CN103191646A - 一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂及其制备方法。无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，包括组分如下：磺酸盐共聚物，聚环氧琥珀酸，聚天冬氨酸，苯并异噻唑啉酮，去离子水。本发明还涉及上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法。不含磷和羧酸类均聚物，在确保除垢效果的同时，更加环保，避免了磷酸钙垢和钙凝胶的产生。

Description

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂及其制备方法，特别涉及一种用于中水回用反渗透系统的反渗透阻垢分散剂及其制备方法，属于水处理技术技术领域。 

背景技术

我国水资源短缺与水环境污染加重的矛盾日益突出，因此，必须建立以节水与洁水为目标、改善水环境质量、提高水资源的综合利用为目的的水资源可持续发展战略，发展新型高效的水处理技术，强化城市污水、工业废水回用，提高城市污水再生回用率和工业废水重复利用率，才能确保我国社会经济的可持续发展。利用反渗透技术进行中水回用，是解决水资源危机的重要途径，也是协调水资源与水环境有效方法。 

反渗透系统最昂贵、最核心的部分是反渗透膜元件，原水在进入反渗透膜之前要经过一系列物理和化学的预处理过程，但仍会残留微量悬浮物、胶体、难溶盐、金属氧化物及细菌等杂质。在反渗透系统正常运行一段时间后，反渗透膜表面就会受到不同程度的污染，其中最常见的是碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、金属（铁、锰、铜、镍、铝等）氧化物、硅沉积物、无机或有机沉积混合物、微生物等。尤其是中水回用系统，其水质相比普通的自来水、地下水、地表水更不稳定且具有高含盐量，高浊度，高有机物，油含量，硫化物，氨氮、异养菌，高pH等特点，更易造成膜的污堵。 

反渗透膜一旦出现污染，就要对被污染的膜元件进行清洗和消毒，然而频繁的清洗和消毒会对膜元件造成损害、缩短其使用寿命，严重污染甚至会导致膜元件不可逆转的损坏而需要更换新膜。而且反复清洗影响设备运行，降低了生产效率，造成资源浪费，使用大量的清洗剂，污染环境。中水回用系统虽然采用了双膜等处理工艺，全世界各个主要膜生产商也都推出了抗污染膜，但是目前在中水回用系统反渗透膜需要1-3个月就得清洗一次。相对常规的反渗透膜5-12个月，甚至1年的清洗频率还相差很远。 

为了延长膜系统使用周期，防止结垢，减少膜的污染，达到节能降耗，常用的方法就是投加阻垢剂。阻垢剂的发展经历了无机磷酸盐、有机磷酸盐、聚羧酸类、二元及三元不含磷共聚物几个阶段，但直到现在磷系配方仍占很大比重。随着人类环保意思的加强，许多国家已开始限制磷的排放。中国制订的综合污水排放标准也对磷的排放量做了限制。从长远发展看，磷系水处理缓蚀剂的生产和应用必将受到限制。且有机膦酸阻垢剂（如HEDP，ATMP等）在磷系、锌系配方处理系统中会产生磷酸钙、锌垢。羧酸类均聚物阻垢剂（如HPMA,PAA等）在高钙、高pH条件下产生难溶的钙凝胶，而含磺酸基团的聚合物阻垢剂则能有效防止钙凝胶的生成，对P、S、Ca、Ba、Mg(OH)₂、CaCO₃等盐垢，特别是对磷酸钙垢有良好的抑制作用，且能有效的分散颗粒物质，稳定金属离子和有机磷酸，药力持久不凝胶。此外，一些无磷阻垢剂里还把木质素、单宁、淀粉、纤维素等简单加工的天然有机物作为阻垢分散剂控制水垢的生成。但是天然分散剂在水处理应用中一般用量较大，约50mg/L～200mg/L；且 在高温、高压条件下易分解，易造成系统的有机污染。 

目前国内在阻垢剂方面的研究进展取得了很大的进展，但大多数都是适用干净稳定的水质如地下水、地表水、自来水等一次水为给水的反渗透系统。而中水回用水质不稳定，特别是含盐量、浊度、油含量、氨氮、硫化物、异养菌等监测指标变化较大。因此为研制开发可实现提高膜的脱盐率，产水量，延长设备清洗周期与膜的使用寿命的中水回用反渗透膜阻垢剂尤为重要。 

通过检索发现如下三篇与本专利申请相关的公开专利文献： 

中国专利文献CN101554565A（申请号200910020160.1）公开了一种无磷反渗透膜阻垢剂，其组分为Al-one(一种由丙烯酸、马来酸、磺酸盐等组成的四元共聚物)、磺酸盐共聚物、pH值调节剂及去离子水组成，能较有效的控制CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、CaF₂、SiO₂等垢，且不含磷。阻垢效果仍需加强，不能适应中水回用系统中高含盐量，高浊度，高有机物，油含量，硫化物，氨氮、异养菌，高硬度，高pH等特点。 

中国专利文献CN101948189A（申请号201010271832.9）公开了一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法，所述阻垢剂含有以下组分：羧酸类聚合物5％-20％，磺酸类共聚物6％-36％，聚氨基酸5％-15％，双十八烷基二甲基溴化铵0.1％-20％，余量为去离子水。该发明虽然可以防止胶体垢和无机垢在反渗透膜上的沉积，但对于比地表水差很多倍的中水水质，面对高有机物，油含量，硫化物，氨氮、异养菌，高硬度等特点，其阻垢分散效果仍无法完全实现。此外由于绝大部分反渗透膜为阴离子膜，带负电性。膜厂家不建议在反渗透系统上使用阳离子物质。著名膜生产厂家美国海德能公司提出阳离子表面活性剂会导致电负性的膜元件水量下降，陶氏膜厂家也建议不用阳离子聚合物。因此目前行内很少在反渗透系统上使用阳离子表面活性剂，且双十八烷基二甲基溴化铵国内生产较少，价格昂贵。 

中国专利文献CN101607763A（申请号200810039161.6）公开了无磷缓蚀阻垢剂，由钼酸钠、锌盐、柠檬酸盐、三乙醇胺、苯并三氮唑（BTA）、聚天冬氨酸（PASP）、聚环氧琥珀酸（PESA）、丙烯酸磺酸三元共聚物、固态碱和水组成。其缺点是投加浓度大，且钼酸盐需要合适的氧化剂去帮助它在金属表面产生一层保护膜(氧化膜)，因此在敞开式循环冷却水中效果明显，在密闭式循环冷却水中缓蚀效果不明显。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂及其制备方法。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，包括组分如下，均为重量份： 

磺酸盐共聚物5～40份，  聚环氧琥珀酸5～30份， 聚天冬氨酸5～30份， 

苯并异噻唑啉酮1～8份， 去离子水：10～50。 

根据本发明优选的，所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，包括如下组分，均为重量份： 

磺酸盐共聚物20～30份， 聚环氧琥珀酸10～25份， 聚天冬氨酸20～30份， 

苯并异噻唑啉酮2～6份，  去离子水：25～50。 

根据本发明优选的，所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，还包括如下组分，均为重量 份： 

唑类0.8～2份， 锌盐8～15份。 

根据本发明优选的，所述的磺酸盐共聚物选自：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐-共聚物，羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物中的一种或两种的组合。固体含量≥40%，枣庄泰和水处理科技有限公司有售。 

根据本发明优选的，所述的聚环氧琥珀酸（PESA），相对分子质量范围400～800。固体含量≥40%，枣庄泰和水处理科技有限公司有售。 

根据本发明优选的，所述的聚天冬氨酸(PASP)，相对分子质量范围3000～4000，由L-天冬氨酸制得。固体含量≥40%，由L-天冬氨酸在一定条件下缩聚、水解、中和而成，该制备方法只产生少量水蒸气，对环境无污染。淄博润聚生物科技有限公司有售。 

根据本发明优选的，所述的苯并异噻唑啉酮活性物含量≥20%。广谱、长效的杀灭多种细菌、真菌和酵母菌，使用浓度0.1%即可达到良好的抑菌效果。适用的pH范围较同类产品更广，稳定性强，有效成份可耐受150℃的高温。对胺类化合物稳定，不含甲醛。大连百傲化工有限公司有售。 

根据本发明优选的，所述的唑类选自：甲基苯并三氮唑（TTA）、苯并三氮唑(BTA)、巯基苯并三氮唑(MBT)的一种或两种以上的组合。南京顺恒信化工有限公司有售。 

根据本发明优选的，所述的锌盐为氯化锌或硫酸锌。 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，包括如下步骤： 

按比例将聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、磺酸盐共聚物、苯并异噻唑啉酮和去离子水依次加入反应釜内，在室温搅拌1～3h，制得无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。 

根据本发明优选的，上述制备方法还包括加入苯并异噻唑啉酮后，加入唑类和锌盐的步骤。 

有益效果 

1、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂采用磺酸盐共聚物、聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、苯并异噻唑啉酮作为主要有效成分，不含磷和羧酸类均聚物，在确保除垢效果的同时，更加环保，避免了磷酸钙垢和钙凝胶的产生。 

2、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂能在高硬度，高pH，高含盐量，高浊度，高有机物复杂多变的水质条件下使用，且能够有效控制CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、CaF₂、金属氧化物、硅垢生物粘泥等沉积问题，并且可以在较高温度的水系统中长时间停留，提高了水的利用率。 

3、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂应用于常规反渗透阻垢剂反渗透膜中，可将用现有阻垢剂后的清洗周期由1-3个月延长至6-12个月，降低了设备运行成本，延长了设备寿命。减少了频繁清洗带来的环境污染。 

4、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂针对中水回用水质异养菌、有机物含量高的特点复配有少量非氧化性苯并异噻唑啉酮，该杀菌剂具有配伍性好，杀菌率高，降解性好等特点，并且不含阳离子杀菌剂。 

5、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂除了具有优异的阻垢分散性能，还对中水回 用系统中的重金属，尤其是铁、亚铁、镁、铜、钙，硫等有害金属离子有很好的螯合作用，通过添加一定量的唑类苯并三氮唑(BTA)、氯化锌，可以用在中水回用的循环水系统上，具有一定的缓蚀效果。 

6、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂投加用量少，投加浓度为1-6ppm即可达到预期效果。 

7、本发明所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂可与多种絮凝剂兼容，如聚合氯化铝，阳离子聚丙烯酰胺，ST高分子絮凝剂等。 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明所保护范围不限于此。 

原料说明 

丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐-共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物，固体含量≥40%，枣庄泰和水处理科技有限公司有售。 

聚环氧琥珀酸，相对分子质量范围400～800，固体含量≥40%，枣庄泰和水处理科技有限公司有售。 

聚天冬氨酸(PASP)，相对分子质量范围3000～4000，由L-天冬氨酸制得，固体含量≥40%，淄博润聚生物科技有限公司有售。 

苯并异噻唑啉酮，活性物含量≥20%，大连百傲化工有限公司有售。 

苯并三氮唑（BTA），南京顺恒信化工有限公司有售。 

实施例1 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，组分如下，均为重量份： 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，步骤如下： 

开启真空泵，按比例将丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并异噻唑啉酮和去离子水依次抽入反应釜内。在室温搅拌1h，制得无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。 

实施例2 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，组分如下，均为重量份： 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，步骤如下： 

开启真空泵，按比例将羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸苯并异噻唑啉酮和去离子水依次抽入反应釜内。在室温搅拌1h，制得无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。 

实施例3 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，组分如下，均为重量份： 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，步骤如下： 

开启真空泵，按比例丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐-共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并异噻唑啉酮和去离子水依次抽入反应釜内。在室温搅拌2h，制得无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。 

实施例4 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，组分如下，均为重量份： 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，步骤如下： 

开启真空泵，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐-共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并异噻唑啉酮和去离子水依次抽入反应釜内。在室温搅拌3h，制得无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。 

实施例5 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，组分如下，均为重量份： 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，步骤如下： 

开启真空泵，按比例将丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离 子三元共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并异噻唑啉酮和去离子水依次抽入反应釜内。在室温搅拌2h，制得中水回用反渗透膜阻垢剂。 

实施例6 

一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，组分如下，均为重量份： 

上述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，步骤如下： 

开启真空泵，按比例将丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、苯并异噻唑啉酮、甲基苯并三氮唑、氯化锌和去离子水依次抽入反应釜内。在室温搅拌3h，制得具有循环水缓蚀作用的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。 

试验例1 

在高含盐量、高浊度条件下的静态阻垢分散实验 

1、实验方法 

阻CaCO₃垢实验 

用去离子水配置500mL含一定浓度的阻垢剂、Ca^2＋、HCO₃ ^-的溶液，调Ph,然后置于恒温水浴中，在一定温度下保温一段时间后，冷却，用0.22m的微孔过滤器，用EDTA法测定Ca^2＋浓度，同时做空白试验。 

阻CaSO₄垢实验 

用去离子水配置500mL含一定浓度的阻垢剂、Ca^2＋、SO₄ ^2-的溶液，调Ph,然后置于恒温水浴中，在一定温度下保温一段时间后，冷却，用0.22m的微孔过滤器，用EDTA法测定Ca^2＋浓度，同时做空白试验。 

阻BaSO₄垢实验 

用去离子水配置500mL含一定浓度的阻垢剂、Ba^2＋、SO₄ ^2-的溶液，调Ph,然后置于恒温水浴中，在一定温度下保温一段时间后，冷却，用0.22m的微孔过滤器，用离子发射光谱法测定Ba^2＋浓度，同时做空白试验。 

阻SrSO₄垢实验 

用去离子水配置500mL含一定浓度的阻垢剂、Sr^2＋、SO₄ ^2-的溶液，调Ph,然后置于恒温水浴中，在一定温度下保温一段时间后，冷却，用0.22m的微孔过滤器，用离子发射光谱法测定Sr^2＋浓度，同时做空白试验。 

阻CaF₂垢实验 

用去离子水配置500mL含一定浓度的阻垢剂、Ca^2＋、F^-的溶液，调Ph,然后置于恒温水浴中，在一定温度下保温一段时间后，冷却，用0.22m的微孔过滤器，用EDTA法测定Ca^2＋浓度，同时做空白试验。 

以上阻垢率的计算方式 

阻垢率η=（C_i-C_空）/（C₀-C_空）×100% 

式中：C₀----加阻垢剂的水样恒温加热前，溶液中所含Ca²⁺离子的浓度，mg/L 

C_i---加阻垢剂的水样恒温10h后，溶液中所含Ca²⁺离子的浓度，mg/L 

C_空---空白水样恒温10h后，溶液中所含Ca²⁺离子的浓度，mg/L 

阻硅垢的试验 

1）配置0.2mol/L Na₂SiO₃、0.40mol/LCacl₂和0.275mol/L MgCl₂溶液各500mL，放入聚乙烯瓶中。 

2）将20mL Na₂SiO₃溶液，10mL Cacl₂溶液和10mL MgCl₂溶液以及一定量的的本发明阻垢剂溶液用无硅水稀释到400mL，调节pH值为7.0。 

3）充分搅拌，取（2）调配的溶液3-5mL，用孔径为0.22m的微孔过滤器，取滤液1mL，用分光光度法法测定可溶性SiO₂的含量。 

4）空白，取（2）调配的溶液置于40℃的恒温水浴中，保温2h后取出，冷却，按操作3）可测定其可溶性SiO₂浓度。 

5）阻硅垢率的计算方式 

阻垢率η_Si=（C_i-C_空）/（C₀-C_空）×100% 

式中：C₀----加阻垢剂的水样恒温加热前，溶液中所含SiO₂的浓度，mg/L 

C_i---加阻垢剂的水样恒温10h后，溶液中所含SiO₂的浓度，mg/L 

C_空---空白水样恒温10h后，溶液中所含SiO₂的浓度，mg/L 

对氧化铁分散能力的试验 

试验步骤 

1）用去离子水配置1000mLC(Fe²⁺)=1000mg/L的FeSO₄溶液； 

2）用去离子水配置100mLC(Ca²⁺)=100mg/L的CaCl₂溶液； 

3）取4mL CaCl₂溶液放入100mL容量瓶中，加入约50mL除盐水。加入一定剂量的阻垢剂； 

4)再加入2mL FeSO₄溶液,用除盐水定容至100mL、用四硼酸钠调节pH为8.6左右，摇匀； 

5）将容量瓶置于50℃恒温水浴中保温10小时后，静置冷却至室温，取上层清液，用分光光度法测透光率。透光率越大，表示铁胶体沉淀越多，药剂分散性能越差。反之，透光率越小，表示药剂分散性能好。 

6）对氧化铁分散率的计算方式 

阻垢率η_Fe=（C_空-C_i）/（C_空-C₀）×100% 

式中：C₀----加阻垢剂的水样恒温加热前，溶液中的透光率，mg/L 

C_i---加阻垢剂的水样恒温10h后，溶液中的透光率，mg/L 

C_空---空白水样恒温10h后，溶液中的透光率，mg/L 

污泥分散能力 

(1)将200目高岭土烘干，用C(Ca²⁺)=80mg/L溶液作溶剂，配制成C(高岭土)=l 000mg／L溶液，摇匀。 

(2)取200mL上述溶液，加入一定量的阻垢剂，混匀，于50℃恒温水浴中恒温24h。 

(3)冷却后取上层清液，测定其浊度。用分光光度法测透光率。透光率越大，表示污泥沉淀越多，药剂分散性能越差。反之，透光率越小，表示药剂分散性能好。 

(4)对污泥分散分散率的计算方式 

阻垢率η_Fe=（C_空-C_i）/（C_空-C₀）×100% 

式中：C₀----加阻垢剂的水样恒温加热前，溶液中的透光率，mg/L 

C_i---加阻垢剂的水样恒温10h后，溶液中的透光率，mg/L 

2、取实施例1和实施例5制得的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂按上述方法进行阻垢分散实验，实验结果如表1所示。 

表1 

从表1可以看出，本发明的实施例1和实施例5的产品能有效控制CaCO₃、CaSO₄、BaSO₄、SrSO₄、CaF₂、金属氧化物、硅垢生物粘泥等沉积问题。更能适合中水在高含盐量，高浊度的条件下的阻垢分散。 

试验例2 

某钢厂有2台220T/h中水回用反渗透系统，其中1#设备使用本发明的实施例2制得的无 磷中水回用反渗透膜阻垢剂，2#设备使用可用于中水回用系统的进口反渗透阻垢剂MDC220，成分为有机磷酸盐及分散性高分子聚合物，该反渗透阻垢剂MDC220为市售产品。 

1)使用周期：从2012年使用至今 

2)系统工艺：循环排污水(或经过深度处理的污水)→多介质过滤器→管道过滤器→污水回用超滤装置→污水回用超滤水箱(+化学水处理R0浓水)→超滤水泵→加酸→保安过滤器→高压泵→污水回用反渗透装置→污水回用水池→回用水泵→循环补水(或超滤产水箱)。 

3)进水水质检测指标如表2所示： 

表2 

项目	单位	数值	项目	单位	数值
						pH	/	7.3—7.8	总硬度	mg／L	1200—1517.9
SDI	/	4	钙硬度	mg／L	785.7—985.4
						COD	mg／L	≤30	总碱度	mg／L	653.5—799.7
油	mg／L	≤2	Cl-	mg／L	607.6-896.5
						余氯	mg／L	≤0.1	SO4 2-	mg／L	655.8-756.9
SS	mg／L	6-7	Fe2+	mg／L	0.3-0.9
						NH3-N	mg／L	≤5	电导率	μs／cm	3248-4240
锰离子	mg／L	≤0.05	总溶解固形物	mg／L	1678-2020

4)两组设备现场运行数据对比如表3所示： 

表3 

从现厂的使用情况上看，使用本发明实施例2的1#设备和进口反渗透阻垢剂MDC220的2#设备相比，实施例2制得的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂延长了反渗透设备的清洗周期。同等运行条件下，1#设备运行压差、脱盐率、进水压力更稳定。同时通过多次分析反渗透排放浓水内的异养菌含量，1#设备的浓水较2#设备的浓水相比有着明显降低；流量计等设备无菌藻物质存在，说明本发明实施例2制得的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂中含有的少量绿色杀菌剂对中水内的菌藻滋生有了很好的杀灭作用，可适应于中水回用系统内高COD，高NH₃-N，高异养菌含量问题有了很好的抑制。 

试验例3 

根据中国专利文献CN101607763A（申请号200810039161.6）中记载的内容，选取其一组配比命名为763A，具体配比如下：钼酸钠：5%，锌盐2%、柠檬酸盐3%、三乙醇胺3%、苯并三氮唑（BTA）：1%、聚天冬氨酸（PASP）15%、聚环氧琥珀酸（PESA）10%、丙烯酸磺酸三元共聚物（丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物）20%、固态碱5%和余量为水。将763A与本发明的实施例6制得的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂进行阻垢缓蚀效果对比。 

阻垢试验方法：按照鼓泡法的要求，用碳酸氢钠和氯化钙溶液配制钙硬度分别为9mmol/L和15mmol/L两种试验用水，加入本发明的实施例6和763A，加药量分别为5mg/L、8mg/L。试验水温49～51℃，通气速度4.0L/rain，通气时间100h。试验结果如表4所示： 

表4 

注：阻垢率%=100小时后溶液中的钙硬度/试验前溶液中的钙硬度 

以上实验可以看出药量为5ppm时，两种药剂在试验水质中可以稳定的钙硬度分别为14.22mol/L和7.65mol/L，其阻垢率分别为95.7%和85%，说明实施例6可以稳定的钙硬度更高，即极限碳酸盐硬度更大，阻垢效果更好。当加药量分别加大到8ppm时，实施例6的阻垢效果变化不明显，说明组分在低浓度投加时亦有很好的阻垢效果。763A在加大使用量后，阻垢效果明显上升，但其极限碳酸盐硬度为12.27，阻垢率为82.6%低于实施例6的极限碳酸盐硬度为14.37，阻垢率为96.8%。说明实施例6可以稳定的钙硬度更高，即极限碳酸盐硬度更大，阻垢效果更好。 

试验例4 

中水回用循环水系统的应用 

某电厂装机容量为2×60MW，其凝汽器型式：N－33900，凝汽器设计冷却水量：5893m³/h，冷凝管管材：主凝结区、顶部圆周段均为黄铜、不锈钢。补给水量256m³/h。长期以来以购买城市自来水作为循环水的原水，为降低企业成本，于2012年年底开始使用来自城市污水 处理厂的二级出水。 

循环水处理设计为循环冷却水加次氯酸钠、加稳定剂联合处理，浓缩倍率设计为4.5倍，中水回用水质指标如表5所示： 

表5 

检测项目	单位	结果	检测项目	单位	结果
						Na+	mg/L	263.4	COD(Cr)	mg/L	83.6
Ca2+	mg/L	253.31	可溶性硅	mg/L	26
						Mg2+	mg/L	69.12	COD(Mn)	mg/L	30.3
Fe2+	mg/L	0.00005	pH	/	7.97
						Fe3+	mg/L	0.35	游离CO2	mg/L	26.4
CL－	mg/L	374.4	悬浮物	mg/L	40.6
						SO4 2-	mg/L	622.08	浊度	mg/L	10
HCO3 -	mg/L	549.2	色度	mg/L	180
						CO3 2-	mg/L	0.00	DD us/cm	mg/L	175.00
NO2 -	mg/L	2.92	透明度	mg/L	清澈
						NO3 -	mg/L	7.89	嗅味	mg/L	无味
F-	mg/L	1.60
						YD	mg/L	460.4
JD甲	mg/L	450.4

使用实施例6制得的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂至今，从每月的现场挂片实验效果看碳钢腐蚀率一般在0.0243mm/a～0.035mm/a，铜、不锈钢腐蚀率一般<0.003mm/a。阻垢率达98%～99.5%以上，优于国家标准指标（GB50050-2007工业循环冷却水设计规范水质要求确定的技术指标、碳钢腐蚀率0.075mm/a，铜、不锈钢国标要求腐蚀率指标0.005mm/a，阻垢率85%）。冷凝器真空度稳定，短差无明显变化，检修期打开换热器，除很少量的粘泥，基本无垢类物质。 

Claims (10)

1.一种无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，包括组分如下，均为重量份：

磺酸盐共聚物5～40份，    聚环氧琥珀酸5～30份，  聚天冬氨酸5～30份，

苯并异噻唑啉酮1～8份， 去离子水：10～50。

2.如权利要求1所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，包括如下组分，均为重量份：

磺酸盐共聚物20～30份， 聚环氧琥珀酸10～25份， 聚天冬氨酸20～30份，

苯并异噻唑啉酮2～6份， 去离子水：25～50。

3.如权利要求1或2所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的磺酸盐共聚物选自：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-2甲基丙磺酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐-共聚物、羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物中的一种或两种的组合。

4.如权利要求1或2所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的聚环氧琥珀酸，相对分子质量范围400～800。

5.如权利要求1或2所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的聚天冬氨酸，相对分子质量范围3000～4000，由L-天冬氨酸制得。

6.如权利要求1或2所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的苯并异噻唑啉酮活性物含量≥20%。

7.如权利要求1或2所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，还包括如下组分，均为重量份：

唑类0.8～2份， 锌盐8～15份。

8.如权利要求7所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的唑类选自：甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑、巯基苯并三氮唑的一种或两种以上的组合。

9.如权利要求7所述的无磷中水回用反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述的锌盐为氯化锌或硫酸锌。

10.权利要求1所述无磷中水回用反渗透膜阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按比例将聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、磺酸盐共聚物、苯并异噻唑啉酮和去离子水依次加入反应釜内，在室温搅拌1～3h，制得无磷中水回用反渗透膜阻垢剂。

根据本发明优选的，上述制备方法还包括加入苯并异噻唑啉酮后，加入唑类和锌盐的步骤。