專利名稱：一種反滲透膜用的阻垢劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及反滲透膜水處理技術， 一種反滲透膜用的水處理阻垢劑。
背景技術：
反滲透技術是一種膜分離技術，在水處理行業(yè)中的應用己經(jīng)非常廣泛，通 過膜分離可以除去水中大量雜質。例如無機物、金屬離子、有機物、膠體，甚 至于細菌以及病毒等，是一種高效、低耗、無污染水處理新技術。近年來反滲 透膜技術在化工、醫(yī)藥、食品、電子等行業(yè)中的超純水制取、脫鹽、污水處理 以及各種產(chǎn)品分離提純工藝過程中獲及廣泛應用。
在反滲透水處理工藝中，膜污染是影響反滲透系統(tǒng)工作效率和膜使用壽命 的一個重要因素。在反滲透水處理工藝過程中，反滲透膜長期使用，會出現(xiàn)大 量污垢沉積，造成膜污堵現(xiàn)象，導致反滲透效果下降，嚴重時在短時間內要更 換反滲透膜。人們對膜污堵的起因開展研究探討，膜的污染可分為無機垢和有 機垢污染。從垢的形態(tài)可分為顆粒垢和膠體垢或微生物垢，對于顆粒垢采用絮 凝劑絮凝沉淀和過濾加以解決，微生物垢則加殺菌劑解決，無機垢則采用加阻 垢劑的辦法解決。性能良好的阻垢劑可以抑制污垢的形成，延長反滲透膜的使 用壽命，從而降低反滲透系統(tǒng)的操作成本。目前，國內反滲透阻垢劑研究和應 用一直在進行，遠未達到理想程度，目前市場上反滲透阻垢劑品種不一，產(chǎn)品 阻垢性能不高，其阻垢效率尚未達到進口反滲透阻垢劑的阻垢效率(％%)水平。
發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種新的反滲透膜用的阻垢劑，以達到更高的阻垢效率。 本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)
提供一種反滲透膜用的阻垢劑，其組分包括有機多元膦酸化合物、膦羧酸、 丙烯酸二元共聚物以及聚馬來酸化合物和水，各組分的重量百分比為有機多元
膦酸鹽化合物1.0~6.0%，膦羧酸2 12%，丙烯酸二元共聚物10 40%，聚馬來酸 0.2~2%，其余為水。
較好的配方為有機多元膦酸化合物1.2~4.8%，膦羧酸4 10%，丙烯酸二元 共聚物16~32%，聚馬來酸0.4~1.6%，其余為水。
最好的配方為有機多元膦酸化合物1.5~4%，膦羧酸6~8%，丙烯酸二元共 聚物16~32°/。，聚馬來酸0.6 1.2°/。，其余為水。
所述有機多元膦酸化合物包括羥基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸 (ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP);較好的用羥基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP);最佳選用羥基乙叉二膦酸(HEDP)。
所述膦羧酸包括2-膦酰基-l，2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、 2-羥基膦?；宜?HPAA)、多氨基多醚基甲叉膦酸鹽(PAPEMP);較好的選用2-膦?；?1，2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和2-羥基膦?；宜?HPAA);最好使用2-膦?；?1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)。
丙烯酸二元共聚物為丙烯酸/丙烯酸羥丙酯、丙烯酸/丙烯酸甲酯、丙烯酸/苯乙烯磺酸、丙烯酸/衣康酸共聚物中的一種；較好的選用丙烯酸/丙烯酸羥丙酯或丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物；最佳選用丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物。
本發(fā)明的阻垢劑的制備方法為在容器中依次加入所述比例的水、有機多元膦酸鹽、膦羧酸、丙烯酸二元共聚物和聚馬來酸，攪拌溶解，用常規(guī)的酸或堿調節(jié)PH值至1.5~3.5，得到的液體即為本發(fā)明的阻垢劑。
本發(fā)明的反滲透膜阻垢劑為液體，與水任何比例互溶。加藥量與給水總量的比例為l~10mg/L，最佳為2 8mg/L，具體加藥量應根據(jù)補充水質變化進行調節(jié)。由于本發(fā)明阻垢劑呈酸性，加藥設備材質應采用耐酸材料，例如不銹鋼或塑料制成的化工設備及管材。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所述的反滲透膜用阻垢劑具有以下有益效果
1. 具有更高的阻垢性能。
本發(fā)明的反滲透膜阻垢劑利用其各組分的協(xié)同增效作用，提高阻垢劑對反滲透濃水(高礦化度水)的低限阻垢性能，阻垢率可達到95%以上，能有效控制鈣、鍶、鋇、鎂、鐵、銅、鋅等鹽類在反滲透膜上大規(guī)模結垢，減少反滲透系統(tǒng)清洗頻率，維護正常的通水量和給水壓力。
2. 適用范圍廣
本發(fā)明的反滲透膜阻垢劑適用于醋酸纖維素膜、復合膜等多種類反滲透膜。
3. 本發(fā)明的阻垢劑還適用于各種給水PH值，使用時無需調節(jié)給水PH值；對反滲透膜不損傷，無污染，是一種安全高效的反滲透系統(tǒng)專用的阻坭劑。
具體實施例方式
以下用實例闡明本發(fā)明，但實例不局限其范圍
實例l.
阻垢劑配方
羥基乙叉二膦酸(HEDP)2-膦酰基-l，2，4-三羧酸丁垸(PBTCA)
丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物聚馬來酸水
靜態(tài)評價反滲透阻垢劑試驗水質
3%7%20%1%69%
4Ca2+ 100mg/L
阻垢試驗溫度靜置時間藥劑投加量-碳酸鈣阻垢率
HC(V
8o°c±rc
10小時5 mg/L95.2%
PH值8.6
實例2.
阻標劑配方
氨基三甲叉膦酸(ATMP) 2.5%
2-膦?；?l,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA) 6.5%
丙烯酸/丙烯酸羥丙酯共聚物 21%
聚馬來酸 1%
水 69%
本發(fā)明的阻垢劑與反滲透系統(tǒng)添加的絮凝劑、還原劑、殺菌劑等復合后形成清亮溶液，久置未變渾濁。將此阻垢劑進行靜態(tài)復合阻垢試驗，并與本阻垢
劑在單劑使用進行阻垢試驗比較，結果如下表
樣品名稱投加藥劑濃度mg/L水質阻垢率％
實例2阻垢劑5
復配聚氯化鋁2HCO3- 100 mg/L95.40
樣品亞硫酸氫鈉Ca2+ 100 mg/L
次氯酸鈉PH 8.6
實例2阻垢劑595.50
表中數(shù)據(jù)說明，實例2中的阻垢劑在絮凝劑、還原劑、殺菌劑的存在下，
其阻垢率基本相似，本發(fā)明的阻垢劑具有充分的兼容性和高抗干擾性能。實例3.
阻垢劑配方同例1
在某公司處理水量100噸/小時的反滲透設備上運行，加藥濃度5mg/L。
進水水質
Na+395 mg/LHCO/340 mg/L
Ca2+7.00 mg/Lcr80.0 mg/L
Mg2+13.5 mg/Lso42-86.50 mg/L
Fe3+0.30 mg/Lco32+20 mg/L
AL3+0.15 mg/LSDI<3Si022- 20.0 mg/L CODMn 1.5mg/L
總硬度 25 mg/L PH 8.70
運行10個月，反滲透膜二段壓差從0.14兆帕降至0.09兆帕，脫鹽率保持在98.5%以上，凈水產(chǎn)量下降8.5%清洗周期從原來2.5月 3個月延長至10個月。
權利要求
1. 一種反滲透膜用阻垢劑，其特征在于，配萬包括有機多元膦酸化合物、膦羧酸、丙烯酸二元共聚物、聚馬來酸化合物和水；所述各組分重量百分比為有機多元膦酸化合物1.0～6.0％，膦羧酸2～12％，丙烯酸二元共聚物10～40％，聚馬來酸0.2～2％，其余為水。
2. 權利要求1所述的阻垢劑，其特征在于，所述各組分重量百分比為有機多 元膦酸化合物1.2 4.8%，膦羧酸4~10%，丙烯酸二元共聚物16 32%，聚馬 來酸0.4~1.6°/。，其余為水。
3. 權利要求1所述的阻垢劑，其特征在于，所述各組分重量百分比為有機多 元膦酸化合物1.5~4%，膦羧酸6~8%，丙烯酸二元共聚物16 32%，聚馬來酸 0.6~1.2%，其余為水。
4. 權利要求1所述的阻垢劑，其特征在于所述的有機多元膦酸化合物為羥基 乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸或乙二胺四甲叉膦酸。
5. 權利要求4所述的阻垢劑，其特征在于所述的有機多元膦酸化合物為羥基 乙叉二膦酸。
6. 權利要求1所述的阻垢劑，其特征在于所述的膦羧酸為2-膦?；?l,2,4-三 羧酸丁垸、2-羥基膦?；宜峄蚨喟被嗝鸦撞骒⑺猁}。
7. 權利要求6所述的阻垢劑，其特征在于所述的膦羧酸為2-膦?；?l，2,4-三羧酸丁垸。
8. 權利要求l所述的阻垢劑，其特征在于所述的丙烯酸二元共聚物選自丙烯 酸/丙烯酸羥丙酯、丙烯酸/丙烯酸甲酯、丙烯酸/苯乙烯磺酸或丙烯酸/衣康酸 共聚物中的一種或兩種以上的混合物。
9. 權利要求8所述的阻垢劑，其特征在于所述的丙烯酸二元共聚物為丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物。
10. —種權利要求1所述的反滲透膜用阻垢劑的制備方法，包括以下步驟在容器中依次加入所述比例的水、有機多元膦酸鹽、膦羧酸、丙烯酸二元共聚物和聚馬來酸，攪拌溶解，用常規(guī)的酸或堿調節(jié)PH值至1.5~3.5，得到的液體 即為本發(fā)明的阻垢劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反滲透水處理藥劑，是一種反滲透膜用的阻垢劑，配方包括有機多元膦酸化合物、膦羧酸、丙烯酸二元共聚物以及聚馬來酸化合物和水，各組分重量配比為有機多元膦酸化合物1.0～6.0％，膦羧酸2～12％，丙烯酸二元共聚物10～40％，聚馬來酸為0.2～2％，其余為水。本發(fā)明的反滲透膜阻垢劑利用其各組分的協(xié)同增效作用，提高阻垢劑對反滲透濃水(高礦化度水)的低限阻垢性能，有效控制鈣、鍶、鋇、鎂、鐵、銅、鋅等鹽類在反滲透膜上大規(guī)模結垢，減少反滲透系統(tǒng)清洗頻率，維護正常的通水量和給水壓力。
文檔編號C02F5/10GK101497481SQ20091008025
公開日2009年8月5日 申請日期2009年3月17日 優(yōu)先權日2009年3月17日
發(fā)明者王德清, 賈培宗 申請人:北京市紫東環(huán)保水處理藥劑廠