CN105858919A - 一种污水处理器用环保阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸；2‑磷酸基‑1，2，4‑三羧酸丁烷；氯化钾；pH调节剂；聚丙烯酸盐；水解马来酸酐；十二烷基二甲基苄基氯化铵；二甲基甲酰胺；乙醇；木质素；去离子水。本发明提供一种无磷无氮对环境友好的缓蚀阻垢剂用组合物及其制备方法，本发明的环保阻垢剂对环境友好，使用低磷化合物和不可再生的钼酸盐或钨酸盐等，具有低磷、无氮的特性，符合绿色环保的要求，减轻了环境负担，同时含有杀菌成分。

Description

一种污水处理器用环保阻垢剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水处理技术领域，具体地说，本发明涉及一种污水处理器用环保阻垢剂及其制备方法。
背景技术
工业上可以利用中水回用技术将达到外排标准的工业污水进行再处理，一般会加上混床等设备使其达到软化水水平，可以进行工业循环再利用，达到节约资本，保护环境的目的。随着水资源危机的加剧和水环境质量的不断恶化,水资源已演变成备受全世界关注的环境问题。对工业和生活废水进行处理从而转化成可饮用水已经成为解决水资源危机的一条重要途径。目前世界上最先进的水处理技术是薄膜反渗透(RO)过滤。膜滤法是在外力的作用下，被分离的溶液以一定的流速沿着滤膜表面流动，溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。
中水回用反渗透膜的进水为生产生活废水简单处理后的水，水质中有机物、胶体、微生物含量均较高，反渗透膜容易产生有机物污堵及无机物结垢，本发明中的阻垢剂可以在反渗透中水回用过程中降低反渗透膜污堵的风险，提高中水浓缩后结垢性硬度离子的溶解度，从而降低反渗透末端结垢的风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无磷无氮对环境友好的缓蚀阻垢剂用组合物及其制备方法，本发明的环保阻垢剂对环境友好，使用低磷化合物和不可再生的钼酸盐或钨酸盐等，具有低磷、无氮的特性，符合绿色环保的要求，减轻了环境负担，同时含有杀菌成分。
本发明采用的技术方案为：一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下重量份的组分：
聚环氧琥珀酸：10～45份；
2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷：2～19份；
氯化钾：3～15份；pH调节剂：7～15份；聚丙烯酸盐：6～15份；
水解马来酸酐：2～12份；十二烷基二甲基苄基氯化铵：3～8份；
二甲基甲酰胺：1～8份；乙醇：2～15份；
木质素：3～14份；去离子水：5～20份。
优选的是，所述聚环氧琥珀酸的数均分子量为30000～50000。
优选的是，所述pH调节剂选自无磷有机酸盐。
优选的是，所述无磷有机酸盐选自抗坏血酸、脱氢抗坏血酸、异抗坏血酸和脱氢异抗坏血酸中的至少一种。
优选的是，所述木质素为针叶材木质素、阔叶材木质素、禾本科木质素中的一种。
本发明的另一个目的是提供一种污水处理器用环保阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1)按配方称取聚环氧琥珀酸、氯化钾、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、木质素加入去离子水中，加热搅拌至完全溶解，得到第一混合物；
步骤2)向步骤1)中的第一混合物中加入配方量的水解马来酸酐、二甲基甲酰胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵，升温至70℃，加入聚丙烯酸盐，保持温度反应4h，得到第二混合物；
步骤3)向步骤2)中的第一混合物中加入配方量的pH调节剂、乙醇，加热并混合搅拌后，恒温放置1～3h，冷却后，得到所述环保阻垢剂。
优选的是，所述步骤1)中所述加热温度为70～80℃，搅拌速率为30～50r/min。
优选的是，所述步骤3)中所述加热温度为40～60℃，搅拌速率为50～200r/min。
本发明至少包括以下有益效果：本发明的环保阻垢剂，具有缓蚀与阻垢双重性能，且对环境友好，通过使用不含磷的化合物聚环氧琥珀酸和生物类木质素作为阻垢的主要成分，同时静止使用不可再生的钼酸盐或钨酸盐等，具有低磷、无氮的特性，符合绿色环保的要求，减轻了环境负担，同时含有杀菌成分，能有效减轻水系统的细菌腐蚀和菌藻生长问题，从而减少水杀菌灭藻剂的用量，减轻使用杀菌剂带来的二次污染问题，使污水的处理费用及日常维护工作量显著降低；本发明的缓蚀阻垢剂对钙和碱度容忍度高，耐高浓度的氯离子的腐蚀，对水质的适应范围宽，为循环水在高浓缩倍数下运行和减少污水排放提供了技术条件；同时具有优良的阻垢缓蚀性能，加量少，阻垢处理过程简单且效果明显，易于推广应用。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的原料也均为可商业获得的。未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
实施例1
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸10g(数均分子量为3万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷2g；氯化钾3g；pH调节剂7g；聚丙烯酸盐6g；水解马来酸酐2g；十二烷基二甲基苄基氯化铵3g；二甲基甲酰胺1g；乙醇2g；木质素3g；去离子水5g。
实施例2
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸25g(数均分子量为4万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷10g；氯化钾12g；pH调节剂12g；聚丙烯酸盐8g；水解马来酸酐10g；十二烷基二甲基苄基氯化铵5g；二甲基甲酰胺4g；乙醇12g；木质素12g；去离子水14g。
实施例3
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸45g(数均分子量为5万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷19g；氯化钾15g；pH调节剂5g；聚丙烯酸盐15g；水解马来酸酐12g；十二烷基二甲基苄基氯化铵8g；二甲基甲酰胺8g；乙醇15g；木质素14g；去离子水20g。
对比例1
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸10g(数均分子量为1万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷2g；氯化钾3g；pH调节剂7g；聚丙烯酸盐6g；水解马来酸酐2g；十二烷基二甲基苄基氯化铵3g；二甲基甲酰胺1g；乙醇2g；木质素3g；去离子水5g。
对比例2
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸45g(数均分子量为10万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷19g；氯化钾15g；pH调节剂5g；聚丙烯酸盐15g；水解马来酸酐12g；十二烷基二甲基苄基氯化铵8g；二甲基甲酰胺8g；乙醇15g；木质素14g；去离子水20g。
对比例3
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸10g(数均分子量为3万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷2g；氯化钾3g；pH调节剂7g；聚丙烯酸盐6g；聚马来酸酐1g；十二烷基二甲基苄基氯化铵3g；二甲基甲酰胺1g；乙醇2g；木质素1g；去离子水5g。
对比例4
一种污水处理器用环保阻垢剂，包括如下组分：聚环氧琥珀酸45g(数均分子量为5万)；2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷19g；氯化钾15g；pH调节剂5g；聚丙烯酸盐15g；水解马来酸酐15g；十二烷基二甲基苄基氯化铵8g；二甲基甲酰胺8g；木质素15g；去离子水20g。
实施例1～3和对比例1～4的污水处理器用环保阻垢剂制备方法，包括如下步骤：
步骤1)按配方称取聚环氧琥珀酸、氯化钾、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、木质素加入去离子水中，加热温度为80℃，搅拌速率为50r/min，至完全溶解，得到第一混合物；
步骤2)向步骤1)中的第一混合物中加入配方量的水解马来酸酐、二甲基甲酰胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵，升温至70℃，加入聚丙烯酸盐，保持温度反应4h，得到第二混合物；
步骤3)向步骤2)中的第一混合物中加入配方量的pH调节剂、乙醇，加热加热温度为40℃，搅拌速率为200r/min，恒温放置1～3h，冷却后，得到所述环保阻垢剂。
表1实施例1～3与对比例1～4的性能测试结果
磷酸根含量％ 腐蚀速率(mm/a) 阻钙垢率％ 阻磷垢率％
实施例1 0.7 0.0271 89.3 86.4
实施例2 0.8 0.0242 87.8 85.3
实施例3 0.7 0.0253 86.9 85.1
对比例1 0.9 0.0679 81.9 78.2
对比例2 0.8 0.0786 82.7 78.9
对比例3 0.9 0.0312 75.1 75.1
对比例4 1.0 0.0562 83.2 79.3
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于这里描述细节。

Claims (8)

1.一种污水处理器用环保阻垢剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
聚环氧琥珀酸：10～45份；
2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷：2～19份；
氯化钾：3～15份；pH调节剂：7～15份；
聚丙烯酸盐：6～15份；水解马来酸酐：2～12份；
十二烷基二甲基苄基氯化铵：3～8份；二甲基甲酰胺：1～8份；
乙醇：2～15份；木质素：3～14份；去离子水：5～20份。
2.如权利要求1所述的污水处理器用环保阻垢剂，其特征在于，所述聚环氧琥珀酸的数均分子量为30000～50000。
3.如权利要求1所述的污水处理器用环保阻垢剂，其特征在于，所述pH调节剂选自无磷有机酸盐。
4.如权利要求3所述的污水处理器用环保阻垢剂，其特征在于，所述无磷有机酸盐选自抗坏血酸、脱氢抗坏血酸、异抗坏血酸和脱氢异抗坏血酸中的至少一种。
5.如权利要求1所述的污水处理器用环保阻垢剂，其特征在于，所述木质素为针叶材木质素、阔叶材木质素、禾本科木质素中的一种。
6.一种如权利要求1所述的污水处理器用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)按配方称取聚环氧琥珀酸、氯化钾、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、木质素加入去离子水中，加热搅拌至完全溶解，得到第一混合物；
步骤2)向步骤1)中的第一混合物中加入配方量的水解马来酸酐、二甲基甲酰胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵，升温至70℃，加入聚丙烯酸盐，保持温度反应4h，得到第二混合物；
步骤3)向步骤2)中的第一混合物中加入配方量的pH调节剂、乙醇，加热并混合搅拌后，恒温放置1～3h，冷却后，得到所述环保阻垢剂。
7.如权利要求6所述的污水处理器用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述加热温度为70～80℃，搅拌速率为30～50r/min。
8.如权利要求6所述的污水处理器用环保阻垢剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中所述加热温度为40～60℃，搅拌速率为50～200r/min。
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