本發(fā)明屬于水處理藥劑
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種污水處理用阻垢劑，本發(fā)明還涉及該阻垢劑的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著水資源的日益短缺及水質(zhì)環(huán)境的進(jìn)一步惡化，污水處理已經(jīng)成為目前環(huán)境領(lǐng)域重點(diǎn)研究對(duì)象，而各類污水中常常會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，高結(jié)垢會(huì)對(duì)大多數(shù)水處理技術(shù)中用到的儀器設(shè)備等造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響其對(duì)污水的凈化處理效果。水處理方法中反滲透法具有節(jié)約土地面積、運(yùn)行成本低、無(wú)二次污染、出水水質(zhì)穩(wěn)定及自動(dòng)化控制程度高等優(yōu)點(diǎn)，在海水淡化、醫(yī)藥行業(yè)用水、鍋爐補(bǔ)給水、循環(huán)冷卻塔補(bǔ)充水等行業(yè)應(yīng)用廣泛，已成為許多行業(yè)純水制備的主要技術(shù)；然而，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，反滲透膜表面結(jié)垢會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行，惡化出水水質(zhì)、縮短反滲透膜的使用壽命、增加企業(yè)的生產(chǎn)成本；而投加阻垢劑是防止結(jié)垢的重要手段。目前研發(fā)出的諸如：聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸等環(huán)境友好型阻垢劑在實(shí)際應(yīng)用中的阻垢效果并不理想，而市場(chǎng)上的含磷阻垢劑雖然具有較好的阻垢效果，但無(wú)法滿足環(huán)保的要求，因此需提供一種阻垢效果佳且環(huán)境友好型的阻垢劑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種污水處理用阻垢劑，具有阻垢效果佳和環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供污水處理用阻垢劑的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種污水處理用阻垢劑，是按質(zhì)量百分比由馬來(lái)酸酐2.75％～5.34％，對(duì)苯乙烯磺酸鈉1.86％～1.93％，甲基丙烯酸羥乙酯0.94％～1.21％，引發(fā)劑0.45％～0.82％，分子調(diào)節(jié)劑0.45％～0.82％，蒸餾水90.11％～93.45％經(jīng)反應(yīng)合成的共聚物，以上原料含量總和為100％，所述共聚物的結(jié)構(gòu)式為：在共聚物的結(jié)構(gòu)式中：x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)。分子調(diào)節(jié)劑采用的是叔丁醇；引發(fā)劑采用的是過硫酸銨或其他過氧化物。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種污水處理用阻垢劑的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1、按質(zhì)量百分比分別取如下原料：馬來(lái)酸酐2.75％～5.34％，對(duì)苯乙烯磺酸鈉1.86％～1.93％，甲基丙烯酸羥乙酯0.94％～1.21％，引發(fā)劑0.45％～0.82％，分子調(diào)節(jié)劑0.45％～0.82％，蒸餾水90.11％～93.45％，以上原料含量總和為100％；步驟2、將三口燒瓶、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管固定于恒溫加熱磁力攪拌器上，再將步驟1中稱取的馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯、分子調(diào)節(jié)劑和蒸餾水添加到三口燒瓶中進(jìn)行攪拌并加熱，直至三口燒瓶?jī)?nèi)的固體全部溶解后，得到混合液a；步驟3、將步驟1中稱取的引發(fā)劑采用恒壓滴液漏斗滴加到經(jīng)步驟2得到的混合液a中，滴加完畢后進(jìn)行保溫處理，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為6～8，得到淡黃色透明均勻液體，即為初品阻垢劑；步驟4、量取乙醇添加到經(jīng)步驟3得到的初品阻垢劑中進(jìn)行沉析純化，將得到的沉淀物依次進(jìn)行減壓抽濾、真空干燥處理，得到白色絮狀可溶性固體，即為污水處理用阻垢劑，其結(jié)構(gòu)式如下：在共聚物的結(jié)構(gòu)式中：x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)。分子調(diào)節(jié)劑采用的是叔丁醇。引發(fā)劑采用的是過硫酸銨或其他過氧化物。步驟2中：加熱溫度控制為70℃～90℃。步驟3中：保溫處理的時(shí)間為2h～3h。步驟4中：加入的乙醇與初品阻垢劑的體積比為2～3：1。乙醇采用的是濃度為95％的乙醇。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的污水處理用阻垢劑，解決了現(xiàn)有阻垢劑阻垢效果不好且含氮磷元素易對(duì)環(huán)境造成破壞的問題，還能有效解決水處理系統(tǒng)中反滲透膜結(jié)垢問題，從而能延長(zhǎng)膜的使用時(shí)間、降低水處理系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本及能保證無(wú)磷無(wú)氮的環(huán)境友好性；本發(fā)明的污水處理用阻垢劑中的羧酸官能團(tuán)是阻碳酸鈣垢、硫酸鈣垢的主要官能團(tuán)，而磺酸基能對(duì)磷酸鈣垢擁有良好的抑制能力，能有效分散金屬氧化物、穩(wěn)定鋅和有機(jī)磷酸；本發(fā)明的污水處理用阻垢劑在使用中具有阻垢效果好的優(yōu)點(diǎn)；另外，本發(fā)明的污水處理用阻垢劑合成方法較為簡(jiǎn)單，便于批量生產(chǎn)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明一種污水處理用阻垢劑，是按質(zhì)量百分比由馬來(lái)酸酐2.75％～5.34％，對(duì)苯乙烯磺酸鈉1.86％～1.93％，甲基丙烯酸羥乙酯0.94％～1.21％，引發(fā)劑0.45％～0.82％，分子調(diào)節(jié)劑0.45％～0.82％，蒸餾水90.11％～93.45％經(jīng)反應(yīng)合成的共聚物，以上原料含量總和為100％，該共聚物的結(jié)構(gòu)式為：在上述共聚物的結(jié)構(gòu)式中：x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)；其中，引發(fā)劑采用的是過硫酸銨或其他過氧化物；分子調(diào)節(jié)劑為叔丁醇。上述污水處理用阻垢劑的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1、按質(zhì)量百分比分別取如下原料：馬來(lái)酸酐2.75％～5.34％，對(duì)苯乙烯磺酸鈉1.86％～1.93％，甲基丙烯酸羥乙酯0.94％～1.21％，引發(fā)劑0.45％～0.82％，分子調(diào)節(jié)劑0.45％～0.82％，蒸餾水90.11％～93.45％，以上原料含量總和為100％；其中，引發(fā)劑采用的是過硫酸銨或其他過氧化物；分子調(diào)節(jié)劑為叔丁醇；步驟2、將三口燒瓶、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管固定于恒溫加熱磁力攪拌器上，再將步驟1中稱取的馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯、分子調(diào)節(jié)劑和蒸餾水添加到三口燒瓶中進(jìn)行攪拌并加熱，直至三口燒瓶?jī)?nèi)的固體全部溶解后，得到混合液a；其中，加熱溫度控制為70℃～90℃；步驟3、將步驟1中稱取的引發(fā)劑采用恒壓滴液漏斗滴加到經(jīng)步驟2得到的混合液a中，滴加完畢后進(jìn)行保溫處理，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為6～8，得到淡黃色透明均勻液體，即為初品阻垢劑；其中，保溫處理的時(shí)間為2h～3h；步驟4、量取乙醇添加到經(jīng)步驟3得到的初品阻垢劑中進(jìn)行沉析純化，將得到的沉淀物依次進(jìn)行減壓抽濾、真空干燥處理，得到白色絮狀可溶性固體，即為污水處理用阻垢劑，其結(jié)構(gòu)式如下：在該共聚物的結(jié)構(gòu)式中：x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)；其中，加入的乙醇與初品阻垢劑的體積比為2～3：1；乙醇采用的是濃度為95％的乙醇。各個(gè)組分反應(yīng)生成本發(fā)明阻垢劑的反應(yīng)方程式如下：本發(fā)明一種污水處理用阻垢劑中，羧酸官能團(tuán)是阻碳酸鈣垢、硫酸鈣垢的主要官能團(tuán)，而磺酸基能對(duì)磷酸鈣垢擁有良好的抑制能力，能有效分散金屬氧化物、穩(wěn)定鋅和有機(jī)磷酸。實(shí)施例1步驟1、分別稱取：馬來(lái)酸酐17.7608g，對(duì)苯乙烯磺酸鈉6.1857g，甲基丙烯酸羥乙酯3.1234g，過硫酸銨2.707g，叔丁醇2.707g，蒸餾水300g；步驟2、將三口燒瓶、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管固定于恒溫加熱磁力攪拌器上，再將步驟1中稱取的馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯、叔丁醇和蒸餾水添加到三口燒瓶中進(jìn)行攪拌并加熱至85℃，直至三口燒瓶?jī)?nèi)的固體全部溶解后，得到混合液a；步驟3、將步驟1中稱取的引發(fā)劑采用恒壓滴液漏斗滴加到經(jīng)步驟2得到的混合液a中，滴加完畢后進(jìn)行保溫處理2.5h，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為6，得到淡黃色透明均勻液體，即為初品阻垢劑；步驟4、量取乙醇(濃度為95％)添加到經(jīng)步驟3得到的初品阻垢劑中進(jìn)行沉析純化，乙醇與初品阻垢劑的體積比為2.5：1，將得到的沉淀物依次進(jìn)行減壓抽濾、真空干燥處理，得到白色絮狀可溶性固體，即為污水處理用阻垢劑，其結(jié)構(gòu)式如下：共聚物的結(jié)構(gòu)式中x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)。實(shí)施例2步驟1、分別稱?。厚R來(lái)酸酐8.8254g，對(duì)苯乙烯磺酸鈉6.1857g，甲基丙烯酸羥乙酯3.1234g，過硫酸銨1.4508g，叔丁醇1.4508g，蒸餾水300g；步驟2、將三口燒瓶、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管固定于恒溫加熱磁力攪拌器上，再將步驟1中稱取的馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯、叔丁醇和蒸餾水添加到三口燒瓶中進(jìn)行攪拌并加熱至80℃，直至三口燒瓶?jī)?nèi)的固體全部溶解后，得到混合液a；步驟3、將步驟1中稱取的引發(fā)劑采用恒壓滴液漏斗滴加到經(jīng)步驟2得到的混合液a中，滴加完畢后進(jìn)行保溫處理3h，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為7，得到淡黃色透明均勻液體，即為初品阻垢劑；步驟4、量取乙醇(濃度為95％)添加到經(jīng)步驟3得到的初品阻垢劑中進(jìn)行沉析純化，乙醇與初品阻垢劑的體積比為2：1，將得到的沉淀物依次進(jìn)行減壓抽濾、真空干燥處理，得到白色絮狀可溶性固體，即為污水處理用阻垢劑，其結(jié)構(gòu)式如下：共聚物的結(jié)構(gòu)式中x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)。實(shí)施例3步驟1、分別稱?。厚R來(lái)酸酐8.8254g，對(duì)苯乙烯磺酸鈉5.1857g，甲基丙烯酸羥乙酯2.6042g，過硫酸銨1.8915g，叔丁醇1.8915g，蒸餾水250g；步驟2、將三口燒瓶、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管固定于恒溫加熱磁力攪拌器上，再將步驟1中稱取的馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯、叔丁醇和蒸餾水添加到三口燒瓶中進(jìn)行攪拌并加熱至70℃，直至三口燒瓶?jī)?nèi)的固體全部溶解后，得到混合液a；步驟3、將步驟1中稱取的引發(fā)劑采用恒壓滴液漏斗滴加到經(jīng)步驟2得到的混合液a中，滴加完畢后進(jìn)行保溫處理2h，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為7，得到淡黃色透明均勻液體，即為初品阻垢劑；步驟4、量取乙醇(濃度為95％)添加到經(jīng)步驟3得到的初品阻垢劑中進(jìn)行沉析純化，乙醇與初品阻垢劑的體積比為3：1，將得到的沉淀物依次進(jìn)行減壓抽濾、真空干燥處理，得到白色絮狀可溶性固體，即為污水處理用阻垢劑，其結(jié)構(gòu)式如下：共聚物的結(jié)構(gòu)式中x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)。實(shí)施例4步驟1、分別稱取：馬來(lái)酸酐17.7608g，對(duì)苯乙烯磺酸鈉6.1857g，甲基丙烯酸羥乙酯3.5137g，過硫酸銨2.735g，叔丁醇2.735g，蒸餾水300g；步驟2、將三口燒瓶、恒壓滴液漏斗和回流冷凝管固定于恒溫加熱磁力攪拌器上，再將步驟1中稱取的馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯、叔丁醇和蒸餾水添加到三口燒瓶中進(jìn)行攪拌并加熱至90℃，直至三口燒瓶?jī)?nèi)的固體全部溶解后，得到混合液a；步驟3、將步驟1中稱取的引發(fā)劑采用恒壓滴液漏斗滴加到經(jīng)步驟2得到的混合液a中，滴加完畢后進(jìn)行保溫處理2.5h，待反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph值為8，得到淡黃色透明均勻液體，即為初品阻垢劑；步驟4、量取乙醇(濃度為95％)添加到經(jīng)步驟3得到的初品阻垢劑中進(jìn)行沉析純化，乙醇與初品阻垢劑的體積比為2.5：1，將得到的沉淀物依次進(jìn)行減壓抽濾、真空干燥處理，得到白色絮狀可溶性固體，即為污水處理用阻垢劑，其結(jié)構(gòu)式如下：共聚物的結(jié)構(gòu)式中x、y、z分別代表馬來(lái)酸酐、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯酸羥乙酯的摩爾數(shù)，并且x：y：z＝(6～3)：1：(1～0.7)。對(duì)實(shí)施例1～4中合成的阻垢劑通過碳酸鈣沉積法測(cè)試其對(duì)碳酸鈣垢及硫酸鈣垢的阻垢效果，同時(shí)測(cè)試阻垢劑聚天冬氨酸在相同條件下的阻垢效果以進(jìn)行對(duì)比：碳酸鈣垢阻垢效果測(cè)試：鈣離子濃度250mg/l，碳酸氫根離子濃度732mg/l,試驗(yàn)溫度為80℃。硫酸鈣垢阻垢效果測(cè)試：鈣離子濃度6000mg/l，硫酸根離子濃度7000mg/l,試驗(yàn)溫度為80℃。結(jié)果見表1：表1不同阻垢劑對(duì)硫酸鈣與碳酸鈣的阻垢率比較投藥量碳酸鈣垢阻垢率硫酸鈣垢阻垢率聚天冬氨酸5mg/l85.3％62.44％實(shí)施例15mg/l96.1％73.11％實(shí)施例25mg/l90.4％68.70％實(shí)施例35mg/l88.9％67.56％實(shí)施例45mg/l86.5％65.74％如表1所示，本發(fā)明一種污水處理用阻垢劑在相同條件下對(duì)碳酸鈣垢和硫酸鈣垢的阻垢率均大于聚天冬氨酸的阻垢率，且本發(fā)明的阻垢劑不含氮磷元素，解決了現(xiàn)有阻垢劑阻垢效率低且含氮磷元素對(duì)環(huán)境破壞的問題，同時(shí)，能有效解決水處理系統(tǒng)中反滲透膜結(jié)垢的問題，能延長(zhǎng)反滲透膜的使用時(shí)間，降低水處理系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本，且本發(fā)明的阻垢劑合成方法簡(jiǎn)單，阻垢效果好。當(dāng)前第1頁(yè)12