共聚物阻垢剂在纺织空调循环水系统中的应用

纺织企业广泛采用喷淋系统处理空气，喷水室将水喷成雾滴与空气直接接触，进行热湿交换[1-2]。喷水室多采用二级喷淋或蒸发冷却方式使用循环水。但随着喷淋空调系统的不断运行，及时间的累积作用，使得循环水在高浓缩倍率下硬度与碱度升高，造成设备及管道结垢[3]，使得管道阻力增加，最终导致系统运行效率下降。投加阻垢剂是解决结垢问题的有效途径之一，利用阻垢剂对结垢离子的螯合作用[4]，以及对结垢晶体的晶格扭曲作用达到阻垢目的[5-6]。目前聚天冬氨酸(PASP)作为一种可以改变钙盐晶体结构的环境友好型绿色阻垢剂[7-9]，被广泛应用。但由于PASP分子中仅含有羧酸基团，较为单一，致使其综合性能下降[10]，无法在高浓缩倍数的水质条件下发挥作用。因此，需要研究合成一种具有多官能团的共聚物阻垢剂，引入亲水性的磺酸基，以及具有较好分散能力的酯基，以适应纺织厂特殊环境下的水质条件。

根据西安某纺织厂使用的水质特点，以不含磷的衣康酸(IA)、烯丙基磺酸钠(SAS)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为原料，通过自由基溶液共聚合反应合成含有磺酸基、羧酸基、羟基、酯基的IA/SAS/HEMA三元共聚物阻垢剂，根据纺织厂夏冬两季空调系统循环水水温，对阻垢剂的阻垢性能进行了评定，并与PASP阻垢性能在同一条件下进行对比。

1　试验部分

1.1　试验试剂及仪器

IA、SAS、HEMA，过硫酸铵，叔丁醇，氯化钙，碳酸氢钠，硫酸钠，硫酸亚铁铵(均为分析纯)。DF-101S型集热式恒温加热磁力搅拌器，YLE-1000型电热恒温水浴锅，DZF-6030型真空干燥箱，Nicolet 5700型红外光谱仪。

1.2　三元共聚物的合成及纯化

1.2.1　合成原理

在我国经济发展过程中，中小企业起到了重要作用，但是随着市场竞争不断加大，中小企业因为规模较小，发展受到了限制。要想进一步提高中小企业的核心竞争力，就必须构建企业内部控制制度，明确内控制度面临的问题，提高中小企业资源的最大化利用价值,来实现更大的经济效益。

因此给排水设计在整个矿山工程设计过程中显示出了其重要的作用。如果设计不合理，不但会影响采选工艺的正常生产，还会对环境造成危害[1]。本文以黑龙江省某有色金属矿山设计项目为例，对有色金属矿山企业给排水系统设计做一些探讨。

以IA、SAS和HEMA为单体，采用自由基溶液共聚合的方法，合成了新型IA/SAS/HEMA三元共聚物阻垢剂。

盐环定扬黄工程更新改造项目是宁夏回族自治区第一个当年立项、当年审批、当年开工的水利工程。通过更新改造，老区人民“水困”的历史将由此改写，最终给宁夏人民呈上一份放心满意的答卷。

1.2.2　合成方法及纯化

在装有磁力搅拌器、恒压滴液漏斗和回流冷凝管的250 mL三口烧瓶中，按一定配比依次加入一定量的衣康酸、烯丙基磺酸钠，去离子水在回流冷凝条件下水浴加热搅拌，使其完全溶解。加热至一定温度后，分别滴加引发剂过硫酸铵和分子量调节剂叔丁醇，控制滴加速度，滴加完毕后继续保温一定时间，待其冷却至室温后出料，可制得淡黄色透明液体，即为IA/SAS/HEMA三元共聚物溶液。向产物中加入KOH溶液调其pH=5.0，经无水乙醇沉析，减压抽滤后干燥，即得纯化产品。

两淮平原气候条件优越，水资源充足并且土壤肥沃松软，适宜农耕。而怀远县种植石榴历史悠久，自汉唐以来，经过不断发展，形成了今天的种植方式。而如此悠久的种植历史为怀远县石榴产业的发展打下了坚实的基础。各农户保留了祖先几千的种植智慧与经验。了解石榴的生长特性，并且掌握着种植石榴的技巧方法，能够种植出较高品质的石榴。并且悠久的历史可以成为良好的宣传口号，让消费者更容易产生兴趣。多年积累的经验也为产业创新提供了良好的条件，坚实的基础才能使创新不会脱离实际。

1.3　三元共聚物的性能评定

我国的设施农业技术设计虽然在国内在机械的制造方面有了很大提高，然而这种设计水平相比于美国和德国，还有很大差距，因此要提高我国的农业机械化技术创新水平。农业发展的前提条件是拥有高效的农业机械化水平，因此离不开科技的创新，政府是农业发展的宏观调控者，增加技术创新的资金支持决定着创新的效率，由政府增加资金投入，鼓励科研部门进行技术创新，设计出高效的设施农业设备，这样在设施农业的发展过程中，有更多适用的、先进的农业机械设备应用到生产中，让我国的设施农业发展更加完善。

试验通过采样西安某纺织厂空调循环水进行水质检测，根据其水质特点，按一定浓缩倍数配制试验试样，采用夏冬两个水温体系，参照GB/T 16632—2008《水处理剂阻垢性能的测定 碳酸钙沉积法》进行阻垢性能评定。

试验条件：配置Ca2+浓度240 mg/L(以CaCO3计)，HCO3-浓度为732 mg/L(以NaHCO3计)，取一定量水样加入到250 mL磨口锥形瓶中，再加入一定量的三元共聚物，调节溶液pH值为8.0。将其放入一定温度的恒温水浴锅内，恒温静置10 h。然后冷却至室温过滤，参照GB/T 16632—2008标准进行测定，同时做空白试验。按公式(1)计算对碳酸钙、硫酸钙的阻垢率。

1.3.1　静态阻垢性能评定

阻垢率

pH值是判断肉类性质的重要指标，pH值过高或者过低是劣质肉发生的一个重要判断标准，理想的肉类pH值应为5.8～6.2之间。贮藏过程中，每隔2d测定不同处理样品的pH值，结果详见表4。

(1)

式中：V0为试验后未加阻垢剂水样消耗EDTA的量(mL)；V1为试验后加入阻垢剂水样消耗EDTA的量(mL)；V2为试验前未加阻垢剂水样消耗EDTA的量(mL)。

1.3.2　三元共聚物结构表征

将纯化的三元共聚物阻垢剂样品与KBr混合压片，采用傅立叶变换红外光谱仪进行红外光谱扫描，测得样品的红外光谱图，对共聚物结构进行表征。

2　结果与讨论

2.1　红外光谱图分析

(4) 下堰沟粒度频率曲线在粒径较大区域内呈波状起伏分布，其峰态整体较宽，说明其受到非常强烈复杂的外部搬运作用，使两个地方的沉积物失去各自粒度特点，互相混杂。

  

图1　三元共聚物的红外光谱

人物传记不同于一般的写人叙事文章。人物传记写人，有以下几个特点：①按时间节点书写，展示人物人生轨迹；②突出重要事件详细写，突显人物精神风貌；③文章语言朴实真挚。针对人物传记的特点，通常可以采取这样的教学策略：概括人物主要经历——品析人物精神风貌——探寻传记写作特点

红外光谱分析结果表明，IA/SAS/HEMA共聚物分子中含有羧基、羟基、磺酸基、酯基等多种官能团。其中羧基对钙离子具有较强的螯合能力，增大无机盐的溶解度，抑制钙垢的形成；羟基使得晶体结构发生畸变，降低晶体增长速率，使其保持良好的均匀分散状态；磺酸基具有较强的亲水性，使其对二价阳离子的容忍度提高；酯基是对不饱和羧酸类共聚物进行改性，进而提高阻垢性能。

(3)该共聚物是一种适用于高浓缩倍数纺织厂空调循环水系统的阻垢剂，不仅满足水处理技术的需要，而且是经济环保型阻垢剂。

2.2　IA/SAS/HEMA共聚物阻垢性能

2.2.1　IA/SAS/HEMA共聚物阻碳酸钙性能

配制Ca2+浓度为240 mg/L，HCO3-浓度为732 mg/L(均以CaCO3计)的溶液，在pH值为8.0，水浴时间为10 h的条件下，阻垢剂浓度对碳酸钙的阻垢性能如图2所示。

  

图2　IA/SAS/HAMA共聚物对碳酸钙垢的阻垢性能

从图1可以看出，3 109.7 cm-1处的峰为—COOH中的—OH伸缩振动吸收峰；1 704.7 cm-1处的峰为R—COOH中的—C=O吸收峰；1 168.1 cm-1处的峰为酯基中的—C—C(=O)—O伸缩振动峰；1 043.1 cm-1处的峰为磺酸盐的—S=O的不对称伸缩振动峰；626.6 cm-1处的峰为—C—S伸缩振动吸收峰；1 632.1 cm-1处的—C=C伸缩振动峰的消失，说明单体已经充分发生了聚合反应。

2.2.2　IA/SAS/HEMA共聚物阻硫酸钙性能

配制Ca2+浓度为6 000 mg/L，SO42-浓度为7 000 mg/L(均以CaSO4计)的溶液，在pH值为7.0，水浴时间为10 h的条件下，阻垢剂浓度对硫酸钙的阻垢性能如图3所示。

从图3可以看出，共聚物在不同温度下，随着浓度增加，对硫酸钙的阻垢效果具有明显差异。当共聚物投加量为5 mg/L，水温为25 ℃时，共聚物对硫酸钙的阻垢率达80.05%，而35 ℃下阻垢率为68.2%，表明温度升高加剧了副反应的发生，共聚物与硫酸钙微晶的螯合效应减弱，导致阻垢率略有下降。在相同浓度时，PASP对硫酸钙的阻垢效果较低。

  

图3　IA/SAS/HEMA共聚物对硫酸钙垢的阻垢性能

2.2.3　硬度(Ca2+)对 IA/SAS/HEMA共聚物性能的影响

在外保温墙的建筑布局上，为规避冷桥现象，通常会在外墙表面进行保温层的布局。保温层的选材一般会对热传导系数有较为严格的要求，以高效轻质，且热传导系数较低，有突出的粘结以及吸湿表现。

空调水在循环过程中由于不断浓缩，水中Ca2+的浓度逐渐增大，因此考察三元共聚物阻垢剂对不同Ca2+浓度水质的阻垢效果。共聚物投加量为5 mg/L时，其阻垢性能在不同Ca2+浓度下的变化情况如图4和图5所示。

  

图4　低浓缩倍数下IA/SAS/HEMA共聚物的阻垢性能

  

图5　高浓缩倍数下IA/SAS/HEMA共聚物的阻垢性能

从图4中可以看出，共聚物与PASP的阻垢率随着钙离子浓度的增加整体处于下降趋势。当钙离子浓度为240 mg/L时，各阻垢剂阻垢效果最佳，而在相同温度下，共聚物阻垢率高于PASP 的90.5%。同时在共聚物投加量一定时，钙离子浓度越高，平衡越是向正反应方向进行，使得生成碳酸钙晶体数量增多，阻垢率下降，但是在钙离子浓度为720 mg/L时，共聚物阻垢率仍然达到80%以上，可见，该共聚物可作为低浓缩倍数下空调循环水系统中的阻垢剂。

从图5中可以看出，随着钙离子浓度的增加，共聚物与PASP的阻垢率均呈现逐渐下降趋势。这说明当溶液中钙离子含量较多时，阻垢剂对钙离子的螯合分散能力降低。但当钙离子浓度达到10 000 mg/L时，共聚物阻垢率依然维持在45%以上，而PASP已无明显阻垢效果，表明该共聚物更适用于高浓缩倍数下空调循环水系统中。

2.2.4　水浴时间对IA/SAS/HEMA共聚物性能的影响

从图2中可以看出，当共聚物投加量为5 mg/L，温度为25 ℃时，其对碳酸钙的阻垢率可达98.25%，明显高于PASP，同样当水浴温度为35 ℃时，对碳酸钙阻垢率亦是如此。但共聚物投加量过高时，其阻垢剂分子中的官能团因极性作用而发生凝聚效应，共聚物与无机盐沉积生成沉淀，阻垢率不再上升，反而略微下降，但相比于PASP，其阻垢性能依然处于较高状态。

在Ca2+浓度为240 mg/L，HCO3-浓度为732 mg/L(均以CaCO3计)的配制水中，pH为8.0，共聚物投加量为5 mg/L的条件下，共聚物阻垢性能随时间变化的情况如图6所示。

  

图6　水浴时间对IA/SAS/HEMA共聚物阻垢性能的影响

由图6可得，共聚物与PASP均在水浴时间为10 h时阻垢效果最佳，当超过10 h时，阻垢率反而逐渐下降。这可能是因为在达到一定时间之前，共聚物只是在垢的表面发生吸附螯合作用，而在垢盐表面共聚物浓度相对较高，因此阻垢效果较佳，随着水浴时间的增加直到超过10 h，当药剂再一次与垢盐吸附螯合时，受图6水浴时间对IA/SAS/HEMA共聚物阻垢性能的影响到一定阻力，其阻垢率逐渐降低。共聚物与PASP都具有在水中长时间发挥作用的特性，但共聚物较PASP在更长时间仍能保持较高的阻垢效率。

去年3月底，关小美怀孕了！在动员女儿流产遭到拒绝后，关云飞夫妇无奈之下只得同意他们继续交往。但是提出，郭启明必须先买房，才能和关小美结婚。很快，郭启明和关小美一起选中了一套价格60多万元的二手房。

2.2.5　碱度(HCO3-)对IA/SAS/HEMA共聚物性能的影响

在Ca2+浓度为240 mg/L(均以CaCO3计)，的配制水中，pH为8.0，共聚物投加量为5 mg/L的条件下，共聚物阻垢性能随碱度变化的情况如图7所示。

对IA/SAS/HEMA三元共聚物阻垢剂进行红外光谱分析，结果如图1所示。

从图7可以看出，共聚物阻垢率随碱度的增加先逐渐上升后缓慢下降，而PASP呈下降趋势。在一定碱度下，温度升高，共聚物阻垢率也相应下降，可见，碳酸氢根受热分解成碳酸根，进而形成稳定的碳酸盐，增大垢盐的形成，因而在钙离子浓度一定的条件下，分散垢盐晶体能力下降，故阻垢性能也逐渐下降，但仍然维持在82%以上。综上可以看出，共聚物阻垢剂同样适用于高碱度的空调循环水系统中。

  

图7　碱度对IA/SAS/HEMA共聚物阻垢性能的影响

虽然PASP阻垢效果在一定环境下普遍使用，但由于生产工艺复杂，成本较高且功能单一，考虑到市场经济性，IA/SAS/HEMA共聚物阻垢剂更适用于空调循环水系统中。

3　结论

(1)通过自由基共聚合反应合成的IA/SAS/HEMA三元共聚物红外光谱分析表明，其含有羧基、羟基、磺酸基、酯基等多种相互协同的官能团。

(2)静态阻垢试验表明，IA/SAS/HEMA共聚物阻垢剂与传统阻垢剂聚天冬氨酸相比，在同等共聚物投加量下对无机钙盐具有较好的阻垢分散性能。当共聚物投加量为5 mg/L，在夏冬两个温度体系中，对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率达到最高，同时阻垢率也与钙离子浓度、碳酸氢根浓度、水浴时间密切相关。

杨译：“‘Abject Apologies', is it? Retorted Paochai, You two are the ones well versed in ancient and modern literature, so of course you know all about‘abject apologies'—that's something quite beyond me.”

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1.4 观察指标 ①统计两组MMP-9水平。②统计研究组不同情况(性别、年龄、病理类型、淋巴结转移情况、临床分期、病变位置)者MMP-9水平。

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项目初期利用BIM技术，结合工程周边的环境建立三维现场平面，直观地显示各临时建筑之间的关系，并模拟各阶段现场施工时各种材料堆场的布置、材料进出场线路以及场区内材料周转和人员流动的路线，进行方案比选，使现场平面布置更加合理。对方案进行不断优化，既降低了材料成本，又保障了项目效益，并对现场各型设备和各部位施工用水进行仿真分析，对其正常使用及损耗进行统计，确保用水的合理控制。运用BIM技术合理布置场地，协调现场给排水和施工用水情况，避免水资源的浪费。

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