CN106673215A - 一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂 - Google Patents

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张金山
冉欢
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Abstract

本发明公开了一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂。其中各组分及其质量百分比如下：咪唑啉缓蚀剂3％‑15％，丙烯酸‑丙烯酸酯三元聚合物5％‑20％，烷基环氧羧酸盐10％‑25％，聚环氧琥珀酸3％‑10％，聚天冬氨酸3％‑15％，水30％‑70％。本发明的新型多功能阻垢剂是专门针对垃圾渗滤液废水的高硬度、高碱度、高重金属污染浓度特点而研制的，它将上述五种适用于高硬度、高碱度、高重金属污染浓度水体，且具有一定阻垢、分散、缓蚀作用的组分复配在一起，具有协同增效作用。该新型多功能阻垢剂，不仅价格低廉，成本低，而且对渗滤液深度处理中金属管路的缓蚀及反渗透膜的阻垢均有良好的效果。

Description

一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂。
背景技术
垃圾渗滤液废水的总氮、氨氮、碱度、硬度、重金属污染物的浓度都很高，但由于生化处理效果不佳，一般采用膜法进行深度处理。
一级垃圾渗滤液膜处理系统一般分为两级反渗透，第一级反渗透需要从芯式过滤器后进水，第二级反渗透处理第一级透过水。原水储罐的出水，由泵给一级垃圾渗滤液膜处理设备供水，首先进入芯滤增压泵，滤芯增压泵出水进入芯式过滤器进一步去除垃圾渗滤液中的悬浮物。设备配有芯式过滤器一台，其进、出水端都有压力传感器，自动检测压差，当压差超过2.0bar时，系统提示更换滤芯。芯式过滤器过滤的精度为10μm，为膜柱提供了最后一道保护屏障。为了防止各种难溶性硫酸盐、硅酸盐在膜组件内由于高倍浓缩产生结垢现象，有效延长膜使用寿命，在一级垃圾渗滤液处理反渗透膜前需加入一定量的阻垢剂。阻垢剂的添加量按原水中难溶盐的浓度确定。
现有技术中，针对渗滤液废水深度处理的阻垢剂，往往存在只有单一的对反渗透膜阻垢效果好而对金属管路的缓蚀效果较差，或对金属管路缓蚀效果好却对反渗透膜的阻垢效果差等缺点，能够同时有效防止反渗透膜污堵和金属管路腐蚀的阻垢剂并不多，即使有的话，也是价格昂贵，而且达到管路缓蚀及反渗透膜阻垢的效果有限。因此，在渗滤液深度处理方面，这种能够同时有效防止反渗透膜污堵和金属管路腐蚀的多功能阻垢剂技术有待提高。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种成本较低，对渗滤液深度处理中金属管路缓蚀及反渗透膜阻垢的效果均很明显的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂。该多功能阻垢剂成本较低，能够同时有效防止反渗透膜污堵和金属管路腐蚀。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
优选的，上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂中，各组分及其质量百分比如下：
进一步地，所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物优选丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
进一步地，所述咪唑啉缓蚀剂为烷基咪唑啉缓蚀剂。
更进一步地，所述咪唑啉缓蚀剂为2－甲基咪唑啉、2－乙基咪唑啉、2－异丙基咪唑啉等中的一种或几种。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌2-3小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
本发明的有益效果：
本发明的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂配方中，各组分的作用如下：
聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)为均聚物阻垢剂，它们是无氮、非磷、无毒、易生物降解的有机化合物，属于绿色环保型水处理剂。其主要用于循环冷却水作阻垢分散剂；适用于高硬度、高碱、高金属含量水系，可在高温条件下使用。其与氯的相容性好，与多种水处理剂配伍使用有较好的协同效应。其兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好。其在高硬度、高碱度条件下对碳酸钙的阻垢效果优于ATMP、HEDP。其在相对分子质量为400～800时阻垢性能更好。
丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物是一种多元聚电解质阻垢分散剂，它对水中的钙、镁离子有较强的螯合能力，具有优良的分散、凝聚、阻垢、防垢作用。该三元共聚物具有良好的阻磷酸钙、碳酸钙、硫酸钙、氢氧化铁垢的性能，其中阻磷酸钙的性能明显优于常用的阻垢分散剂EDTMP、ATMP、HEDP、聚丙烯酸钠、聚马来酸等，即使在碱性条件下(pH＝9)也具有良好的分散能力。
尤其是丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物，这种新型的含有磺酸盐的多元聚电解质阻垢分散剂，由于在共聚物的分子链上同时含有强酸、弱酸与非离子基团，它适用于高温、高pH、高硬与高碱条件下使用，对水中的氧化铁、磷酸钙、磷酸锌以及碳酸钙的沉积，具有优良的抑制作用。该共聚物具有较高的钙容忍度，与聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸这两种阻垢分散剂配伍性能良好。
本发明通过研究发现，聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸这两种阻垢分散剂与丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物这种阻垢分散剂配伍使用效果好。
咪唑啉缓蚀剂具有无毒、无刺激性气味、热稳定性好、缓蚀性能优异等特点，且对人及周围环境均没任何危害，属于环境友好型缓蚀剂，其通过覆盖效应及提高腐蚀反应的活化能，防止氧气及二氧化碳对金属管路的腐蚀，防腐效率高。咪唑啉缓蚀剂适用于高含二氧化碳、高氯、高矿化度、高含铁环境。
烷基环氧羧酸盐具有无毒、耐氯、耐温及特别优良的阻碳酸钙性能，适用于高硬度、高碱度、高浓度的水体。
本发明的新型多功能阻垢剂是专门针对垃圾渗滤液废水的高硬度、高碱度、高重金属污染浓度特点而研制的，它将上述五种适用于高硬度、高碱度、高重金属污染浓度水体，且具有一定阻垢、分散、缓蚀作用的组分复配在一起，具有协同增效作用。本发明将上述五种组分与水配置而成的新型多功能阻垢剂，无磷、无氮，可生物降解，对渗滤液深度处理中金属管路的缓蚀及反渗透膜的阻垢效果明显，经济实惠。
本发明的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，不仅价格低廉，成本低，而且对渗滤液深度处理中金属管路的缓蚀及反渗透膜的阻垢均有良好的效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
所述咪唑啉缓蚀剂为2－甲基咪唑啉。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌2小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
药剂效果：使用该阻垢剂5-12ppm，可使渗滤液深度处理时管路金属腐蚀率小于0.03mm/a，达到国家标准；反渗透膜使用时间从1月左右清洗一次延长到2-3个月清洗一次。
实施例2
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
所述咪唑啉缓蚀剂为2－乙基咪唑啉。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌2.5小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
药剂效果：使用该阻垢剂5-12ppm，可使渗滤液深度处理时管路金属腐蚀率小于0.03mm/a，达到国家标准；反渗透膜使用时间从1月左右清洗一次延长到2-3个月清洗一次。
实施例3
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
所述咪唑啉缓蚀剂为2－异丙基咪唑啉。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌3小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
药剂效果：使用该阻垢剂5-12ppm，可使渗滤液深度处理时管路金属腐蚀率小于0.03mm/a，达到国家标准；反渗透膜使用时间从1月左右清洗一次延长到2-3个月清洗一次。
实施例4
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
所述咪唑啉缓蚀剂为2－甲基咪唑啉、2－乙基咪唑啉的混合物。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌2小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
药剂效果：使用该阻垢剂5-12ppm，可使渗滤液深度处理时管路金属腐蚀率小于0.03mm/a，达到国家标准；反渗透膜使用时间从1月左右清洗一次延长到2-3个月清洗一次。
实施例5
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
所述咪唑啉缓蚀剂为2－甲基咪唑啉、2－异丙基咪唑啉的混合物。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌2.5小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
药剂效果：使用该阻垢剂5-12ppm，可使渗滤液深度处理时管路金属腐蚀率小于0.03mm/a，达到国家标准；反渗透膜使用时间从1月左右清洗一次延长到2-3个月清洗一次。
实施例6
本发明一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其中各组分及其质量百分比如下：
所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
所述咪唑啉缓蚀剂为2－乙基咪唑啉、2－异丙基咪唑啉的混合物。
上述用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法如下：
在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌3小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
药剂效果：使用该阻垢剂5-12ppm，可使渗滤液深度处理时管路金属腐蚀率小于0.03mm/a，达到国家标准；反渗透膜使用时间从1月左右清洗一次延长到2-3个月清洗一次。

Claims (7)

1.一种用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其特征在于，其中各组分及其质量百分比如下：
2.如权利要求1所述的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其特征在于，
其中各组分及其质量百分比如下：
3.如权利要求1或2所述的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其特征在于，所述丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。
4.如权利要求1或2所述的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其特征在于，所述咪唑啉缓蚀剂为烷基咪唑啉缓蚀剂。
5.如权利要求1或2所述的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂，其特征在于，所述咪唑啉缓蚀剂为2－甲基咪唑啉、2－乙基咪唑啉、2－异丙基咪唑啉中的一种或几种。
6.一种如权利要求1-5任一所述的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法，其特征在于：在反应釜中先加入水，再加入烷基环氧羧酸盐至其溶解完全，再加入丙烯酸-丙烯酸酯三元聚合物、聚天冬氨酸，搅拌到混合均匀，再加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
7.如权利要求6所述的用于渗滤液深度处理的新型多功能阻垢剂的制备方法，其特征在于，最后加入咪唑啉缓蚀剂、聚环氧琥珀酸，搅拌2-3小时至溶液混合均匀，即得该新型多功能阻垢剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108083456A (zh) * 2017-12-27 2018-05-29 武汉天源环保股份有限公司 一种阻垢剂及其制备方法和应用
WO2022118800A1 (ja) * 2020-12-02 2022-06-09 住友精化株式会社 吸水性樹脂粒子、吸収体及び吸収性物品

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