CN103007767A - 一种环境友好反渗透复合阻垢剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环境友好反渗透复合阻垢剂，按质量份由以下组分组成：聚环氧琥珀酸4~10，聚天冬氨酸3~5，2-丙烯酰胺-2-甲基并磺酸2~3，壳聚糖1~4；所述聚环氧琥珀酸为平均分子量为400~1000，固含量＞40%的聚环氧琥珀酸；所述聚天冬氨酸为平均分子量为2000~3000的聚天冬氨酸；所述壳聚糖为N-脱乙酰度在70%～100%，平均分子量为9.5×105~1.4×106的壳聚糖。本发明提供的阻垢剂用量少、同时具有一定的缓蚀作用；由于不含磷，本发明提供的阻垢剂可大大降低反渗透膜及反渗透系统的生物污染和细菌超标问题。

Description

一种环境友好反渗透复合阻垢剂
技术领域
本发明涉及一种反渗透阻垢剂，尤其涉及一种环境友好的无磷阻垢剂。
背景技术
随着人类对地球环境保护意识的不断提高，科学技术也形成了“绿色化”、的概念。水是人类赖以生存的根本，人类的生产和生活消耗大量的水，而地球可供人类利用的水资源是极其有限且匮乏的，如何高效节能且环保的利用水资源一直是人类不断追寻的目标。
20世纪60年代膜分离技术开始大规模应用。反渗透技术是膜分离技术的一种，由于其反渗透脱盐的特点，反渗透设备的浓水含盐量较高，一般为原水含盐量的4倍，因此反渗透膜表面极易成垢。垢的形成会影响反渗透设备的争产运行，缩短反渗透膜的寿命，使运行周期变短，费用增加，甚至引起反渗透膜的报废。由此反渗透阻垢剂应运而生。
目前常用的反渗透阻垢剂多为无机聚磷酸盐、有机磷酸盐、有机磷酸酯聚合物等阻垢剂。含磷阻垢剂虽然有较好的足够效果，但磷系阻垢剂易与钙离子形成不溶性复合物或磷酸钙沉淀，不仅降低阻垢剂本身的足够效果，而且极易诱导其它水垢的形成。并且生产磷系阻垢剂需要消耗大量的磷系化合物，这些化合物最终会作为废物排放，对环境造成严重污染。在此前提下，绿色环境友好的阻垢剂的研发成为阻垢剂领域的研究重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环境友好的绿色复合阻垢剂。本发明提供的阻垢剂不仅具有高效的阻垢分散性，阻垢活性高、具有很好的抗碱性，在高钙、高硬度水中的阻垢性能优异，而且不含磷。
本发明采用如下技术方案：
一种环境友好反渗透复合阻垢剂，按质量份由以下组分组成：
Figure GDA00002467482600021
本发明优选的方案中，聚环氧琥珀酸选用平均分子量为400~1000，固含量＞40%的聚环氧琥珀酸。
本发明优选的方案中，聚天冬氨酸选用平均分子量为2000~3000的聚天冬氨酸。
本发明优选的方案中，壳聚糖选用N-脱乙酰度在70%～100%，平均分子量为9.5×105~1.4×106的壳聚糖。
聚环氧琥珀酸具有无磷、非氮结构，对反渗透中常见的水垢，如碳酸钙、硫酸钙、、硫酸钡、硫酸锶等都具有很好的阻垢效果，但对磷酸钙的阻垢效果并不十分理想。本发明通过将聚环氧琥珀酸与其它无磷阻垢剂进行复配，从而弥补聚环氧琥珀酸对硫酸钙阻垢效果的不足。研究发现，本发明提供的复配阻垢剂的各组分之间具有协同效应，使本发明提供的阻垢剂对金属氧化物也具有很好的阻垢效果。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明提供的阻垢剂不含磷；
（2）本发明提供的阻垢剂具有良好的生物降解性能；
（3）本发明提供的阻垢剂用量少；当用量为10mg/L时，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶的平均阻垢率达到95%以上，对磷酸钙的阻垢率最高达90%；
（4）本发明提供的阻垢剂同时具有一定的缓蚀作用；
（5）本发明提供的阻垢剂由于不含磷，可大大降低反渗透膜及反渗透系统的生物污染和细菌超标问题。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种环境友好反渗透复合阻垢剂，按质量份由以下组分组成：
Figure GDA00002467482600022
Figure GDA00002467482600031
本实施例中：
所述聚环氧琥珀酸的平均分子量为800，固含量＞40%；
所述聚天冬氨酸的平均分子量为2000；
所述壳聚糖的N-脱乙酰度为70%，平均分子量为1.3×106。
本实施例提供的阻垢剂采用电导滴定法测定的阻垢效果见表1。
实施例2
一种环境友好反渗透复合阻垢剂，按质量份由以下组分组成：
Figure GDA00002467482600032
本实施例中：
所述聚环氧琥珀酸的平均分子量为1000，固含量＞40%；
所述聚天冬氨酸的平均分子量为3000；
所述壳聚糖的N-脱乙酰度为100%，平均分子量为1.0×106。
本实施例提供的阻垢剂采用电导滴定法测定的阻垢效果见表1。
实施例3
一种环境友好反渗透复合阻垢剂，按质量份由以下组分组成：
Figure GDA00002467482600033
本实施例中：
所述聚环氧琥珀酸的平均分子量为400，固含量＞40%；
所述聚天冬氨酸的平均分子量为2500；
所述壳聚糖的N-脱乙酰度为90%，平均分子量为1.2×106。
本实施例提供的阻垢剂采用电导滴定法测定的阻垢效果见表1。
表1阻垢率（金属阳离子浓度为100mg/L）
  阻垢剂   用量   碳酸钙   硫酸钙   硫酸钡   硫酸锶   磷酸钙
  实施例1   8mg/L   91.4%   90.8%   89.5%   86.7%   86.7%
  实施例2   8mg/L   95.1%   94.4%   91.8%   89.6%   89.6%
  实施例3   8mg/L   92.8%   93.3%   90.6%   87.2%   87.2%
  实施例1   10mg/L   94.7%   95.2%   94.8%   91.4%   89.8%
  实施例2   10mg/L   98.5%   96.6%   95.7%   95.4%   92.4%
  实施例3   10mg/L   96.9%   95.8%   95.0%   93.6%   91.6%

Claims (4)

1.一种环境友好反渗透复合阻垢剂，按质量份由以下组分组成：
Figure FDA00002467482500011
2.根据权利要求1所述阻垢剂，其特征在于：所述聚环氧琥珀酸为平均分子量为400~1000，固含量＞40%的聚环氧琥珀酸。
3.根据权利要求1所述阻垢剂，其特征在于：所述聚天冬氨酸为平均分子量为2000~3000的聚天冬氨酸。
4.根据权利要求1所述阻垢剂，其特征在于：所述壳聚糖为N-脱乙酰度在70%～100%，平均分子量为9.5×105~1.4×106的壳聚糖。
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