海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑及其制備工藝。該阻垢劑，主要由次磷酸鈉、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、過硫酸銨、去離子水經(jīng)過化合制備而成。本發(fā)明所述海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑適用于反滲透系統(tǒng)，是用于解決海水及苦咸水的淡化過程中反滲透膜的結(jié)垢的水處理藥劑，其具有高效螯合和分散作用，能夠有效阻止各種離子的成垢。本發(fā)明產(chǎn)品含有酰胺基團(tuán)，與反滲透膜元件官能團(tuán)相同，不單與反滲透膜元件兼容并且具有增效作用；與反滲透系統(tǒng)其他常用藥劑如絮凝劑聚合氯化鋁、還原劑亞硫酸氫鈉等兼容，不影響其他藥劑的使用；品對海水和苦咸水中的硫酸鋇、硫酸鍶等垢類阻垢效果明顯。
【專利說明】海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑及其制備工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于處理海水及苦咸水淡化反滲透 膜專用阻垢劑及其制備工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 反滲透技術(shù)，是當(dāng)今最先進(jìn)和最節(jié)能有效的膜分離技術(shù)。其原理是在有鹽分的水 中，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進(jìn)行，把原水中的水分子壓到膜的 另一邊，變成潔凈的水，從而達(dá)到除去水中鹽分的目的，因此能夠有效地去除水中的溶解鹽 類、膠體、微生物、有機(jī)物等，去除率高達(dá)97%_98%。
[0003] 反滲透裝置，主要是分離溶液中的離子范圍，它無需加熱，更沒有相變過程，因此 比傳統(tǒng)的方法能耗低。反滲透裝置體積小，操作簡單，適用范圍比較廣。用反滲透裝置，處 理工業(yè)用水，不耗用大量酸堿，無二次污染，它的運行費用也比較低。
[0004] 在實際運行中，在把原水中的水分子壓到膜的另一邊變成潔凈的水的同時，濃水 側(cè)由于含鹽量的大幅增加極易造成膜元件結(jié)垢污堵，影響正常使用。為了解決這一問題，目 前通用的方法是投加化學(xué)阻垢劑，通過化學(xué)物質(zhì)改變水中成垢離子狀態(tài)，使成垢幾率大幅 下降。然而隨著處理水質(zhì)中鹽分的增加，對阻垢劑的功效要求隨之增加。隨著水資源緊缺， 含鹽量較高的海水和苦咸水納入反滲透技術(shù)的處理對象，本發(fā)明就是應(yīng)用于含鹽量較高的 海水及苦咸水的淡化過程中反滲透膜的阻垢劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是一種海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑及其制備工藝，以解決上述 技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明所述阻垢劑，主要由以下重量份數(shù)的原材料制備而成：次磷酸鈉3-5份、丙 烯酸20-30份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、過硫酸銨2-10份、去離子水35-65 份。
[0007] 本發(fā)明所需成分均為市售工業(yè)化產(chǎn)品。
[0008] 本發(fā)明所述海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑的制備工藝，主要包括如下步 驟： (1) 將丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分別用去離子水溶解，配制成40-60%的水 溶液混合后，加入到滴定罐1中；將1-5份過硫酸銨用去離子水溶解為15-25%水溶液后加 入到滴定罐2中； (2) 將剩余去離子水加入反應(yīng)釜中，在攪拌下向反應(yīng)釜中加入次磷酸鈉；加熱至 85-90°C，向反應(yīng)釜中同時滴加滴定罐1和滴定罐2中的物料，控制反應(yīng)溫度為90-93 °C，保 證兩個滴定罐中的物料同時滴加完畢； (3) 降溫至84-86 °C，慢慢加入剩余的固體過硫酸銨；升溫93-95 °C，保溫1. 5-2. 5h ; (4) 降溫至40°C以下，打開排放閥，將反應(yīng)液過濾，濾液裝入包裝桶中，即得所述海水及 苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑。
[0009] 過硫酸銨分兩批加入，可以使反應(yīng)釜中的丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸與 過硫酸按進(jìn)一步反應(yīng)完全，提1?廣率。
[0010] 本發(fā)明所述海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑適用于反滲透系統(tǒng)，是用于解 決海水及苦咸水的淡化過程中反滲透膜的結(jié)垢的水處理藥劑，其具有高效螯合和分散作 用，能夠有效阻止各種離子的成垢。
[0011] 本發(fā)明海水及苦咸水的淡化過程中反滲透膜的結(jié)垢的水處理藥劑與現(xiàn)有反滲透 阻垢劑對比具有以下優(yōu)點： 1、 本發(fā)明產(chǎn)品磷含量低（P < 1. 5)，濃水排放水達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，有利于環(huán)境保護(hù)； 2、 本發(fā)明產(chǎn)品為酰胺基羧酸共聚物，螯合、分散作用強(qiáng)，并且易于生物降解； 3、 本發(fā)明產(chǎn)品含有酰胺基團(tuán)，與反滲透膜元件官能團(tuán)相同，不單與反滲透膜元件兼容 并且具有增效作用； 4、 本發(fā)明產(chǎn)品與反滲透系統(tǒng)其他常用藥劑如絮凝劑聚合氯化鋁、還原劑亞硫酸氫鈉等 兼容，不影響其他藥劑的使用； 5、 本發(fā)明產(chǎn)品對海水和苦咸水中的硫酸鋇、硫酸鍶等垢類阻垢效果明顯； 6、 本發(fā)明產(chǎn)品不受次氯酸鈉的分解作用，在投加次氯酸鈉的系統(tǒng)中不影響本產(chǎn)品使用 效果； 7、 本發(fā)明產(chǎn)品與DBNPA殺菌劑配伍使用，對反滲透膜元件具有修復(fù)作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為實施例中評價本發(fā)明所述阻垢劑性能的動態(tài)循環(huán)R0系統(tǒng)流程圖。

【具體實施方式】
[0013] 下列結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但這些實施例不限制本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
[0014] 下列實施例均按照《水處理劑阻垢性能的測定碳酸鈣沉積法GB/T 16632-1996》， 進(jìn)行了靜態(tài)阻垢試驗，以檢驗其碳酸鈣阻垢效果。然后動態(tài)模擬l〇〇〇h，驗證藥劑實際應(yīng)用 過程中的效果。
[0015] 實施例1 首先滴定罐1中加入200kg丙烯酸和300kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50%水溶液的 混合物，滴定罐2中加入100kg過硫酸銨20%的水溶液，然后反應(yīng)釜中加入350kg去離子水， 攪拌下加入40kg次磷酸鈉，加熱至87°C同時滴加兩個高位罐(滴定罐1和滴定罐2)中的 物料，控溫90-93 °C，同時加完，降溫至85 °C，慢慢加入10kg固體過硫酸銨然后升溫93-95 °C，保溫2h，最后降溫40°C以下，打開排放閥，將上述藥液過濾裝入包裝桶中即可得到本發(fā) 明海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑。
[0016] 在下列苦咸水水質(zhì)情況下進(jìn)行實驗：ρΗ8· 24、電導(dǎo)率845〇Ps/cm、Ca2+ 176. 5 mg/L、 Mg2+255. 2 mg/L、全喊度 45. 62mmol/L、Cl 2563. 4mg/L、S042 2636. 3 mg/L。
[0017] 將述海水及苦咸水反滲透膜專用阻垢劑2. 5ppm分別與不同濃度的絮凝劑聚合氯 化鋁、氧化劑次氯酸鈉、還原劑亞硫酸氫鈉混合與上述水質(zhì)，兼容實驗數(shù)據(jù)見下表。

【權(quán)利要求】
1. 一種海水及苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑，其特征在于，主要由以下重量份數(shù)的 原材料制備而成：次磷酸鈉3-5份、丙烯酸20-30份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、 過硫酸銨2-10份、去離子水35-65份。
2. 如權(quán)利要求1所述阻垢劑，其特征在于，其制備工藝主要包括如下步驟： (1) 將丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分別用去離子水溶解，配制成40-60%的水 溶液混合后，加入到滴定罐1中；將1-5份過硫酸銨用去離子水溶解為15-25%水溶液后加 入到滴定罐2中； (2) 將剩余去離子水加入反應(yīng)釜中，在攪拌下向反應(yīng)釜中加入次磷酸鈉；加熱至 85-90°C，向反應(yīng)釜中同時滴加滴定罐1和滴定罐2中的物料，控制反應(yīng)溫度為90-93 °C，保 證兩個滴定罐中的物料同時滴加完畢； (3) 降溫至84-86 °C，慢慢加入剩余的固體過硫酸銨；升溫93-95 °C，保溫1. 5-2. 5h ; (4) 降溫至40°C以下，打開排放閥，將反應(yīng)液過濾，濾液裝入包裝桶中，即得所述海水及 苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑。
3. 如權(quán)利要求1所述阻垢劑的制備工藝，其特征在于，主要包括如下步驟： (1) 將丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分別用去離子水溶解，配制成40-60%的水 溶液混合后，加入到滴定罐1中；將1-5份過硫酸銨用去離子水溶解為15-25%水溶液后加 入到滴定罐2中； (2) 將剩余去離子水加入反應(yīng)釜中，在攪拌下向反應(yīng)釜中加入次磷酸鈉；加熱至 85-90°C，向反應(yīng)釜中同時滴加滴定罐1和滴定罐2中的物料，控制反應(yīng)溫度為90-93 °C，保 證兩個滴定罐中的物料同時滴加完畢； (3) 降溫至84-86 °C，慢慢加入剩余的固體過硫酸銨；升溫93-95 °C，保溫1. 5-2. 5h ; (4) 降溫至40°C以下，打開排放閥，將反應(yīng)液過濾，濾液裝入包裝桶中，即得所述海水及 苦咸水淡化反滲透膜專用阻垢劑。
【文檔編號】C02F1/44GK104043338SQ201410303763
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李秀寧 申請人:山東黃三角環(huán)?？萍籍a(chǎn)業(yè)園有限公司