本發(fā)明屬于海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海水淡化用膜阻垢劑以及海水淡化方法。

背景技術(shù)：
由于淡水資源缺乏，海水淡化已經(jīng)成為世界各國(guó)解決缺水問題的主要方法?，F(xiàn)有的海水淡化方法包括蒸餾法、冷凍法、膜法、結(jié)晶法、離子交換法等。雖然海水淡化方法眾多，但膜法的應(yīng)用最為廣泛，膜法的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也最迅速。膜法包括反滲透法(RO)和電滲析法(ED)。在反滲透海水淡化過程中，由于膜的濃縮作用，海水中的鈣、鎂等離子濃度不斷增加，從而使難溶鹽的離子積大于其溶度積，在反滲透膜表面成垢，縮短了反滲透膜的使用壽命，進(jìn)而對(duì)海水淡化的持續(xù)運(yùn)行造成影響。RO膜容易受到CaCO3，CaSO4，BaSO4等結(jié)垢的影響，易被氧化劑氧化而造成損害，因此對(duì)通過RO膜的水質(zhì)要求較高，海水淡化的預(yù)處理較為嚴(yán)格。目前，膜垢污染是反滲透海水淡化中存在的主要問題。阻垢劑的使用有效的解決了海水淡化用膜的結(jié)垢問題。阻垢劑通過延緩或扭曲鹽晶體成長(zhǎng)，使晶體在成長(zhǎng)過程中發(fā)生畸變，無法生成致密結(jié)晶，防止難溶性鹽等在膜上結(jié)垢。阻垢劑的種類繁多，包括無機(jī)聚磷酸鹽類、有機(jī)膦酸類、聚合電解質(zhì)類、聚羧酸類等。中國(guó)專利申請(qǐng)CN103394289公開了一種反滲透膜阻垢劑，該阻垢劑含有有機(jī)膦酸鹽、有機(jī)羧酸類聚合物、有機(jī)胺和表面活性劑，通過上述成分的協(xié)同作用，有效消除了碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鈣等沉積帶來的膜污染。由于該阻垢劑包含較高含量的有機(jī)膦酸鹽，容易導(dǎo)致磷的二次污染，不利于環(huán)保。隨著科技的發(fā)展和環(huán)保的需求，阻垢劑呈現(xiàn)出向無磷、無氮、高效的環(huán)境友好型阻垢劑發(fā)展的趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題(環(huán)保效益或阻垢效果不夠理想)，本發(fā)明提供一種海水淡化用膜阻垢劑，并提供應(yīng)用該阻垢劑的海水淡化方法，實(shí)現(xiàn)了很好的阻垢效果，延長(zhǎng)了反滲透膜的使用壽命，提高了海水淡化效率，環(huán)境效益好。本發(fā)明提供一種海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：有機(jī)羧酸類聚合物15～30份、異佛爾酮二胺2～8份、乙二胺四乙酸二鈉0.5～2份、木質(zhì)素磺酸鈉5～15份。優(yōu)選地，所述的海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：有機(jī)羧酸類聚合物18～25份、異佛爾酮二胺3～6份、乙二胺四乙酸二鈉0.8～1.5份、木質(zhì)素磺酸鈉6～12份。更優(yōu)選地，所述的海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：有機(jī)羧酸類聚合物20份、異佛爾酮二胺4份、乙二胺四乙酸二鈉1份、木質(zhì)素磺酸鈉10份。有機(jī)羧酸類阻垢成分常常在阻垢劑中作為主要活性成分，對(duì)阻垢起到重要作用。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有機(jī)羧酸類阻垢成分的含量較高，或鐵離子和鈣離子等金屬離子含量較高時(shí)，有機(jī)羧酸類阻垢成分容易與金屬離子結(jié)合產(chǎn)生難溶凝膠。乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)可以與多種金屬離子發(fā)生螯合作用，但少量乙二胺四乙酸二鈉單獨(dú)使用時(shí)，防止結(jié)垢的效果不夠明顯。異佛爾酮二胺(IPDA)是一種力學(xué)性能和耐化學(xué)性能優(yōu)良的精細(xì)化工產(chǎn)品，通常用作環(huán)氧樹脂的固化劑、涂料交聯(lián)劑和聚酯單體等。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在有機(jī)羧酸類阻垢成分存在的情況下，添加一定含量的異佛爾酮二胺和乙二胺四乙酸二鈉，可以有效防止難溶凝膠的生成，實(shí)現(xiàn)高效的阻垢。異佛爾酮二胺的加入起到了類似高效分散的效果。本發(fā)明通過有機(jī)羧酸類聚合物、異佛爾酮二胺、乙二胺四乙酸二鈉和木質(zhì)素磺酸鈉的協(xié)同作用，避免了含磷化合物的使用，避免了磷酸鹽沉淀和難溶凝膠，阻垢效果好，質(zhì)量穩(wěn)定性好，避免了二次污染。本發(fā)明提供的海水淡化用膜阻垢劑的制備方法包括：將有機(jī)羧酸類聚合物、異佛爾酮二胺、乙二胺四乙酸二鈉和木質(zhì)素磺酸鈉加入分散混合釜中，攪拌均勻，即得海水淡化用膜阻垢劑。優(yōu)選地，所述有機(jī)羧酸類聚合物選自聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸中的至少一種。聚天冬氨酸(PASP)和聚環(huán)氧琥珀酸(PESA)都具有良好的阻垢性能，可生物降解，代謝產(chǎn)物不會(huì)造成二次污染，環(huán)境效益好。聚天冬氨酸的分子量為3000～4000，聚環(huán)氧琥珀酸的分子量為500～800。優(yōu)選地，所述的海水淡化用膜阻垢劑，還包括如下重量份數(shù)的組分：檸檬酸鈉1～4份或葡萄糖酸鈉1～4份。此外，本發(fā)明還提供一種海水淡化方法，包括如下步驟：S1海水的機(jī)械過濾：取海水，進(jìn)行機(jī)械過濾，收集過濾后的海水；S2阻垢保護(hù)處理：向S1得到的海水中加入權(quán)利1至5中任一項(xiàng)所述的海水淡化用膜阻垢劑，調(diào)節(jié)海水的pH為7.0～7.5；S3保安過濾：將S2得到的海水經(jīng)保安過濾器過濾，得到待反滲透的海水；S4反滲透過濾：將S3得到的海水經(jīng)高壓泵送入反滲透裝置，經(jīng)一級(jí)反滲透過濾和二級(jí)反滲透過濾后，得到產(chǎn)品淡水。優(yōu)選地，所述步驟S1中，機(jī)械過濾包括多介質(zhì)過濾器過濾和活性炭過濾。優(yōu)選地，所述海水淡化用膜阻垢劑的加入量為1～8mg/L海水。優(yōu)選地，所述步驟S2中，還包括加入亞硫酸氫鈉的步驟。優(yōu)選地，所述一級(jí)反滲透過濾使用的膜為FILMTECTM海水淡化膜；所述二級(jí)反滲透過濾使用的膜為FILMTECTM海水淡化膜。具體選自SW30HRLE-400、SW30XLE-400i等型號(hào)。優(yōu)選地，在二級(jí)反滲透過濾時(shí)采用PX能量回收裝置進(jìn)行能量回收，降低了能耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過有機(jī)羧酸類聚合物、異佛爾酮二胺、乙二胺四乙酸二鈉和木質(zhì)素磺酸鈉的協(xié)同作用，避免了含磷化合物的使用，避免了磷酸鹽沉淀和難溶凝膠，阻垢效果好，避免了二次污染。本發(fā)明提供的海水淡化用膜阻垢劑對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇和鐵垢等都具有良好的阻垢效果，延長(zhǎng)了反滲透膜的使用壽命，提高了海水淡化效率，環(huán)境效益好。海水淡化用膜阻垢劑的使用量少，阻垢劑的加入量為1～8mg/L海水。本發(fā)明提供的海水淡化方法簡(jiǎn)單、高效，可以實(shí)現(xiàn)海水的持續(xù)淡化，能耗較低，得到的產(chǎn)品淡水符合相關(guān)要求。附圖說明圖1本發(fā)明的海水淡化工藝流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明實(shí)施例中的各組分，都為常規(guī)市售產(chǎn)品。實(shí)施例一海水淡化用膜阻垢劑海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚天冬氨酸10份、聚環(huán)氧琥珀酸10份、異佛爾酮二胺4份、乙二胺四乙酸二鈉1份、木質(zhì)素磺酸鈉10份。制備方法：將有機(jī)羧酸類聚合物、異佛爾酮二胺、乙二胺四乙酸二鈉和木質(zhì)素磺酸鈉加入分散混合釜中，攪拌均勻，即得海水淡化用膜阻垢劑。實(shí)施例二海水淡化用膜阻垢劑海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚天冬氨酸25份、異佛爾酮二胺6份、乙二胺四乙酸二鈉1份、木質(zhì)素磺酸鈉12份。制備方法與實(shí)施例一類似。實(shí)施例三海水淡化用膜阻垢劑海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚環(huán)氧琥珀酸18份、異佛爾酮二胺4份、乙二胺四乙酸二鈉1.5份、木質(zhì)素磺酸鈉12份。制備方法與實(shí)施例一類似。實(shí)施例四海水淡化用膜阻垢劑海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚天冬氨酸25份、異佛爾酮二胺6份、乙二胺四乙酸二鈉1份、木質(zhì)素磺酸鈉10份、檸檬酸鈉3份。制備方法與實(shí)施例一類似。對(duì)比例一海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚天冬氨酸10份、聚環(huán)氧琥珀酸10份、異佛爾酮二胺4份、木質(zhì)素磺酸鈉11份。制備方法與實(shí)施例一類似。與實(shí)施例一的區(qū)別在于：不含乙二胺四乙酸二鈉，木質(zhì)素磺酸鈉由10份變?yōu)?1份。對(duì)比例二海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚天冬氨酸10份、聚環(huán)氧琥珀酸10份、乙二胺四乙酸二鈉5份、木質(zhì)素磺酸鈉10份。制備方法與實(shí)施例一類似。與實(shí)施例一的區(qū)別在于：不含異佛爾酮二胺，乙二胺四乙酸二鈉由1份變?yōu)?份。對(duì)比例三海水淡化用膜阻垢劑，包括如下重量份數(shù)的組分：聚天冬氨酸10份、聚環(huán)氧琥珀酸10份、乙二胺4份、乙二胺四乙酸二鈉1份、木質(zhì)素磺酸鈉10份。與實(shí)施例一的區(qū)別在于：不含異佛爾酮二胺，含乙二胺。阻垢效果測(cè)試對(duì)實(shí)施例一、實(shí)施例二、對(duì)比例一、對(duì)比例二制得的海水淡化用膜阻垢劑進(jìn)行阻垢效果的測(cè)試，阻垢效果的測(cè)定參照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)內(nèi)通用方法進(jìn)行，如GB/T16632-2008、GB/T22626-2008等。測(cè)試用海水的主要離子濃度為：鈣離子300mg/L、鎂離子150mg/L、鋇離子10mg/L、硫酸根離子1000mg/L、碳酸根離子200mg/L、磷酸根離子20mg/L、硅酸根離子150mg/L。海水的溫度為40℃，海水淡化用膜阻垢劑的加入量為5mg/L海水，24h后測(cè)試海水中剩余的成垢離子的濃度，計(jì)算阻垢率，結(jié)果如表1所示。表1不同實(shí)施例制得的海水淡化用膜阻垢劑的阻垢效果從表1可知，本發(fā)明實(shí)施例一和實(shí)施例二提供的海水淡化用膜阻垢劑都對(duì)碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鋇等具有顯著的阻垢效果，明顯優(yōu)于對(duì)比例一至對(duì)比例三的阻垢效果。其中，實(shí)施例一提供的海水淡化用膜阻垢劑的阻垢效果最佳，因此，實(shí)施例一為本發(fā)明的最佳實(shí)施例。實(shí)施例五海水淡化方法海水淡化方法，包括如下步驟：S1海水的機(jī)械過濾：通過取水泵取海水，經(jīng)多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾，收集過濾后的海水；S2阻垢保護(hù)處理：向S1得到的海水中加入實(shí)施例一的海水淡化用膜阻垢劑，調(diào)節(jié)海水的pH為7.2；海水淡化用膜阻垢劑的加入量為5mg/L海水；S3保安過濾：將S2得到的海水經(jīng)保安過濾器過濾，得到待反滲透的海水；S4反滲透過濾：將S3得到的海水經(jīng)高壓泵送入反滲透裝置，經(jīng)一級(jí)反滲透過濾和二級(jí)反滲透過濾后，在二級(jí)反滲透過濾時(shí)采用PX能量回收裝置進(jìn)行能量回收，用于一級(jí)反滲透過濾的增壓，得到產(chǎn)品淡水。本發(fā)明的海水淡化工藝流程圖如圖1所示。由于使用了實(shí)施例一的海水淡化用膜阻垢劑，反滲透處理6個(gè)月后的脫鹽率仍高達(dá)98.6％，無難溶凝膠沉積，反滲透裝置的清洗周期為6～7個(gè)月。對(duì)比例四海水淡化方法，包括如下步驟：S1海水的機(jī)械過濾：通過取水泵取海水，經(jīng)多介質(zhì)過濾器和活性炭過濾，收集過濾后的海水；S2阻垢保護(hù)處理：向S1得到的海水中加入對(duì)比例三的海水淡化用膜阻垢劑，調(diào)節(jié)海水的pH為7.2；海水淡化用膜阻垢劑的加入量為5mg/L海水；S3保安過濾：將S2得到的海水經(jīng)保安過濾器過濾，得到待反滲透的海水；S4反滲透過濾：將S3得到的海水經(jīng)高壓泵送入反滲透裝置，經(jīng)一級(jí)反滲透過濾和二級(jí)反滲透過濾后，在二級(jí)反滲透過濾時(shí)采用PX能量回收裝置進(jìn)行能量回收，用于一級(jí)反滲透過濾的增壓，得到產(chǎn)品淡水。反滲透處理3個(gè)月后的脫鹽率降為91.3％，出現(xiàn)難溶凝膠沉積，反滲透裝置的清洗周期為3～4個(gè)月。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。