系统：

• 选用羧酸膦酸型阻垢剂（如PBTCA），适应高温、高硬水环境。

总的来说，冷却水阻垢需结合水质、工况和环保要求，选择合适阻垢剂并配合科学管理。未来方向为绿色化、智能化，例如开发可生物降解的高分子阻垢剂及自动化控制系统。