軟水處理藥劑的核心是降低水中鈣（Ca2?）、鎂（Mg2?）離子濃度，防止結(jié)垢（如鍋爐、管道、換熱器等設(shè)備表面的碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀）。常用藥劑通過螯合、分散、沉淀或抑制結(jié)晶等作用實現(xiàn)軟化，主要分為以下幾類：

一、螯合 / 絡(luò)合型藥劑

通過與鈣鎂離子形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物，使其無法生成沉淀，適用于中低硬度水或需要 “掩蔽” 金屬離子的場景（如反滲透預(yù)處理、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)）。

1. 有機(jī)膦酸鹽類

代表藥劑：羥基乙叉二膦酸（HEDP）、乙二胺四甲叉膦酸（EDTMP）、氨基三甲叉膦酸（ATMP）等。

作用機(jī)理：膦酸基團(tuán)（-PO?H?）與 Ca2?、Mg2?形成環(huán)狀螯合物，阻止其與碳酸根、硫酸根結(jié)合生成沉淀。

兼具分散作用，可將已形成的微小晶核分散在水中，避免聚集長大。

特點：高效低毒，耐溫性較好（部分品種耐 150℃以上），適用于高溫系統(tǒng)（如鍋爐水）。

適用 pH 范圍廣（pH 5-9），但過量投加導(dǎo)致磷排放超標(biāo)（需注意環(huán)保要求）。

2. 聚羧酸類（分散劑）

代表藥劑：聚丙烯酸（PAA）、聚馬來酸（PMA）、丙烯酸 - 馬來酸共聚物（AA/MA）等。

作用機(jī)理：分子鏈上的羧酸基團(tuán)（-COOH）吸附在鈣鎂晶體表面，抑制晶體生長和聚集，使其以微小顆粒分散于水中。

特點：無磷環(huán)保，生物降解性好，適合環(huán)保要求高的場景（如飲用水預(yù)處理）。

單獨使用時軟化能力較弱，常與膦酸鹽復(fù)配，增強(qiáng)分散效果。

3. 氨基羧酸類（強(qiáng)螯合劑）

代表藥劑：乙二胺四乙酸（EDTA）、氮川三乙酸（NTA）。

作用機(jī)理：多齒配體與金屬離子形成1:1 穩(wěn)定絡(luò)合物（如 EDTA-Ca2?），水溶性極強(qiáng)，徹底阻止沉淀。

特點：螯合能力極強(qiáng)，甚至可溶解已形成的水垢（如碳酸鈣），但成本高、生物降解性差（NTA 被部分國家限制使用）。

主要用于高精密系統(tǒng)（如電子行業(yè)純水制備）或應(yīng)急除垢。

二、沉淀型藥劑（化學(xué)除硬劑）

通過調(diào)節(jié) pH 或引入陰離子，使鈣鎂離子以氫氧化物、碳酸鹽沉淀形式去除，適用于高硬度水的預(yù)處理（如工業(yè)循環(huán)水、鍋爐補(bǔ)水）。

1. 堿劑（調(diào)節(jié) pH 促進(jìn)沉淀）

代表藥劑：氫氧化鈣（Ca (OH)?，熟石灰）：提高 pH 至 10-11，使 Mg2?生成 Mg (OH)?沉淀（Ca2?部分沉淀為 Ca (OH)?）。

碳酸鈉（Na?CO?，純堿）：提供 CO?2?，與 Ca2?生成 CaCO?沉淀（需配合 pH 調(diào)節(jié)，與石灰聯(lián)用，即 “石灰 - 純堿法”）。

作用機(jī)理：通過反應(yīng)：Mg2? + 2OH? → Mg (OH)?↓（pH>10 時高效）

Ca2? + CO?2? → CaCO?↓（需 CO?2?過量）

特點：成本低，適合大規(guī)模處理（如電廠循環(huán)水軟化），但需后續(xù)固液分離（沉淀污泥量大）。

出水 pH 高，需回調(diào)（如加鹽酸），否則易腐蝕管道。

2. 復(fù)合除硬劑

代表配方：氫氧化鈉（NaOH）+ 碳酸鈉 + 聚合氯化鋁（PAC）。

作用機(jī)理：NaOH 調(diào) pH 促使 Mg2?沉淀，碳酸鈉去除 Ca2?，PAC 作為絮凝劑加速沉淀顆粒聚集。

適用場景：高硬度、高堿度廢水（如鋼鐵廠、煤化工廢水），可同時去除懸浮物和硬度。

三、阻垢緩蝕劑（多功能復(fù)合藥劑）

針對工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，兼具軟化（阻垢）和金屬防腐功能，通過復(fù)配多種成分實現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)。

1. 磷系復(fù)合藥劑

配方：有機(jī)膦酸鹽（如 HEDP）+ 聚羧酸（如 PAA）+ 鋅鹽（如 Zn2?，緩蝕劑）。

作用：膦酸鹽螯合鈣鎂，聚羧酸分散垢層，鋅鹽在金屬表面形成保護(hù)膜，防止腐蝕。

特點：性價比高，廣泛用于電廠、化工廠循環(huán)水，但含磷導(dǎo)致富營養(yǎng)化（需配套除磷處理）。

2. 無磷阻垢劑

配方：聚環(huán)氧琥珀酸（PESA）、聚天冬氨酸（PASP）等無磷聚合物。

作用：通過吸附晶體表面抑制結(jié)垢，環(huán)保無磷，適合嚴(yán)格控磷的地區(qū)（如太湖流域）。

四、應(yīng)用場景與選型建議

場景推薦藥劑注意事項

鍋爐水軟化 有機(jī)膦酸鹽（HEDP/EDTMP）+ 純堿 需控制殘留硬度（避免結(jié)垢導(dǎo)致爆管），定期排污

循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 磷系復(fù)合阻垢劑（HEDP+PAA + 鋅鹽） 監(jiān)測濃縮倍數(shù)，避免藥劑過量導(dǎo)致泡沫或腐蝕

反滲透預(yù)處理 聚羧酸類分散劑（AA/MA）+ 低用量 EDTA 防止膜表面鈣鎂垢沉積，控制 SDI<5

高硬度工業(yè)廢水 石灰 - 純堿法 + PAC 需配套沉淀池 / 過濾器，處理后調(diào)回中性 pH

飲用水軟化（輔助） 無磷聚羧酸（PESA） 嚴(yán)格控制藥劑純度（避免重金屬殘留），符合 GB 5749

五、使用注意事項

水質(zhì)分析先行：檢測鈣鎂離子濃度、堿度、pH 等，計算結(jié)垢指數(shù)（如朗格利爾指數(shù) LSI），確定藥劑類型和投加量。

投加方式：固體藥劑需溶解為 5%-10% 溶液，通過計量泵連續(xù)投加（避免間歇投加導(dǎo)致局部過濃或結(jié)垢）。

配伍禁忌：螯合型藥劑避免與強(qiáng)氧化劑（如次氯酸鈉）混用，防止分解；