CN109126474A - 复合无磷反渗透阻垢剂 - Google Patents

复合无磷反渗透阻垢剂 Download PDF

Info

Publication number
CN109126474A
CN109126474A CN201811190809.XA CN201811190809A CN109126474A CN 109126474 A CN109126474 A CN 109126474A CN 201811190809 A CN201811190809 A CN 201811190809A CN 109126474 A CN109126474 A CN 109126474A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antisludging agent
compound
reverse osmosis
pamam
hydroxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811190809.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109126474B (zh
Inventor
张曙光
崔川川
史菲菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong University of Technology
Original Assignee
Shandong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong University of Technology filed Critical Shandong University of Technology
Priority to CN201811190809.XA priority Critical patent/CN109126474B/zh
Publication of CN109126474A publication Critical patent/CN109126474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109126474B publication Critical patent/CN109126474B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明属于水处理药剂领域,具体涉及一种复合无磷反渗透阻垢剂。复合阻垢剂由树枝状聚合物、聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、IA‑AMPS和水组成;其中:树枝状聚合物由季戊四醇与丙烯腈在碱性环境下进行迈克尔加成反应,迈克尔加成反应产物再与醇类化合物在酸性条件下进行酯化反应,酯化反应产物与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应得到;IA‑AMPS以衣康酸和2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸为单体,通过自由基聚合反应形成的共聚物。本发明能够克服现有的有机膦阻垢剂和阴离子聚合物阻垢分散剂对硅垢、钙垢阻垢效果不佳的问题,用量少且不含磷;对CaCO3、CaSO4和CaSiO3垢都具有优异的阻垢性能。

Description

复合无磷反渗透阻垢剂
技术领域
本发明属于水处理药剂领域,具体涉及一种复合无磷反渗透阻垢剂。
背景技术
随着人们环保意识的增强和工业化进程不断加快,循环冷却水在工业用水中占有很大比重,循环冷却水在反复使用后容易产生无机钙垢,例如:碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡等。这些钙垢附着于管道内部表面,将大大降低循环冷却水的冷却效率,给工业生产带来极大的不利,因此,提高工业冷却水的循环利用率迫在眉睫。
为了减少这些无机钙垢,在循环冷却水中投加阻垢剂及缓蚀剂是最常用且高效的方法。的方法。发展水资源的日益短缺,开发对环境友好的高效的水处理剂,以提高工业冷却水的循环利用率迫在眉睫。目前,国内应用于工业上的循环冷却水系统的阻垢剂中含磷的阻垢剂占据了一半,但由于含磷的阻垢剂容易引起水体的富营养化以及赤潮危害。所以,目前阻垢剂的研究与开发正朝着环保、绿色、高效、低毒、无公害的方向发展。本文发明的树枝状聚合物和聚环氧琥珀酸钠复合阻垢剂的,属于无磷、可生物降解的绿色环保型阻垢剂,必将高效的应用于水处理领域。
中国专利CN101352655公开的反渗透膜阻垢剂各组分按重量百分比为:有机膦酸25~50%,磺酸盐共聚物20~40%,pH值调节剂5~15%,其余为去离子水。该阻垢剂能有效控制硅垢和钙垢。中国专利CN1864826发明的反渗透膜阻垢剂各组分的重量百分比为:有机膦酸化合物5~20%,木质素0.5~1%,聚马来酸或酐0.5~3%,膦羧酸5~20%,其余为水。中国专利公开号CN1837101A公开的复合阻垢剂各组分的重量百分比为:2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸28~38%,丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物10~15%,氯化锌10~15%,苯骈三氮唑1~2%,其余为水。中国专利CN102838215A公开了由聚环氧琥珀酸、乙二胺四甲叉膦酸、衣康酸-马来酸-丙烯酸-丙烯酸甲酯聚合物和树状聚酰胺-胺组成的复合阻垢剂。该阻垢剂各组分的重量百分比为:聚环氧琥珀酸22~32%,乙二胺四甲叉磷酸10~18%,衣康酸-马来酸-丙烯酸-丙烯酸甲酯聚合物35~50%,树状聚酰胺-胺10~18%,其余为水。实践证明这些传统的有机膦阻垢剂和阴离子聚合物阻垢分散剂对于无定型的SiO2垢沉淀,碳酸钙垢,硫酸钙垢等不能同时起到很好的阻垢效果。另外,这些传统的有机膦阻垢剂含磷,环境不友好。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种复合无磷反渗透阻垢剂,能够克服现有的有机膦阻垢剂和阴离子聚合物阻垢分散剂对硅垢阻垢效果不佳的问题,与传统的有机膦酸(盐)阻垢剂相比,该药剂用量更少且不含磷,不存在浓水排放磷超标问题;对CaCO3、CaSiO3垢都具有优异的阻垢性能。
本发明所述的复合无磷反渗透阻垢剂,复合阻垢剂由树枝状聚合物、聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、IA-AMPS和水组成;
其中:树枝状聚合物为1.0代阻垢剂PER-PAMAM,1.0代阻垢剂PER-PAMAM由季戊四醇与丙烯腈在碱性环境下进行迈克尔加成反应,迈克尔加成反应产物再与醇类化合物在酸性条件下进行酯化反应,酯化反应产物与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应得到;
IA-AMPS以衣康酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,通过自由基聚合反应形成的共聚物。
其中:
季戊四醇与丙烯腈的摩尔比为1:4-1:7;迈克尔加成反应产物与醇类化合物的摩尔比为1:8-1:12;酯化反应产物与二胺类化合物的摩尔比为1:14-1:18。
优选地,树枝状聚合物为2.0代阻垢剂PER-PAMAM,2.0代阻垢剂PER-PAMAM由1.0代阻垢剂PER-PAMAM与不饱和脂肪酸酯在有机溶剂下进行反应;反应产物再与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应得到。2.0代与1.0代相比,2.0代阻垢剂含有更多的胺基端基,阻垢性能更好。
其中:1.0代阻垢剂PER-PAMAM与不饱和脂肪酸酯的摩尔比为1:22-1:28,反应产物与二胺类化合物的摩尔比为1:30-1:36。
迈克尔加成反应是在金属氢氧化物水溶液与有机溶剂的两相体系中进行;其中:金属氢氧化物为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物;碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化钠;碱土金属氢氧化物为氢氧化钙、氢氧化锶或氢氧化钡;有机溶剂为支链或非支链的烷烃、烷基取代的芳族溶剂、与水不混溶或部分混溶的醇或醚中的一种或多种,优选为甲醇、乙醇、丁二醇、苯、甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷或三乙醇胺中的一种或多种。采用此种两相体系,能够抑制丙烯腈的副反应。
醇类化合物为甲醇、乙醇或丙醇;二胺类化合物为乙二胺、丙二胺或丁二胺;不饱和脂肪酸酯为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯,含有不饱和键和酯基,既能进行迈克尔加成又能发生酰胺化反应。
聚环氧琥珀酸钠的固含量为40%,聚天冬氨酸钠的固含量为40%。
IA-AMPS包括以下重量份数的原料制备得到:衣康酸1-10份,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-30份,去离子水20-60份。优选为:衣康酸7份,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸22份,去离子水71份。更有选为还包括如下组分,过硫酸铵0.37份,亚硫酸氢钠1.63份,氢氧化钠30份。
作为一种优选的技术方案,IA-AMPS由以下重量份数的原料制备得到:衣康酸1-10份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-30份、去离子水20-60份、过硫酸铵0.1-5份、亚硫酸氢钠1-5份、氢氧化钠10-40份,优选为:过硫酸铵0.37份、亚硫酸氢钠1.63份、氢氧化钠30份。
IA-AMPS的制备方法为:将衣康酸、去离子水和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸依次加入反应釜内,再加入氢氧化钠,同时滴加过硫酸铵和亚硫酸氢钠,搅拌均匀反应,即得IA-AMPS。其中:搅拌速度为300转/min,搅拌时间为3-5h,反应温度为80-100℃。
作为一种优选的技术方案,本发明所述的复合无磷反渗透阻垢剂,由如下重量百分比的组分组成:
其余为水,其总重量满足100wt%。
污水中一般都含有硅酸根离子,会产生SiO2-PAMAM,SiO2-PAMAM相互凝结聚合,最终形成絮状物沉淀出来。聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、IA-AMPS所带的-COO-基团补充了硅聚体被质子化胺基中和掉的负电荷,使得SiO2-PAMAM彼此排斥,阻止了SiO2-PAMAM的相互凝结聚合,减少絮状沉淀形成,极大的提高了阻垢性能。如果聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、IA-AMPS加入量过少则不能补充足够的负电荷,SiO2-PAMAM还是会发生凝聚成絮状沉淀析出,而加入量过多就会使溶液中负电荷多于正电荷,降低PAMAM的阻垢效果。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明能够克服现有的有机膦阻垢剂和阴离子聚合物阻垢分散剂对硅垢和钙垢阻垢效果不佳的问题,与传统的有机膦酸(盐)阻垢剂相比,该药剂用量更少且不含磷,不存在浓水排放磷超标问题。
(2)本发明阻垢剂除了对钙垢等这些常规垢具有优异的阻垢性能外,还具备更优异的阻硅垢性能,对CaCO3、CaSiO3、CaSO4垢都具有优异的阻垢性能。
(3)本发明聚环氧琥珀酸钠能明显提高聚酰胺-胺的阻垢性能,本发明的复合阻垢剂能有效地阻止垢的沉积,复配容易,不含磷,有利于环境保护。
(4)衣康酸由于具有两个羧基,AMPS中有酰胺基和磺酸基,两者的共聚物对碳酸钙、硫酸钙及磷酸钙具有优异的阻垢效果。本发明聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、IA-AMPS与树枝状聚合物之间具有协同作用,能更好的增强复配阻垢剂的阻垢效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
对比例1
取20g季戊四醇与丙烯腈按1:6的摩尔比加入到三口烧瓶中用40%KOH水溶液创造碱性环境,以1,4-二氧六环为溶剂,控制整个体系的pH为9,磁力搅拌,通过恒压滴加漏斗缓慢滴加丙烯腈。滴加完毕,在室温下维持反应10小时。反应完成后,将反应混合液溶于适量二氯甲烷,并用少量去离子水萃取几次。有机相用无水硫酸钠干燥,然后旋转蒸馏去除溶剂DCM、1,4-二氧六环和过量的丙烯腈,得到四腈,产率85%。
取20g的四腈与甲醇按1:10的摩尔比加入四口烧瓶中,温度控制在85℃,回流,通入HCl气体,pH值2.5,搅拌反应4小时。旋转蒸发去除过量的甲醇,水洗,加入乙酸乙酯,萃取,分液。然后用去离子水洗乙酸乙酯萃取液,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得到0.5代PER-PAMAM阻垢剂,产率88%。
取20g 0.5代产品和甲醇加入三口烧瓶中,在烧瓶内滴加乙二胺,0.5代产品和乙二胺的摩尔比为1:18,滴加完后在室温下反应10小时,反应结束旋转蒸馏除去过量的甲醇和乙二胺,得到1.0代PER-PAMAM阻垢剂,产率87%。
取20g 1.0代产品与甲醇加入三口烧瓶中,滴加丙烯酸甲酯,1.0代产品和丙烯酸甲酯的摩尔比为1:26,在室温下反应10小时,反应结束后进行旋蒸提纯,得到1.5代PER-PAMAM阻垢剂,产率89%。
在三口烧瓶中加入甲醇和20g 1.5代产品,加入乙二胺,1.5代产品与乙二胺的摩尔比按1:32,室温下反应10小时。反应结束后再进行旋蒸提纯,得到2.0代PER-PAMAM阻垢剂,产率90%。
对比例2
取20g季戊四醇与丙烯腈按1:6的摩尔比加入到三口烧瓶中用40%的KOH水溶液创造碱性环境,以1,4-二氧六环为溶剂,控制整个体系的pH为9,磁力搅拌,通过恒压滴加漏斗缓慢滴加丙烯腈。滴加完毕,在室温下维持反应12小时。反应完成后,将反应混合液溶于适量二氯甲烷,并用少量去离子水萃取几次。有机相用无水硫酸钠干燥,然后旋转蒸馏去除溶剂DCM、1,4-二氧六环和过量的丙烯腈,得到四腈,产率90%。
取20g四腈与甲醇按1:10的比例加入四口烧瓶中,温度控制在85℃,回流,通入HCl气体,pH值2.5,搅拌反应6小时。旋转蒸发去除过量的甲醇,水洗,加入乙酸乙酯,萃取,分液,然后用去离子水洗乙酸乙酯萃取液,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得到0.5代PER-PAMAM阻垢剂,产率89%。
取20g 0.5代产品和甲醇加入三口烧瓶中,在烧瓶内滴加乙二胺,0.5代产品和乙二胺的摩尔比为1:18,滴加完后在室温下反应12小时,反应结束旋转蒸馏除去过量的甲醇和乙二胺,得到1.0代PER-PAMAM阻垢剂,产率95%。
取20g 1.0代产品与甲醇加入三口烧瓶中,滴加丙烯酸甲酯,1.0代产品和丙烯酸甲酯的摩尔比为1:26,在室温下反应12小时左右,反应结束后进行旋蒸提纯,得到1.5代PER-PAMAM阻垢剂,产率97%。
在三口烧瓶中加入适量的甲醇和20g 1.5代产品,加入乙二胺,1.5代产品与乙二胺的摩尔比按1:32,室温下反应12小时左右。反应结束后再进行旋蒸提纯,得到2.0代PER-PAMAM阻垢剂。产率96%。
对比例3
取20g季戊四醇与丙烯腈按1:6的摩尔比加入到三口烧瓶中用40%的KOH水溶液创造碱性环境,以1,4-二氧六环为溶剂,控制整个体系的pH为9,磁力搅拌,通过恒压滴加漏斗缓慢滴加丙烯腈。滴加完毕,在50℃下维持反应12小时。反应完成后,将反应混合液溶于适量二氯甲烷,并用少量去离子水萃取几次。有机相用无水硫酸钠干燥,然后旋转蒸馏去除溶剂DCM、1,4.二氧六环和过量的丙烯腈,得到四腈,产率80%。
取20g四腈与甲醇按1:10的比例加入四口烧瓶中,温度控制在85℃,回流,通入HCl气体搅拌反应6小时。旋转蒸发去除过量的甲醇,水洗,加入乙酸乙酯,萃取,分液。然后用去离子水洗乙酸乙酯萃取液,无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩得到0.5代PER-PAMAM阻垢剂,产率89%。
取20g 0.5代产品和甲醇加入三口烧瓶中。在烧瓶内滴加乙二胺,0.5代产品和乙二胺的摩尔比为1:18,滴加完后在50℃下反应12小时,反应结束旋转蒸馏除去过量的甲醇和乙二胺,得到1.0代PER-PAMAM阻垢剂,产率82%。
取20g 1.0代产品与甲醇加入三口烧瓶中,滴加丙烯酸甲酯,1.0代产品和丙烯酸甲酯的摩尔比为1:26,在50℃下反应12小时左右,反应结束后进行旋蒸提纯,得到1.5代PER-PAMAM阻垢剂,产率83%。
在三口烧瓶中加入适量的甲醇和20g 1.5代产品,加入乙二胺,1.5代产品与乙二胺的摩尔比按1:32,50℃下反应12小时左右。反应结束后在进行旋蒸提纯得到2.0代PER-PAMAM阻垢剂,产率85%。
实施例1
取对比例2制备得到的1.0代PER-PAMAM 20g,加入12.5g固含量为40%的聚环氧琥珀酸钠(PESA),12.5g固含量为40%的聚天冬氨酸钠(PASP),25g固含量为40%的IA-AMPS及30g去离子水,搅拌均匀即得到所需的固含量为40%的复合阻垢剂100g。所制备的复合阻垢剂中,1.0代PER-PAMAM的含量为20%,PESA的含量为5%。PASP的含量为5%,IA-AMPS的含量为10%。将上述配好的复合阻垢剂进行阻硅垢和钙垢的性能测试实验。阻垢结果见表2。
实施例2
取对比例2制备得到的1.0代PER-PAMAM 15g,加入12.5g固含量为40%的聚环氧琥珀酸钠(PESA),12.5g固含量为40%的聚天冬氨酸钠(PASP),37.5g固含量为40%的IA-AMPS及22.5g去离子水,搅拌均匀即得到所需的固含量为40%的复合阻垢剂100g。所制备的复合阻垢剂中,1.0代PER-PAMAM的含量为15%,PESA的含量为5%。PASP的含量为5%,IA-AMPS的含量为15%。将上述配好的复合阻垢剂进行阻硅垢和钙垢的性能测试实验。阻垢结果见表2。
实施例3
取对比例2制备得到的1.0代PER-PAMAM 10g,加入25g固含量为40%的聚环氧琥珀酸钠(PESA),25g固含量为40%的聚天冬氨酸钠(PASP),25g固含量为40%的IA-AMPS及15g去离子水,搅拌均匀即得到所需的固含量为40%的复合阻垢剂100g。所制备的复合阻垢剂中,1.0代PER-PAMAM的含量为10%,PESA的含量为10%。PASP的含量为10%,IA-AMPS的含量为10%。将上述配好的复合阻垢剂进行阻硅垢和钙垢的性能测试实验。阻垢结果见表2。
实施例4
取对比例2制备得到的2.0代PER-PAMAM 20g,加入12.5g固含量为40%的聚环氧琥珀酸钠(PESA),12.5g固含量为40%的聚天冬氨酸钠(PASP),25g固含量为40%的IA-AMPS及30g去离子水,搅拌均匀即得到所需的固含量为40%的复合阻垢剂100g。所制备的复合阻垢剂中,2.0代PER-PAMAM的含量为20%,PESA的含量为5%。PASP的含量为5%,IA-AMPS的含量为10%。将上述配好的复合阻垢剂进行阻硅垢和钙垢的性能测试实验。阻垢结果见表2。
实施例5
取对比例2制备得到的2.0代PER-PAMAM 15g,加入12.5g固含量为40%的聚环氧琥珀酸钠(PESA),12.5g固含量为40%的聚天冬氨酸钠(PASP),37.5g固含量为40%的IA-AMPS及22.5g去离子水,搅拌均匀即得到所需的固含量为40%的复合阻垢剂100g。所制备的复合阻垢剂中,2.0代PER-PAMAM的含量为15%,PESA的含量为5%。PASP的含量为5%,IA-AMPS的含量为15%。将上述配好的复合阻垢剂进行阻硅垢和钙垢的性能测试实验。阻垢结果见表2。
实施例6
取对比例2制备得到的2.0代PER-PAMAM 10g,加入25g固含量为40%的聚环氧琥珀酸钠(PESA),25g固含量为40%的聚天冬氨酸钠(PASP),25g固含量为40%的IA-AMPS及15g去离子水,搅拌均匀即得到所需的固含量为40%的复合阻垢剂100g。所制备的复合阻垢剂中,2.0代PER-PAMAM的含量为10%,PESA的含量为10%。PASP的含量为10%,IA-AMPS的含量为10%。将上述配好的复合阻垢剂进行阻硅垢和钙垢的性能测试实验。阻垢结果见表2。
1、对对比例1-3和实施例1-6制备得到的阻垢剂进行性能测试:
阻硅垢性能测定
采用静态阻硅酸盐法:用去离子水配置SiO2浓度600mg/L的硅酸钠溶液,加入适量阻垢剂,然后用盐酸和氢氧化钠将溶液的pH值调整到7.0±0.1,再加入一定量的氯化钙使得溶液中钙离子浓度为500mg/L。然后再将pH值调整到7.0±0.1,放置在多孔的恒温水浴锅内,定时取一定量的水样过滤,使用分光光度法测定硅酸根离子的含量,计算阻垢率。计算公式:
式中:Ef--硅垢阻垢率,%
ρ1--加药溶液中硅酸根离子含量,mg/L
ρ0-空白溶液中硅酸根离子含量,mg/L
ρ--溶液中初始硅酸根离子含量,mg/L。
阻垢剂加入量及测试结果见表1和2。
阻碳酸钙垢性能测定
在500毫升的容量瓶中依次加入3毫升40mg/L氯化钙溶液,5毫升48.8mg/L碳酸氢钠溶液,适量阻垢剂,加入去离子水定容摇匀。将容量瓶放入多孔恒温水浴锅中,设定温度为80摄氏度,加热10小时后取出容量瓶,让取出的容量瓶自然冷却后吸取上层澄清液体分析并测定其中的钙离子含量。进行空白试验对照。
用移液管量取10毫升试液,50毫升去离子水,5毫升20%的氢氧化钾溶液依次加入到锥形瓶中,向锥形瓶中加入适量的钙黄绿素指示剂后溶液显绿色,然后用EDTA标准溶液进行滴定,可发现绿色在逐渐消失,当绿色完全消失并恰好出现紫红色时即为滴定的终点。钙离子(Ca2+)浓度X(mg/L)可按以下公式进行计算:
式中:X-钙离子(Ca2+)浓度,mg/L
C-EDTA(乙二胺四乙酸二钠)标准溶液的浓度,mol/L
V1-滴加消耗的EDTA溶液的体积,ml
40.48-钙离子的摩尔质量,g/mol
碳酸钙阻垢率θ的计算方法:
θ=[(Ca1 2+-Ca2 2+)/(Ca0 2+-Ca2 2+)]×100%
式中:Ca0 2+-不加阻垢剂的理论钙离子浓度,mg/L
Ca1 2+-加入阻垢剂试验后的试样中剩余的钙离子浓度,mg/L
Ca2 2+-加阻垢剂相同条件下所做的空白试验的钙离子浓度,mg/L
阻垢剂加入量及测试结果见表1和2。
对比例:
对比例5为单独使用对比例2制备的1.0代PER-PAMAM的阻垢效果;
对比例6为单独使用对比例2制备的2.0代PER-PAMAM的阻垢效果;
对比例7为单独使用聚环氧琥珀酸钠(PESA)时的阻垢效果;
对比例8为单独使用聚天冬氨酸钠(PASP)时的阻垢效果;
对比例9为单独使用IA-AMPS时的阻垢效果。
实验结果见表2。
表1阻垢性能测试计算结果
表2阻垢性能测试计算结果
从表2可以看出,本发明的复合阻垢剂对硅垢和钙垢都有更高的阻垢性能。同时,无磷复配反渗透阻垢剂在投加量较小的情况下,和已公开的阻垢剂相比,具有更高的阻垢效果。
此外,本发明所提供的复合阻垢剂不含磷,不存在浓水排放磷超标问题,是一种环保型反渗透阻垢剂。

Claims (10)

1.一种复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:复合阻垢剂由树枝状聚合物、聚环氧琥珀酸钠、聚天冬氨酸钠、IA-AMPS和水组成;
其中:树枝状聚合物为1.0代阻垢剂PER-PAMAM,1.0代阻垢剂PER-PAMAM由季戊四醇与丙烯腈在碱性环境下进行迈克尔加成反应,迈克尔加成反应产物再与醇类化合物在酸性条件下进行酯化反应,酯化反应产物与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应得到;
IA-AMPS以衣康酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,通过自由基聚合反应形成的共聚物。
2.根据权利要求1所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:季戊四醇与丙烯腈的摩尔比为1:4-1:7;迈克尔加成反应产物与醇类化合物的摩尔比为1:8-1:12;酯化反应产物与二胺类化合物的摩尔比为1:14-1:18。
3.根据权利要求1所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:树枝状聚合物为2.0代阻垢剂PER-PAMAM,2.0代阻垢剂PER-PAMAM由1.0代阻垢剂PER-PAMAM与不饱和脂肪酸酯在有机溶剂下进行反应;反应产物再与二胺类化合物在有机溶剂下进行反应得到。
4.根据权利要求3所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:1.0代阻垢剂PER-PAMAM与不饱和脂肪酸酯的摩尔比为1:22-1:28,反应产物与二胺类化合物的摩尔比为1:30-1:36。
5.根据权利要求1所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:迈克尔加成反应是在金属氢氧化物水溶液与有机溶剂的两相体系中进行;其中:金属氢氧化物为碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物;碱金属氢氧化物为氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化钠;碱土金属氢氧化物为氢氧化钙、氢氧化锶或氢氧化钡;有机溶剂为甲醇、乙醇、丁二醇、苯、甲苯、二甲苯、1,4-二氧六环、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷或三乙醇胺中的一种或多种。
6.根据权利要求3所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:醇类化合物为甲醇、乙醇或丙醇;二胺类化合物为乙二胺、丙二胺或丁二胺;不饱和脂肪酸酯为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
7.根据权利要求1所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:聚环氧琥珀酸钠的固含量为40%,聚天冬氨酸钠的固含量为40%。
8.根据权利要求1所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:IA-AMPS由以下重量份数的原料制备得到:衣康酸1-10份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸10-30份、去离子水20-60份、过硫酸铵0.1-5份、亚硫酸氢钠1-5份、氢氧化钠10-40份。
9.根据权利要求8所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:IA-AMPS的制备方法为:将衣康酸、去离子水和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸依次加入反应釜内,再加入氢氧化钠,同时滴加过硫酸铵和亚硫酸氢钠,搅拌均匀反应,即得IA-AMPS。
10.根据权利要求1-9任一所述的复合无磷反渗透阻垢剂,其特征在于:由如下重量百分比的组分组成:
其余为水,其总重量满足100wt%。
CN201811190809.XA 2018-10-12 2018-10-12 复合无磷反渗透阻垢剂 Active CN109126474B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811190809.XA CN109126474B (zh) 2018-10-12 2018-10-12 复合无磷反渗透阻垢剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811190809.XA CN109126474B (zh) 2018-10-12 2018-10-12 复合无磷反渗透阻垢剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109126474A true CN109126474A (zh) 2019-01-04
CN109126474B CN109126474B (zh) 2020-12-15

Family

ID=64811541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811190809.XA Active CN109126474B (zh) 2018-10-12 2018-10-12 复合无磷反渗透阻垢剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109126474B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110548407A (zh) * 2019-09-16 2019-12-10 新疆水处理工程技术研究中心有限公司 一种阻硅垢的反渗透阻垢剂
CN110975634A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 南通善水化工科技发展有限公司 一种环境友好型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用
CN113135620A (zh) * 2021-04-30 2021-07-20 山东零点环保科技有限公司 一种复合阻垢剂及其制备方法
CN113134306A (zh) * 2021-04-30 2021-07-20 山东零点环保科技有限公司 一种无磷环保阻垢剂及其制备方法
CN113912773A (zh) * 2021-11-29 2022-01-11 新疆大学 酰胺类聚羧酸水处理剂及其制备方法和应用、复合阻硅垢水处理剂及其使用方法
CN118420134A (zh) * 2023-07-05 2024-08-02 重庆安天下水处理有限公司 一种环保型反渗透阻垢剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101948189A (zh) * 2010-09-02 2011-01-19 蓝星环境工程有限公司 一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法
CN101962233A (zh) * 2010-09-27 2011-02-02 同济大学 一种抑制水中硅垢沉积的树枝状聚合物和聚天冬氨酸钠复合阻垢剂
CN101973643A (zh) * 2010-09-27 2011-02-16 同济大学 一种抑制水中硅垢沉积的树枝状聚合物和聚环氧琥珀酸钠复合阻垢剂
CN102351986A (zh) * 2011-07-28 2012-02-15 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种油气井固井用二元共聚物缓凝剂的制备方法
US20140319067A1 (en) * 2013-04-27 2014-10-30 Tongji University Octamethylenephosphonic acid terminated polyamidoamine dendrimer and its use as antiscalant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101948189A (zh) * 2010-09-02 2011-01-19 蓝星环境工程有限公司 一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法
CN101962233A (zh) * 2010-09-27 2011-02-02 同济大学 一种抑制水中硅垢沉积的树枝状聚合物和聚天冬氨酸钠复合阻垢剂
CN101973643A (zh) * 2010-09-27 2011-02-16 同济大学 一种抑制水中硅垢沉积的树枝状聚合物和聚环氧琥珀酸钠复合阻垢剂
CN102351986A (zh) * 2011-07-28 2012-02-15 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 一种油气井固井用二元共聚物缓凝剂的制备方法
US20140319067A1 (en) * 2013-04-27 2014-10-30 Tongji University Octamethylenephosphonic acid terminated polyamidoamine dendrimer and its use as antiscalant

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张媛: "聚酰胺-胺类阻垢剂的合成研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *
王胜兵: "新型水溶性端羟基树状分子的合成", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110548407A (zh) * 2019-09-16 2019-12-10 新疆水处理工程技术研究中心有限公司 一种阻硅垢的反渗透阻垢剂
CN110975634A (zh) * 2019-12-27 2020-04-10 南通善水化工科技发展有限公司 一种环境友好型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用
CN113135620A (zh) * 2021-04-30 2021-07-20 山东零点环保科技有限公司 一种复合阻垢剂及其制备方法
CN113134306A (zh) * 2021-04-30 2021-07-20 山东零点环保科技有限公司 一种无磷环保阻垢剂及其制备方法
CN113912773A (zh) * 2021-11-29 2022-01-11 新疆大学 酰胺类聚羧酸水处理剂及其制备方法和应用、复合阻硅垢水处理剂及其使用方法
CN113912773B (zh) * 2021-11-29 2023-04-07 新疆大学 酰胺类聚羧酸水处理剂及其制备方法和应用、复合阻硅垢水处理剂及其使用方法
CN118420134A (zh) * 2023-07-05 2024-08-02 重庆安天下水处理有限公司 一种环保型反渗透阻垢剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109126474B (zh) 2020-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109126474A (zh) 复合无磷反渗透阻垢剂
CN109133389A (zh) 无磷复合阻垢剂
CN101492207A (zh) 一种阻垢分散剂及其制备方法
CN101475266A (zh) 一种荧光示踪阻垢剂及其制备方法
CN103395897B (zh) 一种无磷环保水处理药剂及其制备方法
CN103570145B (zh) 一种烯烃醚与不饱和羧酸共聚物阻垢剂的制备方法
JP2014532784A (ja) キレート官能性を有するポリマー
CN104045173A (zh) 一种新型无磷四元共聚物阻垢剂及其制备方法
CN102875808A (zh) 聚天冬氨酸衍生物及其制备方法和应用
CN104250378A (zh) 聚天冬氨酸/二乙烯三胺接枝共聚物及其合成方法
CN102219311B (zh) 一种多羧基无磷新型聚羧酸阻垢剂及其制备方法
CN109879451B (zh) 一种共聚物水处理剂的制备方法
CN103833150A (zh) 用于循环冷却水系统的阻垢分散剂及其制备方法
CN109264875A (zh) Per-pamam和pesa无磷复合阻垢剂
CN102807286B (zh) 一种荧光示踪绿色环保型聚醚缓蚀阻垢分散剂及其制备方法
CN109437415A (zh) 无磷反渗透阻垢剂per-pamam及其制备方法
CN106478872B (zh) 一种共聚物及其制备方法与应用
CN102674567B (zh) 一种环保型枝状聚醚阻垢分散剂及其制备方法
CN106478873B (zh) 一种共聚物及其制备方法与应用
CN101428912B (zh) 生物可降解缓蚀阻垢剂-含羧酸基聚天冬氨酸衍生物及其制备方法
CN103717627B (zh) 制备马来酸-异戊二烯醇共聚物的方法
CN108192099A (zh) 聚天冬氨酸/色胺接枝共聚物及其合成方法
CN106478876B (zh) 一种共聚物及其制备方法与应用
CN106478879B (zh) 一种共聚物及其制备方法与应用
CN102786623B (zh) 一种荧光示踪无磷聚醚多功能水处理剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant