CN102010078B

CN102010078B - 一种反渗透阻垢剂

Info

Publication number: CN102010078B
Application number: CN2010105633036A
Authority: CN
Inventors: 田彩利; 李晓辉; 牛瘐鑫; 张彦河; 李海花
Original assignee: Energy Research Institute of Hebei Academy of Sciences
Current assignee: Energy Research Institute of Hebei Academy of Sciences
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: CN102010078A

Abstract

本发明属于工业给水处理和深度废水处理技术领域，涉及一种反渗透阻垢剂，其各成份占有效成份总重量的百分比如下：马来酸-丙烯酸共聚物50～70％；2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)10～25％；异噻唑啉酮1～5％；乌洛托品8～20％。本发明提供的阻垢剂阻垢性能高，适用于高硬水，而且含有杀菌成分，能保障膜不受菌藻滋生，具有抑菌、缓蚀、阻垢多种性能。

Description

一种反渗透阻垢剂

技术领域

本发明涉及工业给水处理和深度废水处理技术领域，涉及一种反渗透阻垢剂。

背景技术

随着膜科学工艺的进步，反渗透水处理技术已广泛应用于电力、食品、电子、化工行业，在工业给水和污水回用深度处理领域有着广泛的应用。反渗透设备在长期运行过程中，由于浓水各种离子浓度比较高，容易产生水垢，及滋生菌藻，造成膜的堵塞，影响反渗透系统的稳定运行。膜结垢及滋生菌藻可使设备产水率下降并造成能源浪费，严重时就要更换膜元件，膜元件是反渗透系统的主要部件，价格昂贵。因此防止膜结垢及菌藻滋生在反渗透运行中起着至关重要的作用。目前主要的反渗透阻垢剂有美国Kinglee公司、Argo公司、FMC公司的产品，也有一些国产产品，产品性能参差不齐，阻垢性能不高，仅在70～80％，且性能单一，主要考虑结垢问题。然而浓水中离子浓度比较高，容易滋生菌藻，造成膜污染，控制菌藻还要另投加杀菌剂。

发明内容

本发明针对现有反渗透阻垢剂阻垢性能不高，且性能单一的技术问题，提供一种用于反渗透系统的复合阻垢剂。本发明提供的阻垢剂阻垢性能高，适用于高硬水，而且含有杀菌成分，能保障膜不受菌藻滋生，具有抑菌、缓蚀、阻垢多种性能。

本发明的反渗透阻垢剂，由马来酸-丙烯酸共聚物、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、异噻唑啉酮与乌洛托品制成，其有效成份的各成份占有效成份总重量的百分比如下：

马来酸-丙烯酸共聚物50～70％

2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)10～25％

异噻唑啉酮1～5％

乌洛托品8～20％。

本发明的反渗透阻垢剂的制备方法，其步骤为：

在容器内按上述比例加入马来酸-丙烯酸共聚物、PBTCA、异噻唑啉酮、乌洛托品、水，搅拌混合均匀，形成反渗透阻垢剂。制成的水溶液的总有效成份与水的重量百分比可以为40∶60，使用时，添加浓度为0.5～3mg/L。

本发明的反渗透阻垢剂是一种集抑菌、缓蚀、阻垢性能为一体的反渗透阻垢剂，马来酸一丙烯酸共聚物具有良好的阻垢分散性能，PBTCA、乌洛托品对不锈钢管件具有缓蚀性能，异噻唑啉酮配伍性好，低浓度下杀菌效果好，且毒性低，药效长，他们复配在一起，具有一定的协同能力，一剂多效，能同时解决结垢菌藻腐蚀问题。此反渗透阻垢剂含磷低，具有优异的阻垢性能，特别适用于高硬水，在高硬度水中其阻垢率达99％。而且含有杀菌成分，能抑制反渗透膜元件菌藻滋生，保障反渗透设备的正常运行，减少清洗频率，节约能源，降低能耗。

附图说明

图1动态全循环反渗透装置。

具体实施方式

实施例1：

取28公斤马来酸-丙烯酸共聚物，5公斤2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)，1公斤异噻唑啉酮，6公斤乌洛托品与65斤水混合，搅拌均匀，制成含有40公斤有效成份的反渗透阻垢剂。

实施例2：

取20公斤马来酸-丙烯酸共聚物，10公斤2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)，1公斤异噻唑啉酮，9公斤乌洛托品与65公斤水混合，搅拌均匀，制成含有40公斤有效成份的反渗透阻垢剂。

实施例3：

取24.8公斤马来酸-丙烯酸共聚物，8公斤2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)，1.2公斤异噻唑啉酮，6公斤乌洛托品与65公斤水混合，搅拌均匀，制成含有40公斤有效成份的反渗透阻垢剂。

实施例4：

取24.8公斤马来酸-丙烯酸共聚物，5公斤2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)，1.2公斤异噻唑啉酮，9公斤乌洛托品与65公斤水混合，搅拌均匀，制成含有40公斤有效成份的反渗透阻垢剂。

试验及结果

1、试验样品：本发明复配的实施例1反渗透阻垢剂，实施例2反渗透阻垢剂，实施例3反渗透阻垢剂，实施例4反渗透阻垢剂，PTP0100，MDC220，Acumer4035。

2、阻碳酸钙静态试验

试验用水：总硬度为267mg/L，Ca²⁺为150mg/L，碱度为150mg/L

药剂用量：5mg/L.

试验方法：恒温水浴80℃，浓缩1.5倍，加热10小时，冷却后分别取样，用EDTA容量法测定Ca²⁺浓度，得出阻垢率.

试验结果见表1：

表1各种反渗透阻垢剂的静态阻垢试验结果

3、阻碳酸钙动态试验

试验用水：总硬度为645mg/L，Ca²⁺为455mg/L，总碱度348mg/L。

药剂用量：5mg/L

试验方法：

利用图1实验装置进行动态全循环实验。在供料观罐中配制好原水，先以全循环模式运行0.5h后，排出部分产水，使供水中各离子浓度相应提高，进入第二循环周期，再以全循环模式运行0.5h，再进入下一个循环周期，不断重复这种循环，直至出现结垢。

每一周期开始前及结束后，都取样测定供料罐及浓水侧水中的离子浓度。计算出Ca²⁺浓缩倍数及Cl^-浓缩倍数。在周期性地运行期间，若没有出现结垢，供料罐溶液中构晶离子的浓度将随Cl^-成比例增加，一旦结垢，构晶离子的浓缩倍数将小于氯离子的浓缩倍数。各反渗透阻垢剂出现结垢现象时的浓缩倍数见表2

表2各种反渗透阻垢剂的动态阻垢试验结果

浓缩倍数越大，阻垢剂的阻垢效果越好。从表2可以看出，加入实施例3配制的阻垢剂阻垢性能最好，在浓缩到3.16倍时才出现结垢现象，即在总硬度达2038mg/L时才会出现结垢现象，所以特别适用于北方高硬水。

4、分散氧化铁性能试验

试验用水：Ca²⁺150mg/L，Fe²⁺10mg/L

药剂用量：5mg/L

试验方法：缓冲液调节pH＝9，恒温水浴50℃，时间5h，742型分光光度计，蒸馏水作参比与样品测其透过率。

试验结果见表3。

表3各种反渗透阻垢剂的分散氧化铁试验结果

药剂	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					透光率％	79.8	82.5	80.2	81.4

透光率越低，说明阻垢剂的分散性越好，从表3可以看出，实施例1配制的阻垢剂分散性能最好。

5、缓蚀试验

试验用水：总硬度为645mg/L，Ca²⁺为455mg/L，总碱度为348mg/L，SO₄ ^2-为140mg/L，Cl^-为131mg/L。

药剂用量：30mg/L

试验方法：采用旋转挂片失重法：按照HG/T2159-91方法进行缓蚀性能评定，试验温度：50℃，旋转速度：80r/min，试验时间：72h，材质为不锈钢，其结果见表4。

表4旋转挂片腐蚀试验结果

上述结果表明，腐蚀率都达到国家标准，具有很好的缓蚀性能。

综上述试验，我们认为实例3所配制的反渗透阻垢剂综合性能较好，性价比较高。

Claims

1.一种反渗透阻垢剂，包括有效成份马来酸一丙烯酸共聚物、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、异噻唑啉酮、乌洛托品，其中，各成份占总有效成份重量的百分比如下：马来酸-丙烯酸共聚物50～70％；2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)10～25％；异噻唑啉酮1～5％；乌洛托品8～20％。

2.根据权利要求1所述的反渗透阻垢剂，其特征在于，各成份占总有效成份重量的百分比如下：马来酸-丙烯酸共聚物62％；2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)20％；异噻唑啉酮3％；乌洛托品15％。

3.根据权利要求1所述的反渗透阻垢剂，其特征在于，所述的反渗透阻垢剂为水溶液，其中有效成份与水的重量比为40∶60。