CN106000112B - 用于反渗透膜的阻垢分散剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于反渗透膜的阻垢分散剂及其制备方法。由以下重量百分含量的原料制成：2‑亚甲基丁二酸‑丙烯酸羟丙酯共聚物10～45％，聚环氧琥珀酸24～55％，聚乙二醇单烯丙基醚10～35％，2,4‑二氨基甲苯5～10％。本发明所述用于反渗透膜的阻垢分散剂，为8倍浓缩液，有效降低投加量，不含磷等对环境有害的成分，能有效解决各类难溶盐在反渗透膜上的沉积问题所带来的膜污染问题；本发明同时提供其制备方法。

Description

用于反渗透膜的阻垢分散剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于反渗透膜的阻垢分散剂及其制备方法。
背景技术
反渗透技术是利用反渗透膜将水中的溶解盐、胶体、微生物等与水分离的技术。目前反渗透技术在我国高速发展，广泛应用于电力、医药、钢铁等行业。而且由于可满足污水处理较高的出水水质、再生水回用和海水淡化等各类需求，未来将迎来广阔的发展空间。
原水经过反渗透系统后，浓水侧的水则经过了4倍的浓缩(以系统75％的回收率计算)，水中离子浓度增加，致使离子过饱和而生成水垢，其附着在反渗透膜上，堵塞膜孔，造成反渗透设备产水量下降、脱盐率下降、压差升高等问题，严重时造成膜元件寿命下降，甚至报废。反渗透膜上附着的难溶盐一般为碳酸钙、硫酸钙、氧化铁、二氧化硅等，目前常用解决反渗透膜污垢的方法为在反渗透进水处投加阻垢分散剂。
目前国内常用反渗透阻垢分散剂为含磷配方，PO4-含量为20％以上，正常加药量3～5ppm，浓缩4倍后，排放的浓水磷酸根含量达到4ppm，远远高于国家排放标准。目前中国仅RO系统每天向大自然排放40000公斤磷酸盐，磷的排放将导致自然水体富营养化，中国目前内陆五大湖泊，严重富营养化，水质、生态环境严重恶化，如果改用无磷药剂，将是对环境巨大贡献。
国内常用的反渗透阻垢剂为标准液，投加量及运输成本较高，如果采用浓缩液，可降低化学品排放量，节约运输成本，减小加药系统，使用也更方便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于反渗透膜的阻垢分散剂，不含磷等对环境有害的成分，有效降低投加量，能有效解决各类难溶盐在反渗透膜上的沉积问题所带来的膜污染问题；本发明同时提供其制备方法。
本发明所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂，由以下重量百分含量的原料制成：2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物10～45％，聚环氧琥珀酸24～55％，聚乙二醇单烯丙基醚10～35％，2,4-二氨基甲苯5～10％。
作为一种优选的技术方案，由以下重量百分含量的原料制成：2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物20～40％，聚环氧琥珀酸30～45％，聚乙二醇单烯丙基醚12～30％，2,4-二氨基甲苯8～10％。
其中：
2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的分子量为3000～4000。如果分子量太小，阻垢分散效果不好，如果分子量太大，粘度太高，阻垢分散效果也不好。
聚环氧琥珀酸的分子量为2000～4000。
聚乙二醇单烯丙基醚的聚合度为10～13。
使用方法为：将阻垢分散剂与水按质量比1:7混合后，再用计量泵将混合液按3～5ppm浓度加入到反渗透系统进水中。
本发明所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂的制备方法，包括以下步骤：依次将2-亚甲基丁二酸-丙烯酸共聚物、聚环氧琥珀酸、聚乙二醇单烯丙基醚、2，4-二氨基甲苯加入反应设备中，搅拌然后抽真空，再搅拌均匀后静置，即得用于反渗透系统的阻垢分散剂。
搅拌然后抽真空为：在30-50℃下搅拌1～2小时，然后在35～60℃抽真空1～2小时。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)配方成分具有明显的协同增效作用，2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物等与聚环氧琥珀酸的协同效应，能提高药剂的碳酸钙阻垢性能，并加强药剂对难溶盐污垢的分散效应；
(2)配方中不含磷等对环境有害的成分，是一种绿色环保型缓蚀阻垢剂反渗透阻垢分散剂；
(3)所制产品为8倍浓缩液，降低投加量，便于运输，使用时用水稀释8倍后相当于普通产品的标准液；
(4)能有效解决碳酸钙、硫酸钙、氧化铁、二氧化硅等各类难溶盐在反渗透膜上的沉积问题所带来的膜污染，可根据不同水质调整配方中组分含量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
依次将2-亚甲基丁二酸-丙烯酸共聚物、聚环氧琥珀酸、聚乙二醇单烯丙基醚、2，4-二氨基甲苯加入反应设备中，在35℃下搅拌1小时，然后在40℃抽真空1.5小时，搅拌均匀后静置，即得用于反渗透系统的阻垢分散剂。各原料的重量百分含量为：2-亚甲基丁二酸-丙烯酸共聚物28％，聚环氧琥珀酸37％，聚乙二醇单烯丙基醚27％，2，4-二氨基甲苯8％。
将实施例1制备的阻垢分散剂用于某电厂120吨一级两段反渗透系统中，水质分析如表1：
表1某电厂120吨一级两段反渗透系统水质分析结果
钙硬度，mg/L(以CaCO3计) 223.67
总硬度，mg/L(以CaCO3计) 327.65
总碱度，mg/L(以CaCO3计) 217.5
氯离子，mg/L 43.5
pH值 7.96
电导率，μs/cm 1250
二氧化硅 235
硫酸根，mg/l 139.46
将实施例1制备的阻垢分散剂8倍浓缩液跟水按1:7稀释，根据反渗透进水量将稀释液按3ppm浓度加入系统，运行1年后，反渗透系统产水量为116吨/小时，进水压力、段间压差等指标变化都在10％以内，运转状况良好。相较以前4～6月清洗一次，取得很大改善。
实施例2
依次将2-亚甲基丁二酸-丙烯酸共聚物、聚环氧琥珀酸、聚乙二醇单烯丙基醚、2，4-二氨基甲苯加入反应设备中，在45℃下搅拌1小时，然后在45℃抽真空1小时，搅拌均匀后静置，即得用于反渗透系统的阻垢分散剂。各原料的重量百分含量为：2-亚甲基丁二酸-丙烯酸共聚物38％，聚环氧琥珀酸32％，聚乙二醇单烯丙基醚20％，2，4-二氨基甲苯10％。
将实施例2制备的阻垢分散剂用于某钢铁厂80*2吨一级两段反渗透系统中，水质分析如表2：
表2某电厂120吨一级两段反渗透系统水质分析结果
将实施例2制备的阻垢分散剂8倍浓缩液跟水按1:7稀释，根据反渗透进水量将稀释液按3.5ppm浓度加入系统，运行2年后，单个反渗透系统产水量为78吨/小时，进水压力、段间压差等指标变化都在10％以内，期间只进行过一次维护性化学清洗，运行状况良好。

Claims (7)

1.一种用于反渗透膜的阻垢分散剂，其特征在于：由以下重量百分含量的原料制成：2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物10~45%，聚环氧琥珀酸24~55%，聚乙二醇单烯丙基醚10~35%，2,4-二氨基甲苯5~10%；阻垢分散剂加入到反渗透系统进水中；
2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的分子量为3000~4000。
2.根据权利要求1所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂，其特征在于：由以下重量百分含量的原料制成：2-亚甲基丁二酸-丙烯酸羟丙酯共聚物20~40%，聚环氧琥珀酸30~45%，聚乙二醇单烯丙基醚12~30%，2,4-二氨基甲苯8~10%。
3.根据权利要求1或2所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂，其特征在于：聚环氧琥珀酸的分子量为2000~4000。
4.根据权利要求1或2所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂，其特征在于：聚乙二醇单烯丙基醚的聚合度为10~13。
5.根据权利要求1或2所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂，其特征在于：使用方法为：将阻垢分散剂与水按质量比1:7混合后，再用计量泵将混合液按3~5ppm浓度加入到反渗透系统进水中。
6.一种权利要求1或2所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：依次将2-亚甲基丁二酸-丙烯酸共聚物、聚环氧琥珀酸、聚乙二醇单烯丙基醚、2，4-二氨基甲苯加入反应设备中，搅拌，然后抽真空，再搅拌均匀后静置，即得用于反渗透系统的阻垢分散剂。
7.根据权利要求6所述的用于反渗透膜的阻垢分散剂的制备方法，其特征在于：搅拌然后抽真空为：在30-50℃下搅拌1~2小时，然后在35~60℃抽真空1~2小时。
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