一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工藥劑領(lǐng)域，具體涉及一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，其特征在于：由下述重量百分比的組分組成：鋅鹽0～15%，唑類0.5～4.0%，丙烯酸多元共聚物0～35%，改性聚羧酸20～45%，助劑20～50%；其中，丙烯酸多元共聚物是由丙烯酸、丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯乙酰胺4種單體進(jìn)行共聚而成；改性聚羧酸是由聚馬來酸、聚環(huán)氧虎珀酸、聚天冬氨酸的改性衍生物混合而成；助劑是由硫酸、去離子水、溶劑復(fù)配而成。本發(fā)明的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑專門用于處理碟管式反滲透裝置中的垃圾滲濾液，也可用于工業(yè)循環(huán)水的處理，配方中不含重金屬、正磷酸鹽、有機(jī)膦酸鹽，緩蝕阻垢性能優(yōu)異，屬于環(huán)保型阻垢緩蝕劑，具有生物最佳可降解性能。
【專利說明】一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明屬于化工藥劑領(lǐng)域，具體的說涉及一種專門用于處理碟管式反滲透裝置中垃圾滲濾液的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，同時也用于工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑。
[0002]【背景技術(shù)】:
垃圾滲濾液是垃圾在堆放和填埋過程中由于壓實(shí)、發(fā)酵等生物化學(xué)降解作用，同時在降水和地下水的滲流作用下產(chǎn)生的一種高濃度有機(jī)或無機(jī)成份的液體，也叫滲浙液。垃圾滲濾液水質(zhì)復(fù)雜，含有多種有毒有害的無機(jī)物和有機(jī)物。其中有機(jī)污染物經(jīng)技術(shù)檢測有99種之多，還有22種已經(jīng)被列入我國和美國國家環(huán)保署的重點(diǎn)控制名單，一種可直接致癌，五種可誘發(fā)致癌。除此之外滲濾液中還含有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化物，磷酸醋，酚類化合物和苯胺類化合物等。以其污染負(fù)荷計(jì)算，一噸滲濾液對環(huán)境的危害相當(dāng)于100-200噸城市污水。由于目前許多地區(qū)生活垃圾是混合收集的，受生活條件、生活習(xí)慣、地區(qū)和季節(jié)的影響，垃圾滲濾液的成分非常復(fù)雜，例如有數(shù)據(jù)表明中國生活垃圾填埋場滲濾液的化學(xué)需氧量COD在300(T5000mg/L之間，懸浮物SS在2000mg/L左右，氨氮在100(T3000mg/L之間，pH值在4、之間，再加上鹵代芳烴、重金屬和病毒等污染，如不加以處理而直接排放將會對周圍的地下及地表水體、土壤以及生態(tài)環(huán)境帶來不可估量的污染和危害，對周邊居民的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。此外，垃圾滲濾液水質(zhì)受多種因素的影響，例如垃圾成分、降水量、填埋場構(gòu)造、填埋時間等。不同垃圾填埋場中的垃圾滲濾液，COD的范圍在幾千至幾萬之間，BOD5的范圍在幾百至幾千之間，SS等其他指標(biāo)變化也很大?？偟膩碚f，滲濾液中無機(jī)物組份含量遠(yuǎn)大于有機(jī)物組份含量，且隨著填埋期的延續(xù)而不斷變化，有機(jī)物進(jìn)一步降解，B0D5/C0D值減小，逐漸不適于生物降解，而且填埋場封場后還會持續(xù)產(chǎn)生滲濾液10-30年。
[0003]垃圾滲濾液的處理方法有:①傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)，該技術(shù)起源于生活污水的處理，對垃圾滲濾液這種毒性高、水質(zhì)變化大的污水極不適應(yīng)；②物理化學(xué)工藝處理技術(shù)，是近年來又相繼出現(xiàn)處理垃圾滲濾液的新技術(shù)；③膜法工藝的反滲透裝置，主要是針對海水、凈水的再凈水而研發(fā)的水處理裝置。垃圾滲濾液的處理難度很大，常規(guī)的處理方法很難將其處理達(dá)到目前國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，即使是國外的技術(shù)，能滿足一級排放要求的也屈指可數(shù)。目前，采用碟管式反滲透系統(tǒng)DTRO處理垃圾滲濾液的方法被廣泛運(yùn)用，該系統(tǒng)可截留滲濾液中的絕大部分污染物質(zhì)，其是利用反滲透技術(shù)的原理，通過壓力使?jié)B濾液中的水分子透過反滲透膜，把絕大部分污染物質(zhì)包括小分子溶質(zhì)，如氨氮等大于Inm的分子及離子截留，從而達(dá)到凈化滲濾液的目的。有關(guān)垃圾滲透液處理中的碟管式反滲透裝置其運(yùn)行壓力在6 MPa~12MPa，而用于該系統(tǒng)的阻垢劑其緩蝕能力嚴(yán)重不足，帶來了這些高壓運(yùn)行的設(shè)備的金屬部件部分存在潛在的腐蝕傾向，相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明:在一套正在運(yùn)行的垃圾滲透液反滲透處理裝置的管路中，并入一路內(nèi)置不銹鋼掛片專用的檢測旁路，一個月后取出不銹鋼掛片計(jì)算其年腐蝕率達(dá)0.0084mm/a。因此，隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管的要求越來越嚴(yán)格，更多的終端客戶，也要求更加環(huán)境友好的水處理化學(xué)品。[0004]緩蝕阻垢劑的制備與使用，是工業(yè)用水和廢水處理中控制水垢形成和防止金屬腐蝕的有效手段。目前，在水防垢處理中，用化學(xué)防垢法投加防垢劑是最常用的方法。工業(yè)循環(huán)水處理的主要目的是緩蝕、阻垢、殺生和防粘泥，但是通常很難采用一種藥劑解決所有問題，需要整體對待，因此需要制成復(fù)合配方，以求最佳效果。傳統(tǒng)的工業(yè)循環(huán)水阻垢緩蝕劑一般都采用有機(jī)磷酸，或有機(jī)膦酸鹽與鋅鹽及分散劑復(fù)配而成，隨著國家對工業(yè)廢水排放要求越來越嚴(yán)格，廢水中含磷富營養(yǎng)化物質(zhì)造成對環(huán)境的影響越來越引起重視。國內(nèi)外從事水處理藥劑研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)都在研發(fā)高性能無磷阻垢緩蝕劑:如硅系配方，由于投加藥劑量大，且阻垢分散性能較差，已逐步被淘汰；鑰系(鎢)配方成本太高而難以進(jìn)入市場，聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸均屬于綠色環(huán)保型新型分散劑，目前正逐步得到應(yīng)用。如國內(nèi)專利CN 102079584 A公開的一種無磷阻垢緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用，該無磷阻垢緩蝕劑由下述重量配比的組分組成:分散阻垢劑30-50份，緩蝕劑8~25份，助劑28~43份；其中，分散阻垢劑為丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物，或?yàn)樗饩垴R來酸酐、聚天冬氨酸、聚苯乙烯磺酸鈉中的至少一種與丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物混合使用；緩蝕劑為:可溶性鋅鹽(如硫酸鋅、氯化鋅)和苯丙三氮唑(或甲基苯丙三氮唑)。該無磷阻垢緩蝕劑具有優(yōu)良的阻垢劑緩蝕性能，滿足并優(yōu)于《工業(yè)循環(huán)水冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50050-2007的要求，適合化工(大化肥、大甲醇等)、石化(煉油、乙烯等)、冶金、電力等循環(huán)水系統(tǒng)的使用。但是專門用于碟管式反滲透裝置中垃圾滲透液處理的緩蝕阻垢劑很少見，有必要開發(fā)一種新的環(huán)保藥劑，無磷、無氮、可生物降解的綠色循環(huán)水藥劑，可專門用于處理碟管式反滲透裝置中垃圾滲濾液的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，同時也可應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)水處理中。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種專門用于處理碟管式反滲透裝置中垃圾滲濾液的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，同時也可用于工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，綠色環(huán)保、性能優(yōu)異，具有生物最佳可降解性能。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，由下述重量百分比的組分組成:鋅鹽0-15%，唑類0.5^4.0%，丙烯酸多元共聚物(BW-810) 0~35%，改性聚羧酸(BW-499) 20~45%，助劑20~50%。
[0007]其中，丙烯酸多元共聚物(BW-810)是由丙烯酸(ΑΑ)、丙烯酸酯、2-丙烯酰胺_2_甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯乙酰胺(AM) 4種單體進(jìn)行共聚而成；
改性聚羧酸(BW-499)是由聚馬來酸、聚環(huán)氧虎珀酸、聚天冬氨酸的改性衍生物混合而
成；
助劑是由硫酸、去離子水、溶劑(醇類)復(fù)配而成。
[0008]優(yōu)選地，上述用于垃圾滲濾液處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，由下述重量百分比的組分組成:鋅鹽0~5%，唑類0.5~2.5%，丙烯酸多元共聚物(BW-810) 5~30%，改性聚羧酸(BW-499) 20~45%，助劑 30~50%。
[0009]優(yōu)選地，上述用于工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，由下述重量百分比的組分組成:鋅鹽5~15%，唑類0.5~4.0%，丙烯酸多元共聚物(BW-810) 10^30%,改性聚羧酸(BW-499) 20~45%，助劑 30~50%。
[0010]上述無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法如下:
在反應(yīng)釜中加入鋅鹽、硫酸、去離子水，充分?jǐn)嚢柚龄\鹽完全溶解后，依次加入丙烯酸多元共聚物(BW-810)、改性聚羧酸(BW-499)，攪拌均勻后加入唑類和溶劑(醇類)，攪拌至溶液透明，即得無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
(I)本發(fā)明的配方中不含正磷酸鹽、有機(jī)膦酸鹽，其緩蝕、阻垢性能優(yōu)良、完全可達(dá)到有機(jī)膦配方水平，其阻垢性能甚至已超過有機(jī)膦配方；循環(huán)水廢水排放可達(dá)到國家綜合污水一級排放標(biāo)準(zhǔn)即磷以P計(jì)< 0.5mg/L，屬于環(huán)保型阻垢緩蝕劑。
[0012](2)本發(fā)明配方中不含重金屬，配方中所有單體均易降解，降解產(chǎn)物為C02、H2O, N2等，均對環(huán)境友好；對配方優(yōu)化后的配方產(chǎn)品采用0ECD-301A測試方法，經(jīng)過28天該配方產(chǎn)品的生物降解率大于75%。
[0013](3)該配方中的單體不易水解，產(chǎn)品的藥效時間比有機(jī)膦配方更長，因此，藥劑在循環(huán)水系統(tǒng)停留時間更長，適合系統(tǒng)高濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行(N:5~9倍)。[0014](4)本發(fā)明的配方產(chǎn)品用于垃圾滲透液反滲透處理裝置的管路中，不銹鋼掛片的年腐蝕率在0.003mm/a以內(nèi)；該配方產(chǎn)品的工業(yè)應(yīng)用及試驗(yàn)室旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)效果優(yōu)異，碳鋼掛片的年腐蝕率小于0.03mm/a。
[0015](5)本發(fā)明的配方產(chǎn)品用于工業(yè)循環(huán)水處理中，循環(huán)水中微生物更易控制，由于藥劑不含膦元素，細(xì)菌不易繁殖，因此殺菌劑的用量可減少。
[0016](6)該配方產(chǎn)品的工業(yè)應(yīng)用中可免去使用含磷較高的預(yù)膜劑，直接提高該產(chǎn)品的投加濃度即可在工業(yè)水管路形成保護(hù)膜。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑及應(yīng)用效果作進(jìn)一步說明。
[0018]以下實(shí)施例的測定、試驗(yàn)方法分別為:
?碳酸鈣阻垢性能測定方法:采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16632-2008《水處理劑阻垢性能的測定碳酸鈣沉積法》
?緩蝕性能測定方法:采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18175-2000《水處理劑緩蝕性能的測定旋轉(zhuǎn)掛片法》
?碟管式反滲透系統(tǒng)水質(zhì)分析方法:采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18920-2002《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》
一、配制無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑 實(shí)施例1
按重量百分比配制各組分:
唑類2%
丙烯酸多元共聚物(BW-810)10%
改性聚羧酸(BW-499)40%
助劑48%
在反應(yīng)釜中加入鋅鹽、硫酸、去離子水，充分?jǐn)嚢柚龄\鹽完全溶解后，依次加入丙烯酸多元共聚物(BW-810)、改性聚羧酸(BW-499)，攪拌均勻后加入唑類和溶劑(醇類)，攪拌至溶液透明，即得無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑。該無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑用于某工廠碟管式反滲透裝置中垃圾滲濾液的處理。
[0019]實(shí)施例2按重量百分比配制各組分:
鋅鹽5%
唑類1%
丙烯酸多元共聚物(BW-810) 20%
改性聚羧酸(BW-499)25%
助劑49%。
[0020]該無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法同實(shí)施例1。該無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑用于某工廠工業(yè)冷卻循環(huán)水的處理。
[0021]實(shí)施例3
按重量百分比配制各組分:
鋅鹽12%
唑類3%
丙烯酸多元共聚物(BW-810)15%
改性聚羧酸(BW-499)35%
助劑35%
該無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法同實(shí)施例1。該無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑用于某工廠工業(yè)冷卻循環(huán)水的處理。
[0022]二、阻垢、緩蝕性能測定(靜態(tài)試驗(yàn))
1、阻垢性能測定
在鈣硬度750 mg/L (以碳酸鈣計(jì))和總堿度350 mg/L (以碳酸鈣計(jì))的水質(zhì)條件下,加入阻垢緩蝕劑，測定不同濃度藥劑的阻垢率，測試結(jié)果見表1。
[0023]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，其特征在于:由下述重量百分比的組分組成:鋅鹽0-15%，唑類0.5^4.0%，丙烯酸多元共聚物0-35%，改性聚羧酸20-45%，助劑20-50% ;其中，丙烯酸多元共聚物是由丙烯酸、丙烯酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯乙酰胺4種單體進(jìn)行共聚而成；改性聚羧酸是由聚馬來酸、聚環(huán)氧虎珀酸、聚天冬氨酸的改性衍生物混合而成；助劑是由硫酸、去離子水、醇類溶劑復(fù)配而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，其特征在于:由下述優(yōu)選的重量百分比的組分組成:鋅鹽0-5%，唑類0.5^2.5%，丙烯酸多元共聚物5~30%，改性聚羧酸20~45%，助劑30~50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑，其特征在于:由下述優(yōu)選的重量百分比的組分組成:鋅鹽5~15%，唑類0.5^4.0%，丙烯酸多元共聚物10~30%，改性聚羧酸20~45%，助劑30~50%。
4.權(quán)利要求f3所述的用于垃圾滲濾液及工業(yè)循環(huán)水處理的無磷環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法，其特征在于:步驟如下:在反應(yīng)釜中加入鋅鹽、硫酸、去離子水，充分?jǐn)嚢柚龄\鹽完全溶解后，依次加入丙烯酸多元共聚物、改性聚羧酸，攪拌均勻后加入唑類和溶劑醇類，攪拌至溶液透明，即得無磷環(huán)保型 緩蝕阻垢劑。
【文檔編號】C02F5/10GK103880197SQ201410139709
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】楊君, 張迎立, 彭福兵, 李雯, 高博 申請人:寧夏碧約科技有限公司