CN111001306A - 一种抑菌型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抑菌型反渗透阻垢剂及制备方法。以该阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂包含12‑40wt％聚丙烯酸、5‑20wt％聚天冬氨酸、5‑20wt％聚环氧琥珀酸、8‑20wt％丙烯酸‑丙烯酰基吗啉共聚物、8‑20wt％马来酸酐‑丙烯酰基吗啉共聚物、2‑5wt％2.2‑二溴‑3‑氰基丙酰胺、8‑20wt％聚乙二醇、其余为水。本发明还提供了上述阻垢剂的制备方法及应用。本发明的抑菌型反渗透阻垢剂含有无磷阻垢剂成分，消除了磷元素存在对细菌繁殖的促进作用，还包含同时具备杀菌和阻垢能力的成分，不仅能够起到针对性的阻垢作用，还能抑制使用过程中细菌的繁殖。该阻垢剂效果好，针对不同的成垢因子分别实现阻垢，配方内还含有非氧化性杀菌剂，是一种抑菌型反渗透阻垢剂。

Description

一种抑菌型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种抑菌型反渗透阻垢剂及其制备方法与应用，涉及水处理药剂技术领域。

背景技术

目前，国内反渗透阻垢剂大多使用聚磷酸盐、有机磷、聚羧酸、膦羧酸作为反渗透膜阻垢剂，药剂中组分含磷和大分子可降解有机物，药剂在长期使用过程中，容易在加药箱内滋生细菌，通过加药泵打入保安过滤器后，在滤芯上进一步滋生细菌造成滤芯污染，影响滤芯的使用寿命，当阻垢剂进入反渗透膜内，因阻垢剂滋生的细菌造成反渗透膜的二次污染并产生膜元件污堵。由于应用上述阻垢剂容易在整个反渗透系统内多处设备产生细菌滋生，缩短了滤芯的更换周期，造成反渗透膜频繁清洗，尤其是使用在污水回用的系统中，反渗透膜污堵速度非常快，水处理成本大幅度增加，因此有必要开发一种抑菌型反渗透阻垢剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑菌型反渗透阻垢剂。

本发明的目的还在于提供上述抑菌型反渗透阻垢剂的制备方法。

本发明的目的还在于提供上述抑菌型反渗透阻垢剂在反渗透膜水处理装置中的应用。

为达上述目的，本发明提供了一种抑菌型反渗透阻垢剂，其中，以该阻垢剂的总重量为100％计，该阻垢剂包含12-40wt％聚丙烯酸、5-20wt％聚天冬氨酸、5-20wt％聚环氧琥珀酸、8-20wt％丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物、8-20wt％马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物、2-5wt％2，2-二溴-3-氰基丙酰胺、8-20wt％聚乙二醇。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述聚丙烯酸包括聚丙烯酸、聚丙烯酸钠。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述聚天冬氨酸包括聚天冬氨酸、聚天冬氨酸钠。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述聚环氧琥珀酸包括聚环氧琥珀酸、聚环氧琥珀酸钠。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物包括丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物、丙烯酸钠-丙烯酰基吗啉共聚物。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述所述马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物包括马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物、马来酸钠-丙烯酰基吗啉共聚物。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述所述聚丙烯酸分子量为2000～8000。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，优选地，所述聚乙二醇分子量为200～4000。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂，聚丙烯酸是一种无磷阻垢剂，对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡有良好的阻垢作用，对悬浮物有良好的分散作用；

聚天冬氨酸也是一种无磷阻垢剂，对碳酸钙、硫酸钙、碳酸钙、硫酸钡、铁的氧化物有着良好的分散作用；

聚环氧琥珀酸也是一种无磷阻垢剂，阻碳酸钙能力强；

丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物既是良好的阻垢分散剂，而且本身自带杀菌基团，因此也具有杀菌作用；

马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物既是良好的阻垢分散剂，而且本身自带杀菌基团，因此也具有杀菌作用；

2，2-二溴-3-氰基丙酰胺是一种与反渗透膜材质兼容的杀菌剂，可以抑制细菌在加药、保安过滤器、膜元件内多个部分滋生。

本发明还提供了上述抑菌型反渗透阻垢剂的制备方法，其包括以下步骤：

a、将除了聚乙二醇外的液体组分分别置于反应釜内，每加入一种组分后，搅拌15～60min；

b、将1份2，2-二溴-3-氰基丙酰胺固体溶解于4～10份聚乙二醇内，搅拌30～120min；

c、将步骤b混合物加入步骤a混合物内，继续搅拌30～120min后获得最终产物。

根据本发明所述的制备方法，优选地，在步骤b中，各组分的质量比例(2，2-二溴-3-氰基丙酰)：(聚乙二醇)为1:4～10；

在上述步骤b中，混合为本领域的常规技术手段，搅拌的目的是使2，2-二溴-3-氰基丙酰充分溶解于聚乙二醇溶剂内，防止局部出现未溶现象。

根据本发明所述的制备方法，上述步骤a、步骤b、步骤c均是在室温下进行的。

根据本发明所述的抑菌型反渗透阻垢剂的制备方法，在步骤a中，各组分的加入顺序不作要求。

本发明还提供了上述抑菌型反渗透阻垢剂在反渗透水处理系统和装置中的应用。

本发明的抑菌型反渗透阻垢剂尤其适用于原水有机物含量高、污水回用、废水深度处理系统中反渗透装置，可以大幅延长反渗透的清洗周期，减少滤芯的更换。

本发明的抑菌型反渗透阻垢剂能够将阻止碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙、二氧化硅、铁氧化物、悬浮物在反渗透膜表面沉积。该阻垢剂效果良好，用量低，原料全部无磷，并且组分自带杀菌基团，另外还包含与膜兼容的杀菌剂，具有良好的杀菌作用，因此本发明是一种抑菌型反渗透阻垢剂。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种抑菌型反渗透阻垢剂，以该阻垢剂的总重量为100％计，所述阻垢剂包含30wt％聚丙烯酸、8wt％聚天冬氨酸、10wt％聚环氧琥珀酸、8wt％丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物、8wt％马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物、5wt％2，2-二溴-3-氰基丙酰胺、20wt％聚乙二醇。

上述抑菌型反渗透阻垢剂的制备方法包括以下步骤：

a、将除了聚乙二醇外的液体组分分别置于反应釜内，每加入一种组分后，搅拌30min；

b、将1份2，2-二溴-3-氰基丙酰胺固体溶解于4份聚乙二醇内，搅拌60min；

c、将步骤b混合物加入步骤a混合物内，继续搅拌120min后获得最终产物。

实施例2

本实施例提供了上述实施例1的抑菌型反渗透阻垢剂在生活污水深度处理工程中的应用，其包括以下步骤：

将实施例1制备得到的抑菌型反渗透阻垢剂应用于生活污水反渗透深度处理回用系统。

实验结果表明：使用市售的进口品牌阻垢剂A投加量4mg/L，主要成分为有机磷酸，保安过滤器出水SDI平均值为4.6，保安过滤器滤芯每15天更换一次，反渗透膜化学清洗周期为10天；使用本发明的抑菌型反渗透阻垢剂4mg/L，保安过滤器出水SDI平均值为2.1，保安过滤器滤芯2个月更换一次，反渗透膜化学清洗周期为延长到90天，在使用本发明的抑菌型反渗透阻垢剂，每年可减少滤芯更换量75％，化学清洗频率减少89％，延长了反渗透的使用寿命。

实施例3

本实施例提供了一种抑菌型反渗透阻垢剂，以该阻垢剂的总重量为100％计，所述阻垢剂包含25wt％聚丙烯酸、15wt％聚天冬氨酸、10wt％聚环氧琥珀酸、10wt％丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物、15wt％马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物、4wt％2，2-二溴-3-氰基丙酰胺、20wt％聚乙二醇。

上述抑菌型反渗透阻垢剂的制备方法包括以下步骤：

a、将除了聚乙二醇外的液体组分分别置于反应釜内，每加入一种组分后，搅拌20min；

b、将1份2，2-二溴-3-氰基丙酰胺固体溶解于5份聚乙二醇内，搅拌40min；

c、将步骤b混合物加入步骤a混合物内，继续搅拌90min后获得最终产物。

实施例4

本实施例提供了上述实施例3的抑菌型反渗透阻垢剂在钢铁企业全厂废水反渗透深度处理系统，其包括以下步骤：

将实施例3制备得到的抑菌型反渗透阻垢剂应用于钢铁企业全厂废水反渗透深度处理系统。

实验结果表明：使用市售的进口品牌阻垢剂B投加量5mg/L，主要成分为有有机膦羧酸，保安过滤器出水SDI平均值为4.8，保安过滤器滤芯每周更换一次，反渗透膜化学清洗周期为7天；使用本发明的抑菌型反渗透阻垢剂4mg/L，保安过滤器出水SDI平均值为2.5，保安过滤器滤芯2个月更换一次，反渗透膜化学清洗周期为延长到90天，在使用本发明的抑菌型反渗透阻垢剂，每年可减少滤芯更换量88％，化学清洗频率减少94％，延长了反渗透的使用寿命。

Claims (10)

1.一种抑菌型反渗透阻垢剂，其中，该阻垢剂包含12-40wt％聚丙烯酸、5-20wt％聚天冬氨酸、5-20wt％聚环氧琥珀酸、8-20wt％丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物、8-20wt％马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物、2-5wt％2，2-二溴-3-氰基丙酰胺、8-20wt％聚乙二醇。

2.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述聚丙烯酸包括聚丙烯酸、聚丙烯酸钠。

3.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述聚天冬氨酸包括聚天冬氨酸、聚天冬氨酸钠。

4.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述聚环氧琥珀酸包括聚环氧琥珀酸、聚环氧琥珀酸钠。

5.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物包括丙烯酸-丙烯酰基吗啉共聚物、丙烯酸钠-丙烯酰基吗啉共聚物。

6.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物包括马来酸酐-丙烯酰基吗啉共聚物、马来酸钠-丙烯酰基吗啉共聚物。

7.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述聚丙烯酸分子量为2000～8000。

8.根据权利要求1所述的抑菌型反渗透阻垢剂，其中，所述聚乙二醇分子量为200～2000。

9.权利要求1-8任一项所述的抑菌型反渗透阻垢剂的制备方法，其包括以下步骤：

a、将除了聚乙二醇外的液体组分分别置于反应釜内，每加入一种组分后，搅拌15～60min；

b、将1份2，2-二溴-3-氰基丙酰胺固体溶解于4～10份聚乙二醇内，搅拌30～120min；

c、将步骤b混合物加入步骤a混合物内，继续搅拌30～120min后获得最终产物。

10.权利要求1-8任一项所述的抑菌型反渗透阻垢剂在反渗透水处理系统中的应用。