本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種在廢水深度處理過(guò)程中集成膜系統(tǒng)專用的阻垢劑。
背景技術(shù)：
在水資源越來(lái)越緊缺的今天，尤其是環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，廢水零排放這個(gè)詞開始不斷被人們提及，而膜技術(shù)作為廢水深度處理與回用的關(guān)鍵技術(shù)，在水處理行業(yè)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通常情況下，比如：微濾、超濾、納濾、反滲透等都不是單獨(dú)使用，它們一般通過(guò)兩兩或三三的組合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水凈化與回用的目的。
在集成膜系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中一方面由于物理化學(xué)作用，部分細(xì)菌、膠體、微粒、會(huì)沉積吸附在膜表面，另一方面隨著廢水的逐漸濃縮以及濃差極化，當(dāng)結(jié)垢離子濃度超過(guò)其溶度積時(shí)，不溶鹽就會(huì)在膜表面沉積，久而久之會(huì)堵塞膜孔，嚴(yán)重影響到集成膜系統(tǒng)的工作效率和使用壽命。
為了解決這些問(wèn)題，常用的方法就是在水中加入阻垢劑，從而阻止和減少其在膜表面的沉積。阻垢劑可以有效的防止一些水不溶鹽的形成，還可以分散淤泥，抑制其在膜表面的沉積，從而達(dá)到阻垢分散的作用。目前市場(chǎng)上銷售的膜系統(tǒng)阻垢劑：一類是國(guó)外廠家生產(chǎn)的阻垢劑，使用效果好，但是價(jià)格昂貴；另一類則為國(guó)產(chǎn)的膜阻垢劑，價(jià)格便宜，但是其多為有機(jī)膦和聚羧酸復(fù)配而成的產(chǎn)品，不僅抑菌阻垢的效果沒(méi)有國(guó)外的好，且配方中多含有磷相關(guān)的化合物或有機(jī)物，若將其排放會(huì)對(duì)水質(zhì)造成較大的危害。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑,組分為主劑、絡(luò)合劑、殺菌劑、蒸餾水。
優(yōu)選地，所述主劑為單寧酸和聚天冬氨酸，所述絡(luò)合劑為乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物，所述殺菌劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨。
優(yōu)選地，所述組分按照重量份計(jì)為單寧酸15-35份、聚天冬氨酸20-40份、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物5-20份、十二烷基二甲基芐基氯化銨2-10份、蒸餾水20-31份。
一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑的制備方法，方法如下：將蒸餾水、單寧酸、聚天冬氨酸、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基二甲基芐基氯化銨依次加入到反應(yīng)釜中，室溫下攪拌，即得成品。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)釜的攪拌速度為100-150r/min、攪拌時(shí)間為1.5-2h。
本發(fā)明作用原理：
1)單寧酸和聚天冬氨酸；單寧在水處理過(guò)程中，具有絮凝、脫氧、緩蝕、阻垢和殺菌作用。由于其含有大量的羥基和部分水解后所產(chǎn)生的羧基，因此它具有和Fe3+、Ca2+、Mg2+等多種金屬離子絡(luò)合的功能，起到分散作用。聚天冬氨酸具有優(yōu)良的分散水中多重?zé)o機(jī)和有機(jī)離子的性能，能有效抑制碳酸鈣垢和磷酸鈣垢的形成，此外聚天冬氨酸生物降解性較好，可高效、穩(wěn)定地被微生物、真菌降解，是一種綠色的水處理劑。
2)乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物是水溶性電解質(zhì)聚合物，是人工合成化合物中少數(shù)幾種的對(duì)人體和動(dòng)物無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)。因產(chǎn)品具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性、生物相容性、絡(luò)合性、螯合性、粘合性、凝聚性、成膜性、兼有親水和疏水的獨(dú)特性能，該產(chǎn)品在現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛的用途，可以起到分散劑、偶聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、乳化劑、增溶劑、緩蝕劑、成膜劑和抗靜電劑的作用；
3)十二烷基二甲基芐基氯化銨為最常用的陽(yáng)離子表面活性劑之一，具有潔凈、殺菌消毒和滅藻作用，廣泛用于殺菌、消毒、防腐、乳化、去垢、增溶等方面，是水處理常用的非氧化性殺菌滅藻劑、粘泥剝離劑和清洗劑之一。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果在于：
本發(fā)明以單寧酸和聚天冬氨酸為主劑，兩者的協(xié)同作用可以抑制不溶鹽的形成，同時(shí)螯合廢水中的重金屬離子并分散在廢水中，阻礙其在膜表面的沉積，同時(shí)復(fù)配乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物和十二烷基二甲基芐基氯化銨，在抑制粘泥沉積和剝離粘泥的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增強(qiáng)阻垢劑的絡(luò)合性和螯合性，同時(shí)所用原料均無(wú)毒無(wú)害，且易生物降解，是一種綠色環(huán)保水處理藥劑。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解說(shuō)。
實(shí)施例1
一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑，組分按照重量份計(jì)：?jiǎn)螌幩?5份、聚天冬氨酸40份、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物20份、十二烷基二甲基芐基氯化銨5份和蒸餾水20份。
制備方法如下：將蒸餾水、單寧酸、聚天冬氨酸、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基二甲基芐基氯化銨依次加入到反應(yīng)釜中，室溫下攪拌，釜的攪拌速度為100r/min、攪拌時(shí)間為1.5h，即得成品。
實(shí)施例2
一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑，組分按照重量份計(jì)：?jiǎn)螌幩?5份、聚天冬氨酸20份、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物10份、十二烷基二甲基芐基氯化銨10份和蒸餾水25份。
制備方法如下：
將蒸餾水、單寧酸、聚天冬氨酸、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基二甲基芐基氯化銨依次加入到反應(yīng)釜中，室溫下攪拌，釜的攪拌速度為150r/min、攪拌時(shí)間為1.7h，即得成品。
實(shí)施例3
一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑，組分按照重量份計(jì)：?jiǎn)螌幩?0份、聚天冬氨酸30份、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物15份、十二烷基二甲基芐基氯化銨2份和蒸餾水23份。
制備方法如下：
將蒸餾水、單寧酸、聚天冬氨酸、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基二甲基芐基氯化銨依次加入到反應(yīng)釜中，室溫下攪拌，釜的攪拌速度為130r/min、攪拌時(shí)間為2h，即得成品。
實(shí)施例4
一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑，組分按照重量份計(jì)：?jiǎn)螌幩?5份、聚天冬氨酸35份、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物5份、十二烷基二甲基芐基氯化銨8份和蒸餾水27份。
制備方法如下：將蒸餾水、單寧酸、聚天冬氨酸、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基二甲基芐基氯化銨依次加入到反應(yīng)釜中，室溫下攪拌，釜的攪拌速度為120r/min、攪拌時(shí)間為1.8h，即得成品。
實(shí)施例5
一種集成膜系統(tǒng)專用阻垢劑，組分按照重量份計(jì)：?jiǎn)螌幩?0份、聚天冬氨酸25份、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物17份、十二烷基二甲基芐基氯化銨7份和蒸餾水31份。
制備方法如下：將蒸餾水、單寧酸、聚天冬氨酸、乙烯基甲醚/馬來(lái)酸酐共聚物、十二烷基二甲基芐基氯化銨依次加入到反應(yīng)釜中，室溫下攪拌，釜的攪拌速度為110r/min、攪拌時(shí)間為1.6h，即得成品
性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)
試驗(yàn)1：
選取某國(guó)產(chǎn)反滲透專用阻垢劑1#、國(guó)外某公司反滲透專用阻垢劑2#以及本發(fā)明專利的五個(gè)實(shí)施例進(jìn)行阻垢對(duì)比試驗(yàn)。在7個(gè)燒杯中配置碳酸氫鈉和氯化鈣質(zhì)量濃度都為300mg/L的溶液1000ml，然后將七種藥劑分別加入到7個(gè)燒杯中，投加濃度均為5ppm，并置于80℃的恒溫水浴中水浴加熱4h，最后取上清液過(guò)濾后，測(cè)定其鈣離子濃度，并依此計(jì)算阻垢率。所得結(jié)果見下表。
由上表可知，本發(fā)明專利所得產(chǎn)品在靜態(tài)阻垢試驗(yàn)條件下阻垢率明顯優(yōu)于國(guó)產(chǎn)同類型阻垢劑，且與國(guó)外某公司反滲透專用阻垢劑的阻垢率相比也具有一定的優(yōu)勢(shì)。
試驗(yàn)2：
將按照實(shí)施例1生產(chǎn)所得成品以及某國(guó)產(chǎn)反滲透專用阻垢劑進(jìn)行動(dòng)態(tài)阻垢評(píng)定實(shí)驗(yàn)。該試驗(yàn)在小型深度處理裝置上采用部分循環(huán)法運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)水樣采自石河子開發(fā)區(qū)新材料污水運(yùn)營(yíng)廠深度處理車間反滲透進(jìn)水，阻垢劑的加劑量為10ppm。
在各試驗(yàn)條件一致的情況下，分別采此兩種阻垢劑在該工藝裝置上運(yùn)行，采用某國(guó)產(chǎn)反滲透專用阻垢劑運(yùn)行時(shí)，反滲透膜開始產(chǎn)生垢體的時(shí)間為24天，而采用本專利產(chǎn)品運(yùn)行24天后，膜中尚未出現(xiàn)垢體，至到31天才開始出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。