CN109467200A - Mvr废水处理用阻垢剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
- C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus
- C02F5/145—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus combined with inorganic substances
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Abstract
本发明涉及废水处理领域，具体地，提供了一种MVR废水处理用阻垢剂及其制备方法和应用。该阻垢剂按质量份数计包括以下原料：水解聚马来酸酐10‑20份，丙烯酸类二元共聚物50‑60份，丙烯酸‑羟基丙烯酸酯‑含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物170‑180份，2‑膦酸基丁烷‑1,2,4三羧酸15‑25份，氨基三亚甲基膦酸75‑85份，以及六偏磷酸钠35‑45份。该阻垢剂具有良好的阻垢效果，对高温下废水在浓缩时起到分散作用，对二价成垢离子具有很强的络合增溶作用，对废水中悬浮颗粒物具有很强的分散性能，能够阻止成垢盐的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉淀，并可除去MVR系统中传热面和管道系统内的污垢，降低处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种MVR废水处理用阻垢剂及其制备方法和应用。
背景技术
在印染、化工、造纸、食品加工、医药和农药等生产过程中会产生高含盐高有机物废水，由于其含有大量的无机盐，难于简单的采用生化法处理，因此被废水处理行业认为是高难度处理废水，对生活饮用水和工农业生产用水产生极大危害。因此，必须对此类废水进行处理，以减小对环境的危害，实现节能减排的要求。
机械蒸汽再压缩技术(MVR，Mechanical Vapor Recompression)处理高浓度含盐废水是节能环保的新型废水处理技术，该方法对废水处理完全，可以将废水内的盐全部回收，产生的凝水可回收利用，实现了零排放并变废为宝。目前已在医药废水等高浓度含盐废水处理领域推广，能够实现蒸馏水回用和废水零排放。但是某些MVR进水为高含盐量高有机物废水，在MVR本身很高的浓缩倍数的情况下，因为高含盐量高硬度，大量的非常致密的硬垢会附着在设备内壁及换热板片上，严重影响换热效率，清洗困难，物理清洗不能保证清洗效果，化学清洗又会腐蚀设备。另外由于含有大量的有机物，大量的有机物类的软垢会堵塞MVR底部的布水器的细孔，导致布水不畅，轻则影响设备换热，重则造成换热器板片间隙及布水器细孔堵塞，设备就需要停运维护。因此，蒸发设备运行过程中急需阻垢分散，阻垢分散方案研究是MVR技术处理废水应用推广重点的研究方向。
针对MVR技术处理某些废水结垢问题，目前国内主要采用物理分离和软化两种技术路线。物理分离是运用反渗透或纳滤等膜分离技术，降低MVR进水的含盐量、硬度和有机物，但是投资大、运行成本高、硬度和有机物也会给膜带来污堵。软化是采用离子交换树脂，降低MVR进水的硬度，但是投资偏大，运行成本高，高有机物会对树脂产生污染。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种MVR废水处理用阻垢剂，该MVR废水处理用阻垢剂具有良好的阻垢效果，能够有效降低高含盐量高有机物的废水处理成本。
本发明的第二目的在于提供一种上述MVR废水处理用阻垢剂的制备方法，该方法工艺简单，适合工业化大批量生产。
本发明的第三目的在于提供一种上述MVR废水处理用阻垢剂在MVR系统中的应用，将该MVR废水处理用阻垢剂应用于MVR系统中能够优化阻垢效果，提高设备使用效率和使用寿命。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐10-20份，
丙烯酸类二元共聚物50-60份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物170-180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15-25份，
氨基三亚甲基膦酸75-85份，
以及六偏磷酸钠35-45份。
作为进一步优选地技术方案，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐12-18份，
丙烯酸类二元共聚物52-58份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物172-178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17-24份，
氨基三亚甲基膦酸76-84份，
以及六偏磷酸钠36-43份。
作为进一步优选地技术方案，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐12-17份，
丙烯酸类二元共聚物53-58份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物173-178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17-22份，
氨基三亚甲基膦酸77-83份，
以及六偏磷酸钠37-43份。
作为进一步优选地技术方案，所述丙烯酸类二元共聚物包括丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物和/或马来酸酐-丙烯酸二元共聚物。
作为进一步优选地技术方案，所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物包括丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物和/或丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物。
作为进一步优选地技术方案，所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物包括丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物。
作为进一步优选地技术方案，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐10-20份，
丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物50-60份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物170-180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15-25份，
氨基三亚甲基膦酸75-85份，
以及六偏磷酸钠35-45份。
第二方面，本发明提供了一种上述MVR废水处理用阻垢剂的制备方法，将配方量的各原料混合均匀即可。
第三方面，本发明提供了一种上述MVR废水处理用阻垢剂在MVR系统中的应用。
作为进一步优选地技术方案，将所述MVR废水处理用阻垢剂以20～30mg/L的浓度投加到MVR系统进水端。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的MVR废水处理用阻垢剂通过水解聚马来酸酐等各原料的合理复配，使其具有良好的阻垢效果，对高温下的废水在浓缩时起到分散作用，对二价成垢离子具有很强的络合增溶作用，对废水中的悬浮颗粒物具有很强的分散性能，能够阻止成垢盐的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉淀，并可除去MVR系统中传热面和管道系统内的污垢，降低高含盐量高有机物的废水处理成本。
将上述MVR废水处理用阻垢剂应用于MVR系统中能够优化阻垢效果，具体体现在：一、预热器结垢少，一效蒸发器不易结垢；二、垢样为软垢，不为块状硬垢；三、二效蒸发器的分配器不会堵死；四、板片垢样易脱落且为流沙状，或者高压水枪冲洗直接脱落；五、降低清洗频率，增加机组使用寿命。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。
需要说明的是：
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，如果没有特别的说明，百分数(％)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。
本发明中，如果没有特别的说明，所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“10-20”表示本文中已经全部列出了“10-20”之间的全部实数，“10-20”只是这些数值组合的缩略表示。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。
本发明中，除非另有说明，各个反应或操作步骤可以顺序进行，也可以不按照顺序进行。优选地，本文中的反应方法是顺序进行的。
除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。
第一方面，在至少一个实施例中提供了一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐10-20份，
丙烯酸类二元共聚物50-60份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物170-180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15-25份，
氨基三亚甲基膦酸75-85份，
以及六偏磷酸钠35-45份。
上述MVR废水处理用阻垢剂通过水解聚马来酸酐等各原料的合理复配，使其具有良好的阻垢效果，对高温下的废水在浓缩时起到分散作用，对二价成垢离子具有很强的络合增溶作用，对废水中的悬浮颗粒物具有很强的分散性能，能够阻止成垢盐的晶体生长过程和颗粒物的凝聚沉淀，并可除去MVR系统中传热面和管道系统内的污垢，降低高含盐量高有机物的废水处理成本。
将上述阻垢剂应用于MVR系统中能够优化阻垢效果，具体体现在：一、预热器结垢少，一效蒸发器不易结垢；二、垢样为软垢，不为块状硬垢；三、二效蒸发器的分配器不会堵死；四、板片垢样易脱落且为流沙状，或者高压水枪冲洗直接脱落；五、降低清洗频率，增加机组使用寿命。
水解聚马来酸酐
水解聚马来酸酐(HPMA，Hydrolyzed Polymaleic Anhydride)是一种低分子量聚电解质，一般相对分子量为400～800，无毒，易溶于水，化学稳定性及热稳定性高，分解温度在330℃以上。
本发明中，按质量份数计，水解聚马来酸酐的含量典型但非限制性的为10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份。
丙烯酸类二元共聚物
丙烯酸类二元共聚物是指丙烯酸与其他聚合物单体聚合而成的共聚物，其他聚合物单体包括含羟基的聚合物单体或含羰基的聚合物单体。上述丙烯酸类二元共聚物包括但不限于丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物或马来酸酐-丙烯酸二元共聚物。
所述羟基丙烯酸酯为含有羟基的丙烯酸酯，所述羟基通过C2～C4的直链烷基或支链烷基与丙烯酸酯中的CH2＝CHCOO-基团相连，C2～C4的直链烷基或支链烷基包括但不限于乙基、正丙基、异丙基、正丁基或二甲基丙基等，所述羟基包括但不限于1个或2个。所述羟基丙烯酸酯包括但不限于丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或4-羟基丁基丙烯酸酯等。
所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物包括但不限于丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物或丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物。
丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物的分子式是((C6H10O3)·(C3H4O2))x，为无色至淡黄色粘稠液体，它对碳酸钙、硫酸钙特别是磷酸钙垢的形成和沉积有良好的抑制作用，对三氧化二铁、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能；在较高温度和碱性条件下有良好阻垢分散作用。
丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物中丙烯酸单体和丙烯酸羟丙酯单体的摩尔比优选为(3:1)～(1:2)，共聚物的极限黏度(30℃)为0.065～0.095dL/g，平均分子质量为1000～50000。
马来酸酐-丙烯酸二元共聚物是一种低分子量的聚电解质，由马来酸酐和丙烯酸按一定比例共聚制得，马来酸酐-丙烯酸二元共聚物对碳酸盐等具有很强的分散作用，热稳定性高，可在300℃高温等恶劣条件下使用，与其他水处理药剂具有良好的相容性和协同增效作用，对包括磷酸盐在内的水垢的生成具有良好的抑制作用。
马来酸酐-丙烯酸二元共聚物中马来酸酐单体和丙烯酸单体的摩尔比优选为(95:5)～(50:50)，平均分子质量为1000～6000。
本发明中，按质量份数计，丙烯酸类二元共聚物的含量典型但非限制性的为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份。
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物
羟基丙烯酸酯为含有羟基的丙烯酸酯，所述羟基通过C1～C4的直链烷基或支链烷基与丙烯酸酯中的CH2＝CHCOO-基团相连，C1～C4的直链烷基或支链烷基包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或二甲基丙基等，所述羟基包括但不限于1个或2个。所述羟基丙烯酸酯包括但不限于丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯或4-羟基丁基丙烯酸酯等。
含磺酸基团的不饱和单体是指含有磺酸基团和不饱和键的单体，其中磺酸基团是指-SO3H基团，不饱和键是未与其他原子单独成键，可能是有两个或者三个电子同时与同一个原子成键，包括碳碳双键、碳碳三键或碳氧双键等。含磺酸基团的不饱和单体包括但不限于苯乙烯磺酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯磺酸或丙烯基磺酸等。
上述三元共聚物包括但不限于丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-苯乙烯磺酸三元共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-乙烯磺酸三元共聚物或丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-丙烯基磺酸三元共聚物等。
上述三元共聚物的平均分子质量为3000～20000，含磺酸基团不饱和单体的摩尔百分含量优选为5％～20％。
本发明中，按质量份数计，丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物的含量典型但非限制性的为170份、171份、172份、173份、174份、175份、176份、177份、178份、179份或180份。
本发明使用的上述二元共聚物和三元共聚物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，因此使得该阻垢剂适用于高温、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。
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸为无色或淡黄色透明液体，相对密度(20℃)1.275，凝固点-15℃，具有优良的阻垢缓蚀性能，耐酸，耐碱，耐氧化剂，pH>14时仍不水解，热稳定性好，因此可在高温、高硬度、高碱度条件下使用。2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸可对金属板片起到有效的缓蚀作用。
烯酸、丙烯酸羟乙酯和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的共聚物，
本发明中，按质量份数计，2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸的含量典型但非限制性的为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份或25份。
氨基三亚甲基膦酸
氨基三亚甲基膦酸分子式为C3H7NO9P3，可与水混溶，在200℃下有优良的阻垢性能，稳定性好；对碳酸钙垢效果甚优，并能与铁、铜、铝、锌等多种金属离子形成稳定络合物，具有良好的分散性能，当投加剂量超过40ppm时，还具有很好的缓蚀性能。
本发明中，按质量份数计，氨基三亚甲基膦酸的含量典型但非限制性的为75份、76份、77份、78份、79份、80份、81份、82份、83份、84份或85份。
六偏磷酸钠
六偏磷酸钠分子式为(NaPO3)6，白色粉末结晶，或无色透明玻璃片状或块状固体；易溶于水，不溶于有机溶剂；与钙、镁等金属离子能生成可溶性络合物。
本发明中，按质量份数计，六偏磷酸钠的含量典型但非限制性的为35份、36份、37份、38份、39份、40份、41份、42份、43份、44份或45份。
在一种优选地实施方式中，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐12-18份，
丙烯酸类二元共聚物52-58份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物172-178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17-24份，
氨基三亚甲基膦酸76-84份，
以及六偏磷酸钠36-43份。
在一种优选地实施方式中，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐12-17份，
丙烯酸类二元共聚物53-58份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物173-178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17-22份，
氨基三亚甲基膦酸77-83份，
以及六偏磷酸钠37-43份。
通过进一步优选各原料的含量，使得各原料的配合更加科学合理，能够进一步提高阻垢剂的阻垢效果，减少硬垢和软垢的生成，进一步降低处理成本。
在一种优选地实施方式中，所述丙烯酸类二元共聚物包括丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物和/或马来酸酐-丙烯酸二元共聚物。
在一种优选地实施方式中，所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物包括丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物和/或丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物。
在一种优选地实施方式中，所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物包括丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物。
在一种优选地实施方式中，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐10-20份，
丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物50-60份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物170-180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15-25份，
氨基三亚甲基膦酸75-85份，
以及六偏磷酸钠35-45份。
上述MVR废水处理用阻垢剂通过进一步优选各原料，进一步提高了MVR废水处理用阻垢剂的阻垢分散效果，能够在较低浓度下达到有效的阻垢分散，降低阻垢剂的使用量，降低使用成本。
第二方面，在至少一个实施例中提供了一种上述MVR废水处理用阻垢剂的制备方法，将配方量的各原料混合均匀即可。
该方法制备工艺简单，仅需将各原料混合均匀即可，适合工业化大批量生产，各原料可采用市售的，或采用现有技术中的方法进行制备。采用该方法制备得到的MVR废水处理用阻垢剂具有良好的阻垢分散效果，能够降低高含盐量高有机物的废水处理成本，有很高的推广价值和经济效益。
第三方面，在至少一个实施例中提供了一种上述MVR废水处理用阻垢剂在MVR系统中的应用。
将上述阻垢剂应用于MVR系统中能够优化阻垢效果，具体体现在：一、预热器结垢少，一效蒸发器不易结垢；二、垢样为软垢，不为块状硬垢；三、二效蒸发器的分配器不会堵死；四、板片垢样易脱落且为流沙状，或者高压水枪冲洗直接脱落；五、降低清洗频率，增加机组使用寿命。
在一种优选地实施方式中，将所述阻垢剂以20～30mg/L的浓度投加到MVR系统进水端。
在MVR系统进水端，将该阻垢剂以20～30mg/L的浓度，进行持续性投加，在高温116℃的MVR系统中可有效达到阻垢分散能力：
预热器：不锈钢板片上有大量松软的软垢，通过通过高压水枪清洗，可有效提高一效的蒸发量和运行时间；
一效体：不锈钢板片上有少量松软的软垢，通过高压水枪清洗，可有效提高一效的蒸发量和运行时间；
二效体：存在少量软垢，软垢主要和水中的粘性物质混合，附在板片上。
通过分析发现，预热器垢体主要成分为碳酸盐垢；一效体垢体50％为碳酸盐，大多数为有机物；二效体5-10％为碳酸盐垢，几乎全部为粘性的有机物。
未投加上述阻垢剂时，MVR系统平均需要260h左右通过化学与物理方法清洗一次，同时板片上的垢为硬垢，通过高压水枪难以清洗，且容易损坏不锈钢表面，再通过化学清洗，腐蚀率升高，损坏率升高。而投加上述阻垢剂后，MVR系统平均需要380h左右清洗一次，延长了停机清洗的间隔，降低了清洗频率，蒸发量稳定时间更长，同时软垢更容易清洗，增大了MVR系统的有效使用率，充分提高了MVR系统的蒸发量和废水处理量。
下面结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐10份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物50份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物170份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15份，
氨基三亚甲基膦酸75份，
以及六偏磷酸钠35份；
其中，丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物中丙烯酸单体和丙烯酸羟丙酯单体的摩尔比为4:1。
实施例2
一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐20份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物60份，
丙烯酸-丙烯酸羟丙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸25份，
氨基三亚甲基膦酸85份，
以及六偏磷酸钠45份；
其中，丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物中丙烯酸单体和丙烯酸羟丙酯单体的摩尔比为1:3。
实施例3
一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐17份，
马来酸酐-丙烯酸二元共聚物53份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-乙烯磺酸三元共聚物178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17份，
氨基三亚甲基膦酸77份，
以及六偏磷酸钠43份；
其中，马来酸酐-丙烯酸二元共聚物中马来酸酐单体和丙烯酸单体的摩尔比优选为1:2。
实施例4
一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐15份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物55份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-苯乙烯磺酸三元共聚物175份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸20份，
氨基三亚甲基膦酸80份，
以及六偏磷酸钠40份；
其中，丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物中丙烯酸单体和丙烯酸羟丙酯单体的摩尔比为1:3。
实施例5
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例4不同的是，本实施例中的二元共聚物为马来酸酐-丙烯酸二元共聚物，其余各组分及其含量均与实施例4相同。
实施例6
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例4不同的是，本实施例中的二元共聚物为丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物，其余各组分及其含量均与实施例4相同。
实施例7
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例6不同的是，本实施例中的丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物中丙烯酸单体和丙烯酸羟丙酯单体的摩尔比为1:1，其余各组分及其含量均与实施例6相同。
实施例8
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例7不同的是，本实施例中的三元共聚物为丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物，其余各组分及其含量均与实施例7相同。
实施例1-8中各阻垢剂的制备方法为将配方量的各原料混合均匀。
对比例1
一种MVR废水处理用阻垢剂，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐20份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物40份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物165份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸10份，
氨基三亚甲基膦酸70份，
以及六偏磷酸钠30份；
其中，丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物中丙烯酸单体和丙烯酸羟丙酯单体的摩尔比为4:1。
与实施例1不同的是，本对比例中各原料的含量均不在本发明所提供的范围内。
对比例2
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例1不同的是，本对比例中不含丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物。
对比例3
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例1不同的是，本对比例中不含丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物。
对比例4
一种MVR废水处理用阻垢剂，与实施例1不同的是，本对比例中不含氨基三亚甲基膦酸。
对比例5
蒸发浓缩专用阻垢分散剂KY-312(山东科宇水处理有限公司)。
效果模拟试验
分别将实施例1-8和对比例1-5中的阻垢剂加入到13个含有废水的烧杯中，阻垢剂的浓度为25mg/L，分别测定各个烧杯浓缩5倍、10倍和20倍后浓缩液中钙离子和镁离子的浓度，然后计算阻垢率η，结果见表1。
上式中：
η为阻垢率；
C0为试验前废水中相应离子的浓度，mg/L；
C1为废水试验后相应离子的浓度，mg/L；
C2为未加入阻垢剂的废水试验后相应离子的浓度，mg/L。
表1
表1中“5倍”、“10倍”和“20倍”分别是指浓缩5倍、浓缩10倍和浓缩20倍。
可见，实施例1-8中钙离子和镁离子在浓缩5倍、浓缩10倍和浓缩20倍的阻垢率均优于对比例1-5，由此说明本发明提供的MVR废水处理用阻垢剂具有良好的阻垢效果，阻垢效果稳定，随浓缩倍数的增加阻垢率不衰减或衰减趋势较小，改变各原料的含量或删除任意组分或选用现有的阻垢剂均会使阻垢效果变差。
进一步地分析可知，实施例5-6的阻垢率由于实施例4，说明采用本发明优选的丙烯酸类二元共聚物能够提高阻垢效果；实施例7的阻垢率由于实施例6，说明采用本发明优选的单体摩尔比能够提高阻垢效果；实施例8的阻垢率由于实施例7，说明采用本发明优选的丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物能够提高阻垢效果。
上机试验效果
将MVR机组1#与机组2#作对比，机组1#使用现有方式处理物料液，机组2#在进水端持续性加入25mg/L的阻垢剂(实施例8)，在各机组的一个清洗周期内，观察机组1#与机组2#之间不同：
机组1#一个清洗周期为270h，机组2#一个清洗周期为380h。在一个周期内机组1#与往常一样，蒸发量不断降低，进料量也不断降低；而机组2#蒸发量在前期240h比较稳定，一直稳定在300～340m3/h，后期开始降低，进料量也降低。相比之下，投加阻垢剂后，日均蒸发量增大，一个清洗周期拉长。
机组1#预热器结垢致密坚硬，一效蒸发器结垢少于预热器且结垢致密坚硬，容易脱落堵塞换热板片下的循环泵入口和顶端的布水孔，二效蒸发器结垢情况少于一效蒸发器，但结垢致密坚硬，容易脱落堵塞换热板片下的循环泵入口和顶端的布水孔。机组2#预热器无坚硬情况，但有疏松的软垢，脱落但不堵塞循环泵入口与顶端布水孔，一效蒸发器垢样比预热器多，但非常容易脱落；二效蒸发器存在非常薄的垢体，因二效浓缩液粘度增大，布水后的粘液附着蒸发板片表面，使得蒸发板片表面有一层薄垢。
机组1#物理清洗时利用20bar高压水枪冲洗，清洗难度较大，蒸发器板片之间的缝隙无法冲洗，高压下的射流对蒸发器板片损害大，物理清洗时间为48h；化学清洗使用氨基磺酸与LAN-826清洗，清洗时间为24h。机组2#物理清洗时利用10bar高压水枪冲洗，因换热器板片上为疏松软垢，即冲击比较彻底，水枪冲洗的地方通过化学清洗，物理清洗时间为24h；化学清洗使用氨基磺酸与LAN-826清洗，清洗时间为14h。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.一种MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：
水解聚马来酸酐10-20份，
丙烯酸类二元共聚物50-60份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物170-180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15-25份，
氨基三亚甲基膦酸75-85份，
以及六偏磷酸钠35-45份。
2.根据权利要求1所述的MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，包括以下原料：
水解聚马来酸酐12-18份，
丙烯酸类二元共聚物52-58份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物172-178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17-24份，
氨基三亚甲基膦酸76-84份，
以及六偏磷酸钠36-43份。
3.根据权利要求1所述的MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，包括以下原料：
水解聚马来酸酐12-17份，
丙烯酸类二元共聚物53-58份，
丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物173-178份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸17-22份，
氨基三亚甲基膦酸77-83份，
以及六偏磷酸钠37-43份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，所述丙烯酸类二元共聚物包括丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物和/或马来酸酐-丙烯酸二元共聚物。
5.根据权利要求4所述的MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯二元共聚物包括丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物和/或丙烯酸-丙烯酸羟乙酯二元共聚物。
6.根据权利要求1-3任一项所述的MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，所述丙烯酸-羟基丙烯酸酯-含磺酸基团的不饱和单体三元共聚物包括丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物。
7.根据权利要求1-3任一项所述的MVR废水处理用阻垢剂，其特征在于，所述阻垢剂包括以下原料：
水解聚马来酸酐10-20份，
丙烯酸-丙烯酸羟丙酯二元共聚物50-60份，
丙烯酸-丙烯酸羟乙酯-2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸三元共聚物170-180份，
2-膦酸基丁烷-1,2,4三羧酸15-25份，
氨基三亚甲基膦酸75-85份，
以及六偏磷酸钠35-45份。
8.权利要求1-7任一项所述的MVR废水处理用阻垢剂的制备方法，其特征在于，将配方量的各原料混合均匀即可。
9.权利要求1-7任一项所述的MVR废水处理用阻垢剂在MVR系统中的应用。
10.根据权利要求9所述的MVR废水处理用阻垢剂在MVR系统中的应用，其特征在于，将所述MVR废水处理用阻垢剂以20～30mg/L的浓度投加到MVR系统进水端。
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