㈠ 反渗透为什么要加阻垢剂 - 知乎
添加阻垢剂到反渗透设备中的主要目的是为了提高难溶盐和二氧化硅的溶解度，降低设备的结垢风险，从而提高系统回收率的极限。阻垢剂是一系列化学药剂，其作用是阻止结晶矿物盐的沉淀和结垢形成。大多数阻垢剂是专用有机合成聚合物，如聚丙烯酸、羧酸、聚马来酸、有机金属磷酸盐、聚膦酸盐、膦酸盐、阴离子聚合物等，分子量在2000－10000道尔顿不等。
阻垢剂通过阻碍RO进水和浓水中盐结晶的生长，允许难溶盐在浓水中超过饱和溶解度。在使用阻垢剂时，可以替代加酸，也可以与加酸相结合。其另一种作用是分散，用于阻止膜面上污染物的聚集和沉积。
需要通过分散作用处理的污染物包括矿物质结垢、金属氧化物和氢氧化物（如铁、锰和铝）、聚合硅酸、胶体物质（包括土、铁、铝、硅、硫和有机物）以及生物性污染物。为了确保在进入RO元件之前得到充分混合，阻垢剂/分散剂注入系统的设计应该考虑这一点。通常，加药点设在RO进水保安过滤器之前，通过过滤器中的缓冲时间和RO高压泵的搅拌作用来促进混合。
如果系统采用加酸调节pH，推荐加酸点应在上游足够远的地方，在到达阻垢剂/分散剂注入点之前已经完全混合均匀。阻垢剂/分散剂的加药泵应调至较高的运行频率，建议频率最少为每5秒钟一次。阻垢剂/分散剂的典型添加量为2－6ppm，可根据现场实际情况进行稀释。稀释的阻垢剂/分散剂在储槽中可能受到生物污染，因此稀释液的保留时间应在7－10天左右。未经稀释的阻垢剂/分散剂通常不会受到生物污染。
阻垢的原理涉及无机垢形成的三个步骤：形成过饱和溶液、生成晶核和晶核成长形成晶体。阻垢剂通过干扰这些步骤中的一个或几个，以达到阻垢的目的。阻垢剂通过与水中Ca2+、Mg2+、S2+、Ba2+等高价金属离子络合成稳定的水溶性整合物，以实现整合增溶作用，降低水中游离态钙、镁离子的浓度。阻垢剂分子吸附在晶体活性生长点的晶格点阵上，使晶体不能按照晶格排列正常生长，导致晶体发生畸变，从而防止微晶沉积成垢，达到阻垢目的。阻垢剂还能通过物理化学吸附作用，改变胶体颗粒及微晶粒子表面的电荷状况，使之稳定地分散在水体中。
阻垢剂可分为普通阻垢剂和高效阻垢剂，根据使用效能、pH值的不同，又可分为酸性和碱性阻垢剂。无论酸性还是碱性，阻垢效率取决于阻垢剂本体对水中结垢离子的整合增溶作用、晶格畸变作用以及吸附与分散作用。阻垢剂溶液呈酸性或碱性，取决于本体在水溶液中以有机酸或其纳盐形式的表现，但其酸碱性并不决定其阻垢性能的好坏。某些碱性阻垢剂成分更稳定，阻垢性能更好。
阻垢剂的机理解释和作用原理可以参考相关文献。添加阻垢剂是否必要，以及添加量，应根据具体应用和给水水质状态来确定，以实现更高的回收率或改善水质。