CN108801837A - 一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法 - Google Patents

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赵九娟
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Abstract

本发明提供了一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于，由如下步骤实现：步骤一、配置指定浓度的Ca2+溶液待用；步骤二、配置指定浓度的HCO3 ‑溶液待用；步骤三、将Ca2+溶液倒入观察瓶中；步骤四、加入指定浓度的阻垢剂，混合均匀；步骤五、加入HCO3 ‑溶液混合均匀后，观察12‑36小时，经处理获得待测重垢量；其中，在进行步骤三至五的过程中，还需制作空白对照实验获得对照重垢量；将待测重垢量与对照重垢量进行比对获得阻垢剂的除垢能力。本发明的方法能反应不同温度、不同加药量下阻垢剂对碳酸钙的阻垢情况。

Description

一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法
技术领域
本发明涉及阻垢剂性能测试领域，具体地，涉及一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法。
背景技术
国标中测阻垢剂碳酸钙阻垢率时，需要将试液水浴加热到80℃±0.1℃，反应10小时，一般采用滴定的方法来进行，根据最后测定游离Ca+的浓度来判断阻垢率。该方法需要在高温情况下进行，但是，现有的常规反渗透膜的最高通过温度为45℃，故而，采用该方法获得阻垢率，如应用于反渗透膜领域并不精确，往往会出现误判或错估的结果，进而导致反渗透膜的不当使用。
此外，选用该方法针对不同的水质也无法确定具体的阻垢剂的加药量，更无法确定高温是否对阻垢剂的药性产生影响，还无法同时确定不同的阻垢剂的性能。故而，一种高效的、即能确定阻垢剂阻垢能力，又能同时筛选出针对不同水质环境适用不同阻垢剂或不同浓度阻垢剂的方法。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷，提供一种能反应不同温度、不同加药量下阻垢剂对碳酸钙的阻垢情况的反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试方法。
本发明提供了一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于，由如下步骤实现：
步骤一、配置指定浓度的Ca2+溶液待用；该指定浓度可以根据实际使用的需要进行配置，例如：配置400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L、1200mg/L、2000mg/L、4000mg/L等等，根据实际应用或使用环境的不同，可进行不同浓度的配置。
步骤二、配置指定浓度的HCO3 -溶液待用；该指定浓度可以根据实际使用的需要进行配置，例如：配置400mg/L、600mg/L、800mg/L、1000mg/L、1200mg/L、2000mg/L、4000mg/L等等，根据实际应用或使用环境的不同，可进行不同浓度的配置。
在同一个实验中，HCO3 -溶液的浓度与Ca2+溶液的浓度的比例为1：0.1-10。
步骤三、将Ca2+溶液倒入观察瓶中；
步骤四、加入指定浓度的阻垢剂，混合均匀；该指定浓度可以根据实际使用的需要进行配置，例如：配置1mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L、50mg/L等等，根据实际应用、成本或测定要求的不同，可进行不同浓度的配置。
步骤五、加入HCO3 -溶液混合均匀后，观察12-36小时，经处理获得待测重垢量；
上述步骤可在任意温度下进行，优选在45℃以下的环境下进行。
其中，在进行步骤三至五的过程中，还需制作空白对照实验；
上述空白对照实验为：将步骤一中的Ca2+溶液和步骤二中的HCO3 -溶液进行混合后观察与步骤五同样的时间后，经处理获得对照重垢量；
将待测重垢量与对照重垢量进行比对获得阻垢剂的除垢能力。即、除垢率为(对照重垢量-待测重垢量)/对照重垢量，此外，还可通过观察期间来看出除垢的速度。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、对上述阻垢剂的用量进行线性调整后，重复步骤三至步骤五的工序，获得不同用量浓度下的观察结果和待测重垢量。
该线形调整即为，在同样HCO3 -溶液与Ca2+溶液的浓度下，添加不同浓度/量的阻垢剂(递增递减的方式)，来纵向判断阻垢剂量对阻垢率的影响，进一步的还能获得该阻垢剂的阻垢极限，即、过量的阻垢剂对除垢效率的影响情况。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、对上述Ca2+溶液和HCO3 -溶液进行线性调整后，重复步骤三至步骤五的工序，获得不同浓度的Ca2+溶液和HCO3 -溶液环境下的观察结果和待测重垢量。
该线形调整即为，在相同浓度的阻垢剂的情况下，调整不同的Ca2+溶液和HCO3 -溶液的浓度(递增递减的方式)，来横向比较，不同垢浓度的水环境下，阻垢剂的除垢能力的变化。
同时，当Ca2+溶液和HCO3 -溶液的浓度和阻垢剂的浓度同时发生变化时，还可通过纵向和横向双向比较来同时获得，不同阻垢剂浓度对不同垢浓度的水环境的影响，从而获得某一阻垢剂在不同垢浓度的水环境下的浓度变化情况。
另一方面，当阻垢剂的组成或种类发生变化时，还可判断针对不同的水环境，不同阻垢剂之间的优劣性，从而能让使用者根据阻垢能力和阻垢成本来选择阻垢剂的使用。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、步骤一至步骤五在常温常压下进行。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、上述Ca2+溶液由氯化钙溶于水配置而成。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、上述HCO3 -溶液由碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾溶于水配置而成。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、上述步骤一中Ca2+溶液和步骤二中HCO3 -溶液的质量浓度相同。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、获得待测重垢量和对照重垢量的方法为：经过滤或离心分离出溶液中的固体后，通过热干燥或真空干燥的方法获得重垢的质量。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、将上述所有方案中的HCO3 -溶液替换为CO3 2-溶液。
进一步地，本发明提供的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，还具有这样的特点：即、上述CO3 2-溶液由碳酸钠或碳酸钾溶于水制造而成。
本发明的作用和效果：
本发明的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，做到了测定不同温度、不同加药量下阻垢剂对碳酸钙的阻垢情况。
本发明的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，无需加热反应即可获得测试结果，可适用于当下的常规反渗透系统。
此外，本发明的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，可以通过配水来确定不同水质下的最佳加药量。还可判断不同阻垢剂的阻垢性能，判断药量的极限阻垢率以及是否会出现加大药量后，对阻垢率出现负作用的情况。
具体实施方式
实施例一、测试不同浓度的阻垢剂的阻垢率
在常温下，将CaCl2和Na2CO3各配制成Ca2+浓度与HCO3 -浓度为1200mg/L的溶液，再将溶液分别倒入事先准备好的集气瓶中，先加入CaCl2溶液，再加入浓度为5mg/L的阻垢剂1#，摇匀后，加入Na2CO3溶液混合充分，盖上瓶塞放置在观察区。
同样的方法，于相同浓度的CaCl2和Na2CO3中，分别加入10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的阻垢剂1#，以及一组不加阻垢剂1#的空白对照组。
经过24小时后，对比反应的结果。实验结果如下，下表一为不同浓度的阻垢剂1#在Ca2+与HCO3 -的浓度为1200ml/L情况下的阻垢情况。
表一
从上表可以发现在20mg/L时，溶液内已经没有了垢，即可以确定当前温度下在Ca2+和HCO3 -在1200mg/L时，阻垢剂1#加药20mg/L就可以让溶液不结垢，实现阻垢效果。
实施例二、不同浓度的垢液对阻垢剂的影响
在常温下，将CaCl2和Na2CO3各配制成Ca2+浓度与HCO3 2-浓度为2000mg/L的溶液，再将溶液分别倒入事先准备好的集气瓶中，先加入CaCl2溶液，再加入浓度为5mg/L的阻垢剂1#，摇匀后，加入Na2CO3溶液混合充分，盖上瓶塞放置在观察区。
同样的方法，于相同浓度的CaCl2和Na2CO3中，分别加入10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的阻垢剂1#，以及一组不加阻垢剂的空白对照组。
经过24小时后，对比反应的结果。实验结果如下，下表为不同浓度的阻垢剂1#在Ca2+与HCO3 -的浓度为2000ml/L情况下的阻垢情况。
表二
从上表二的内容可以看出，即使阻垢剂的浓度增大至40mg/L后，阻垢能力并未能获得显著的上升，可见，当垢液的浓度增大后，该阻垢剂1#的适用效果在变差。
结合表一的内容，可以发现，在改变了钙离子与碳酸根离子浓度后，对于同一种阻垢剂的再次实验得出如下结论：即、该阻垢剂1#在钙离子和碳酸根离子浓度上升了之后，加药量的增加对碳酸钙的阻垢率影响不大。
实施例三、不同阻垢剂对垢液的影响
在常温下，将CaCl2和Na2CO3各配制成Ca2+浓度与HCO3 -浓度为2000mg/L的溶液，再将溶液分别倒入事先准备好的集气瓶中，先加入CaCl2溶液，再加入浓度为5mg/L的阻垢剂2#，摇匀后，加入Na2CO3溶液混合充分，盖上瓶塞放置在观察区。
同样的方法，于相同浓度的CaCl2和Na2CO3中，分别加入10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的阻垢剂2#，以及一组不加阻垢剂的空白对照组。
经过24小时后，对比反应的结果。实验结果如下，下表为不同浓度的阻垢剂2#在Ca2+与HCO3 -的浓度为2000ml/L情况下的阻垢情况。
表三
如上表三再结合表二的内容可以发现，当更换阻垢剂后，该阻垢剂2#在加入量为10mg/L时就可实现阻垢剂1#在40mg/L的结果，针对2000mg/L的垢浓度下，显然阻垢剂2#更为优选。
但是，从表三同样发现，该阻垢剂2#存在极限阻垢的情况，当其使用量为10mg/L时就达到了极限阻垢率为55％的情况，且该阻垢剂2达到极限之后加药量增加并不会产生副作用。
从上述三个实验例可以发现，通过本发明的测试方法，通过简单的多个线形实验，无须加温，根据纵横对比，即可以得出溶液中离子浓度不同时的最佳加药量、还可以判断不同阻垢剂的性能、通过继续增加加药量还可以判断阻垢剂的极限阻垢率并知道达到极限阻垢率后继续增加药剂量会不会出现负作用等结论。
进一步地，将上述实施例中的将碳酸氢根的指标替换为碳酸根的指标进行上述性能测试，同样能获得溶液中离子浓度不同时的最佳加药量、还可以判断不同阻垢剂的性能、通过继续增加加药量还可以判断阻垢剂的极限阻垢率并知道达到极限阻垢率后继续增加药剂量会不会出现负作用等结论。

Claims (10)

1.一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于，由如下步骤实现：
步骤一、配置指定浓度的Ca2+溶液待用；
步骤二、配置指定浓度的HCO3 -溶液待用；
步骤三、将Ca2+溶液倒入观察瓶中；
步骤四、加入指定浓度的阻垢剂，混合均匀；
步骤五、加入HCO3 -溶液混合均匀后，观察12-36小时，经处理获得待测重垢量；其中，在进行步骤三至五的过程中，还需制作空白对照实验；
所述空白对照实验为：将步骤一中的Ca2+溶液和步骤二中的HCO3 -溶液进行混合后观察与步骤五同样的时间后，经处理获得对照重垢量；
将待测重垢量与对照重垢量进行比对获得阻垢剂的除垢能力。
2.如权利要求1所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
对所述阻垢剂的用量进行线性调整后，重复步骤三至步骤五的工序，获得不同用量浓度下的观察结果和待测重垢量。
3.如权利要求1或2所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
对所述Ca2+溶液和HCO3 -溶液进行线性调整后，重复步骤三至步骤五的工序，获得不同浓度的Ca2+溶液和HCO3 -溶液环境下的观察结果和待测重垢量。
4.如权利要求1所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
步骤一至步骤五在常温常压下进行。
5.如权利要求1所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
所述Ca2+溶液由氯化钙溶于水配置而成。
6.如权利要求1所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
所述HCO3 -溶液由碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠或碳酸氢钾溶于水配置而成。
7.如权利要求1所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
所述步骤一中Ca2+溶液和步骤二中HCO3 -溶液的质量浓度相同。
8.如权利要求1所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
获得待测重垢量和对照重垢量的方法为：经过滤或离心分离出溶液中的固体后，通过热干燥或真空干燥的方法获得重垢的质量。
9.如权利要求1-8任一所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
将HCO3 -溶液替换为CO3 2-溶液。
10.如权利要求9所述的一种反渗透阻垢剂阻碳酸钙性能测试的方法，其特征在于：
所述CO3 2-溶液由碳酸钠或碳酸钾溶于水制造而成。
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