專利名稱：：反滲透膜阻垢劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及水處理，具體說是一種反滲透膜阻垢劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：我們知道，1960年美國加利福尼亞大學(xué)教授Loeb和Sourirajan開發(fā)出了實(shí)用的醋酸纖維素膜，以此為基礎(chǔ)，一種新型脫鹽技術(shù)——反滲透迅速地發(fā)展起來。我國從20世紀(jì)70年代開始將反滲透用于電站鍋爐補(bǔ)給水處理、工業(yè)廢水處理及飲用水處理等領(lǐng)域，進(jìn)入90年代后，隨著反滲透膜性能的提高和膜制造成本的降低，進(jìn)一步加快了反滲透的應(yīng)用。反滲透是最有效的除鹽技術(shù)之一，但在日常的運(yùn)行中，難免會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)的無機(jī)物結(jié)垢、膠體顆粒物的沉積、微生物的滋生、化學(xué)污染以及其它問題，這些因素影響著系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。這些問題可以通過添加反滲透阻垢劑的方法控制。傳統(tǒng)的阻垢分散方式——六偏磷酸鈉加酸，存在著多種缺陷藥劑易分解、臨界飽和指數(shù)低(LSK0.50)、分散阻垢效果差等。而且由于反滲透濃縮快、濃差極化現(xiàn)象嚴(yán)重，這種方法也越來越不適用。在反滲透脫鹽過程中，一旦發(fā)生污堵、結(jié)垢，將導(dǎo)致膜通量和產(chǎn)水效率的降低，增加供水壓力，減少膜通量，最終引起膜嚴(yán)重?fù)p害，降低膜使用壽命。這些污染也將增加膜的清洗次數(shù)，造成無計(jì)劃的停工，增加操作成本。反滲透膜阻垢劑通過延緩和扭曲鹽晶體成長(zhǎng)來控制沉淀的過程，使晶體在形成過程中發(fā)生畸變，從而無法生成致密的結(jié)晶。同時(shí)，它還具有分散作用，防止顆粒聚集成足以沉積下來的大顆粒。目前反滲透膜阻垢劑及其制備方法，如國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2006年7月26日公開的名稱為一種高效多功能反滲透膜阻垢劑及其制備方法，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610007217.O的發(fā)明專利，其組分是含醚磷酸、含磷聚合物、高效分散劑、殺菌劑和水；其制備方法是加熱到60"C，保溫1一3小時(shí)，降溫到20t，加入殺菌劑攪拌O.5小時(shí)。再如國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2007年5月30日公開的名稱為一種反滲透膜阻垢劑及其制備方法，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00610129670.9的發(fā)明專利，其組分是有機(jī)羧酸、含酰胺類化合物、含磺酸基類化合物、無機(jī)化合物和去離子水；其制備方法是加熱到50。C一90"C，反應(yīng)攪拌1.5—3.5小時(shí)，保溫1一4小時(shí)。本發(fā)明提供的反滲透膜阻垢劑，與以上兩種相比具有更好的控制CaC03、CaS04、BaS04、SrS04、CaF2、Si02等標(biāo)的性能，可以在LSI〉3.0的情況下仍不結(jié)垢；而且具有更好的分散氧化鐵的性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決上述缺點(diǎn)，提供一種能在較寬的給水PH范圍內(nèi)使用，對(duì)鈣離子濃度、堿度、及鐵、錳等金屬離子具有較好的穩(wěn)定性；能同時(shí)且有效地控制CaC03、CaS04、BaS04、SrS04、CaF2、SiCb等垢；與酸相比沒有腐蝕性，而且操作安全；可與常用絮凝劑兼容；不易分解，儲(chǔ)存期長(zhǎng)；屬于低磷環(huán)保配方的反滲透膜阻垢劑及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，反滲透膜用阻垢劑包括有機(jī)膦酸、磺酸鹽共聚物、pH值調(diào)節(jié)劑以及去離子水，各組分的重量百分比為有機(jī)膦酸25—50%，磺酸鹽共聚物20—40%，pH值調(diào)節(jié)劑5—15%，其余為去離子水。有機(jī)膦酸為氨基三亞甲基膦酸(ATMP)、二乙烯三胺五亞甲基膦酸(DETPMP)、羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)中的一種或二種；磺酸鹽共聚物為AA/AHPS磺酸鹽共聚物、羧酸鹽一磺酸鹽一非離子三元共聚物中的一種。其制備方法是將去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、有機(jī)磷酸和磺酸鹽共聚物按比例依次加入容器內(nèi)，在室溫下攪拌l一l.5小時(shí)，即得產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果是，由于反滲透膜用阻垢劑包括有機(jī)膦酸、磺酸鹽共聚物、pH值調(diào)節(jié)劑以及去離子水，能在較寬的給水pH范圍內(nèi)使用，對(duì)鈣離子濃度、堿度、及鐵、錳等金屬離子具有較好的穩(wěn)定性；能同時(shí)且有效地控制CaC03、CaS04、BaS04、SrS04、CaF2、Si02等垢；與酸相比沒有腐蝕性，而且操作安全；可與常用絮凝劑兼容；不易分解，儲(chǔ)存期長(zhǎng)；屬于低磷環(huán)保配方。本發(fā)明適用于反滲透系統(tǒng)水處理。實(shí)施方式實(shí)施例l:按重量百分比選取原料ATMP35%，AA/AHPS磺酸鹽共聚物20%，pH值調(diào)節(jié)劑15%，其余為去離子水。將去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、ATMP和AA/AHPS磺酸鹽共聚物按比例依次加入容器內(nèi)，在室溫下攪拌1一1.5小時(shí)，即得產(chǎn)品。實(shí)施例2:按重量百分比選取原料DETPMP50%，羧酸鹽一磺酸鹽一非離子三元共聚物20%，pH值調(diào)節(jié)劑5%，其余為去離子水。將去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、DETPMP和羧酸鹽一磺酸鹽一非離子三元共聚物按比例依次加入容器內(nèi)，在室溫下攪拌1一1.5小時(shí)，即得產(chǎn)品。實(shí)施例3:按重量百分比選取原料HEDP10%，PBTCA15%,AA/AHPS磺酸鹽共聚物25%，pH值調(diào)節(jié)劑8%，其余為去離子水。將去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、HEDP、PBTCA和AA/AHPS磺酸鹽共聚物按比例依次加入容器內(nèi)，在室溫下攪拌1一1.5小時(shí)，即得產(chǎn)品。應(yīng)用試驗(yàn)及結(jié)果l.試驗(yàn)樣品來源見表l表l試驗(yàn)樣品來源<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>2.阻碳酸,丐試驗(yàn)2.l試驗(yàn)用水配水Ca2+240ppm，HC03—732ppm。2.2試驗(yàn)條件水溫80士rC，時(shí)間10h，藥劑用量4ppm。2.3試驗(yàn)方法見GB16632—19962.4試驗(yàn)計(jì)算公式:阻垢率=(C-C)/(C「C。)X腿C:試驗(yàn)結(jié)束后實(shí)測(cè)Ca2+的濃度C,:空白樣的Ca"的濃度C。原水中的Ca2+的濃度2.5試驗(yàn)結(jié)果見表2。3.阻硫酸,丐試驗(yàn)3.l試驗(yàn)用水:配水Ca2+240卯m，S042—400ppm。3.2試驗(yàn)條件水溫80士rC，時(shí)間10h，藥劑用量4卯m。3.3試驗(yàn)方法按GB16632—1996阻碳酸鈣方法來做3.4試驗(yàn)計(jì)算公式:阻垢率=(C-C。)/(d-C。)X畫C:試驗(yàn)結(jié)束后實(shí)測(cè)012+的濃度C1:空白樣的Ca"的濃度C。原水中的Ca"的濃度3.5試驗(yàn)結(jié)果見表2。4.分散氧化鐵性能試驗(yàn)4.l試驗(yàn)用水配水Ca2+60ppm，F(xiàn)e"0卯m。4.2試驗(yàn)條件:藥劑用量4ppm。4.3試驗(yàn)方法配制C,60ppm及FeS'10ppm的水溶液500mL，置于1000mL燒杯中，加入4ppm阻垢劑，邊攪拌邊用0.5g/L四硼酸鈉調(diào)節(jié)pH值。當(dāng)pH值達(dá)到8.77并穩(wěn)定后，強(qiáng)烈攪拌15分鐘，然后在5(TC水浴中靜置5小時(shí)，取上層清液，用分光光度計(jì)(420nm)測(cè)透光率。透光率越小，說明藥劑分散性能越好。4.4試驗(yàn)結(jié)果見表2。5.與絮凝劑兼容性試驗(yàn)與絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)進(jìn)行兼容性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。表2試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從上表可以看出，本發(fā)明的實(shí)施例l、實(shí)施例2、實(shí)施例3的產(chǎn)品ME200的實(shí)際應(yīng)用效果，完全達(dá)到了本發(fā)明對(duì)反滲透膜阻垢性和分散性的要求。權(quán)利要求1、一種反滲透膜阻垢劑，其特征是包括有機(jī)膦酸、磺酸鹽共聚物、pH值調(diào)節(jié)劑以及去離子水，各組分的重量百分比為有機(jī)膦酸25-50％，磺酸鹽共聚物20-40％，pH值調(diào)節(jié)劑5-15％，其余為去離子水。2、如權(quán)利要求l所述的反滲透膜阻垢劑，其特征是所說的有機(jī)膦酸為氨基三亞甲基膦酸(ATMP)、二乙烯三胺五業(yè)甲基膦酸(DETPMP)、羥基亞乙基二膦酸(HEDP)、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)中的一種或二種。3、如權(quán)利要求l所述的反滲透膜阻垢劑，其特征是所說的磺酸鹽共聚物選自AA/AHPS磺酸鹽共聚物、羧酸鹽一磺酸鹽一非離子三元共聚物中的一種。4、如權(quán)利要求l所述的反滲透膜阻垢劑的制備方法，其特征是將去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、有機(jī)磷酸和磺酸鹽共聚物按比例依次加入容器內(nèi)，在室溫下攪拌1—1.5小時(shí)，即得產(chǎn)品。全文摘要一種反滲透膜阻垢劑及其制備方法，涉及水處理，反滲透膜用阻垢劑各組分按重量百分比為有機(jī)膦酸25-50％，磺酸鹽共聚物20-40％，pH值調(diào)節(jié)劑5-15％，其余為去離子水；其制備方法是將去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑、有機(jī)磷酸和磺酸鹽共聚物按比例依次加入容器內(nèi)，在室溫下攪拌1-1.5小時(shí)，即得產(chǎn)品，能在較寬的給水pH范圍內(nèi)使用，對(duì)鈣離子濃度、堿度、及鐵、錳等金屬離子具有較好的穩(wěn)定性，能同時(shí)且有效地控制CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、CaF₂、SiO₂等垢；與酸相比沒有腐蝕性，而且操作安全；可與常用絮凝劑兼容；不易分解，儲(chǔ)存期長(zhǎng)，屬于低磷環(huán)保配方，適用于反滲透系統(tǒng)水處理。文檔編號(hào)B01D65/00GK101352655SQ20081013916公開日2009年1月28日申請(qǐng)日期2008年8月14日優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日發(fā)明者果喻,李洪社,王丕新申請(qǐng)人:李洪社