从作用机理上来讲，阻垢剂的作用可分为鳌合、分散和晶格畸变三部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。

鳌合作用

由中心离子和某些合乎一定条件的同一多齿配位体的两个或两个以上配位原子键合而成的具有环状结构的配合物的过程称为鳌合作用。鳌合作用的结果是使得成垢阳离子(如ca2 ，Mg2 等)与鳌合剂作用生成稳定的鳌合物，从而阻止其与成垢阴离子(如co32一，5042一，Po4，一和51032一等)的接触，使得成垢的几率大大下降。鳌合作用是按化学计量进行的，如1个EDTA分子鳌合1个二价金属离子。鳌合剂的鳌合能力可用钙鳌合值来表示。通常商品水处理剂的鳌合能力(以下各药剂活性组分质量分数均为50%，鳌合能力以CaCO3计):氨基三亚甲基麟酸(ATMP)—300 mg/g;二乙烯三氨五亚甲基麟酸(DTPMP)—450 mg/g;乙二胺四乙酸(EDTA)—15om岁g;经基亚乙基二麟酸(HEDP)—45om扩g。折合算来，1 mg鳌合剂只能鳌合不足0.5 mgCaCO3垢。若需将总硬为smm0FL的钙镁离子稳定在循环水系统中，所需的鳌合剂为l000m郭L，这种投加量在经济上是无法承受的。由此可见，阻垢剂鳌合作用的贡献只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢剂的鳌合作用。

分散作用

分散作用示意如图1所示。分散作用的结果是阻止成垢粒子间的相互接触和凝聚，从而可阻止垢的生长。成垢粒子可以是钙、镁离子，也可以是由千百个CaCO3和MgCO3分子组成的成垢颗粒，还可以是尘埃、泥沙或其他水不溶物。分散剂是具有一定相对分子质量(或聚合度)的聚合物，分散性能的高低与相对分子质量(或聚合度)的大小密切相关。聚合度过低，则被吸附分散的粒子数少，分散效率低;聚合度过高，则被吸附分散的粒子数过多，水体变浑浊，甚至形成絮体(此时的作用与絮凝剂相近)。与鳌合作用相比，分散作用是高效的。实验表明，1 mg分散剂可使10一100 mg的成垢粒子稳定存在于循环水中，在中高硬度水中，阻垢剂的分散功能起主要作用。

晶格畸变作用

当系统的硬度、碱度较高，所投人的鳌合剂、分散剂不足以完全阻止它们析出的时候，它们就不可避免地析出。如果没有分散剂的存在，垢的生长将服从晶体生长的一般规律，所形成的垢坚固地附着在热交换器表面上。如果有足量的分散剂的存在，由于成垢粒子(由成百上千个CaCO3分子组成)被分散剂吸附、包围，阻止了成垢粒子在其规则的晶格点阵上排列，从而使所生成的污垢松软、易被水流的冲刷而带走。投加不投加分散剂时所形成的垢样的X-衍射图和电子扫描电镜照片如图所示：

同时它具有优异的耐温（介质的长期工作温度≤150℃）、耐水，耐含有腐蚀性介质的工业用水等性能。

使用加药方案后，机组停机检查凝汽器及不锈钢管内应清洁，无粘泥生物沉积，无新垢生成，老垢能逐渐溶解。在实际运行过程中，通过对循环水中的铁离子的监测来评价药剂抑制均匀腐蚀的效果，应保证铁离子浓度不大于300μg/L，试验数据以电厂试验结果为准。菌落总数不超过1×105个/ml，供方提供菌落总数的测试条件

1、有机膦系列阻垢剂

ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。

HEDP是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸(盐)好。

EDTMPS是含氮有机多元膦酸，属阴极型缓蚀剂，与无机聚磷酸盐相比，缓蚀率高3～5倍。能与水混溶，无毒无污染，化学稳定性及耐温性好，在100℃下仍有良好的阻垢效果。EDTMPS在水溶液中能离解成8个正负离子，因而可以与多个金属离子螯合，形成多个单体结构大分子网状络合物，松散地分散于水中，使钙垢正常结晶被破坏。EDTMPS对硫酸钙、硫酸钡垢的阻垢效果好。

EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。EDTMPA为高纯试剂且无毒，在电子行业可作为半导体芯片的清洗剂用于制造集成电路;在医药行业作放射性元素的携带剂，用于检查和治疗疾病;EDTMPA的螯合能力远超过EDTA和DTPA，几乎在所有使用EDTA作螯合剂的地方都可用EDTMPA替代。

DTPMPA无毒，易溶于酸性溶液中，阻垢缓蚀效果俱佳且耐温性好，可抑制碳酸盐、硫酸盐垢的生成，在碱性环境和高温下(210℃以上)阻垢缓蚀性能较其它有机膦好。DTPMPA在水处理中用作循环冷却水和锅炉水的阻垢缓蚀剂，特别适用于碱性循环冷却水中作为不调pH的阻垢缓蚀剂，并可用于含碳酸钡高的油田注水和冷却水、锅炉水的阻垢缓蚀剂；在复配药剂中单独使用本品，无需投加分散剂，污垢沉积量仍很小。

PBTCA含磷量低，由于它具有膦酸和羧酸的结构特性，使其具有良好的阻垢和缓蚀性能，优于常用的有机膦酸，特别在高温下阻垢性能远优于常用的有机膦酸，能提高锌的溶解度，耐氯的氧化性能好，复配协同性好。PBTCA在高效阻垢缓蚀剂复配中应用最广，是性能最好的产品之一，也是锌盐的优良稳定剂。广泛应用于循环冷却水系统和油田注水系统的缓蚀阻垢，特别适合与锌盐、共聚物复配使用，可用于高温、高硬、高碱及需要高浓缩倍数下运行的场合，PBTCA在洗涤行业中可作螯合剂及金属清洗剂。

2、有机膦酸盐阻垢剂　ATMP.Na4

是ATMP的中性钠盐，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。 ATMP.Na4适用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。ATMP.Na4对于其他一些添加剂也有很好的相容性。ATMP.Na4特别适用于中性到酸性配方中，无氨味产生。

ATMP.Kx是ATMP的部分钾盐溶液，相对于等量的钠盐，ATMP.Kx具有更高的溶解度，可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP.Kx尤其适用于油田回注水系统。

HEDP.Na4广泛应用于电力、化工、冶金、化肥等工业循环冷却水、低压锅炉、油田注水及输油管线的阻垢和缓蚀。

3、聚羧酸类阻垢分散剂

PAAS无毒，易溶于水，可在碱性和中浓缩倍数条件下运行而不结垢。PAAS能将碳酸钙、硫酸钙等盐类的微晶或泥沙分散于水中不沉淀，从而达到阻垢目的。

AA/AMPS为丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成。由于分子结构中含有阻垢分散性能好的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，并且分散性能优良。与有机膦复配，增效作用明显。特别适合高pH、高碱度、高硬度的水质，是实现高浓缩倍数运行的最理想的阻垢分散剂之一。

4、复合阻垢剂

锅炉专用缓蚀阻垢剂TH-503是由有机膦酸和聚羧酸等高聚物组成的复合品，具有很高的缓蚀和阻垢性能，其耐温性特别好，可有效地应用于低压锅炉的炉内水处理。

热网专用阻垢剂主要由高效分散剂、酚羟基、磺酸基团等组成，对水中的碳酸钙、硫酸钙等成垢因子具有晶格畸变作用，使垢不易牢固地吸附在器壁上，松散地分散在水中，显示出优良的阻垢作用。

缓蚀阻垢剂TH-601由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂等组成，对水中的碳酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢具有良好的缓蚀效果，主要用于钢铁厂循环冷却水系统的缓蚀阻垢，其缓蚀效果好、阻垢力强。

缓蚀阻垢剂TH-604由有机膦酸、聚羧酸、碳钢缓蚀剂及铜缓蚀剂复配而成，对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有很好的螯合分散作用并且对碳钢、铜具有良好的缓蚀效果。

缓蚀阻垢剂TH-604主要用于循环冷却水系统缓蚀阻垢，如电厂、化工厂、石化、钢铁等循环冷却水系统，缓蚀阻垢剂TH-604缓蚀效果好、阻垢力强。

本品主要由多种有机膦羧酸、聚羧酸、含磺酸盐共聚物、缓蚀剂、特殊界面活性剂等组成，适用于循环水中Ca2++碱度要求达到1500 ppm的高浓缩倍率的循环冷却水系统。

5、RO阻垢剂

反渗透阻垢剂、分散剂TH-0100是一种高效阻垢剂，适用于反渗透(RO)系统及纳滤(NF)和超滤(UF)系统中，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。

反渗透阻垢剂、分散剂TH-2000 是一种高效阻垢分散剂，特别适用于反渗透给水中钡、锶含量高，硫酸钡、硫酸锶结垢倾向严重的反渗透系统。它可以在结垢物质很宽的浓度范围内有效地阻止结垢的发生。在反渗透系统(RO)、纳滤系统(NF)或超滤系统(UF)中使用反渗透阻垢剂。

6、专用阻垢剂

苯骈三氮唑钠(BTA)：BTA(Na)可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及有害介质的腐蚀;BTA(Na)在循环冷却水系统中可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对循环冷却水系统缓蚀效果良好，在循环水中用量为2-4mg/L。BTA(Na)也可以作为铜银的防变色剂、汽车冷却液、润滑油添加剂。

巯基苯骈噻唑钠(MBT)：MBT(Na)可以作为循环冷却水系统中的铜缓蚀剂。MBT(Na)缓蚀作用主要依靠和金属铜表面上的活性铜原子或铜离子产生一种化学吸附作用;或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，使铜材设备得到良好的保护，使用量一般为4mg/L，MBT(Na)也可以用作增塑剂、酸性镀铜光度剂等使用。

甲基苯骈三氮唑(TTA)：TTA 可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂，对黑色金属也有缓蚀作用。TTA吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气及水中有害介质的腐蚀。本品成膜更均匀，和巯基苯骈噻唑钠复合使用效果更佳。TTA用醇或碱溶解后加入到循环水中，水中本品浓度为2—10mg/L，若水系统中的有色金属已严重腐蚀，可以按正常浓度5—10倍加入本品以使系统迅速钝化。

7、浓缩阻垢剂

浓缩阻垢剂就是把以上出现的类型的阻垢剂再经过针对企业运营情况的实验分析进行浓缩得出的复合配方的阻垢剂。浓缩阻垢剂的特点就是：1、效率更高;2、使用更方便;3、用量更小;4、更节约经济;5、节省人力;6、节省仓储空间;7、更加安全;

8、无膦阻垢剂

山东省泰和水处理有限公司生产PESA是一种无磷、非氮的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

PESA是一种无磷、无膦的“绿色”环保型多元阻垢缓蚀剂。PESA对水中的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅垢有良好的阻垢分散性能，阻垢效果优于常用有机膦类阻垢剂。PESA与膦酸盐复配具有良好的协同增效作用。同时PESA具有一定的缓蚀作用，是一种多元阻垢剂。

PASP为水溶性聚合物，是一种新型绿色水处理剂，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性。对离子有极强的螯合能力，具有缓蚀与阻垢双重功效，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果，对碳酸钙的阻垢率可达80%。

锅炉缓释阻垢剂的主要组成为碱性物质和有机物。其中碱性物质能与炉水中的钙镁离子反应，使其变为水渣，然后再将其排出。这样就将钙镁离子全部除去而不会形成坚硬的水垢。阻垢剂中的有机物能够加速水渣流动，使之能够更好排出，同时还能在金属表面形成保护层，防止金属表面结垢，这一系列物理和化学作用，就能很好防止水垢形成。

锅炉长时间运行会不断形成水垢，有些水垢由于得不到处理，就会变成老水垢。在炉水中加入阻垢剂之后，阻垢剂也会和沉积的老水垢反生化学反应，使老水垢从炉壁上脱落。从这个意义上看，它又起到除垢作用。[1]