CN113967411A - 一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域，具体为一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法。本发明的无磷反渗透膜阻垢剂包括以下质量分数的原料：聚天冬氨酸10‑15%、聚环氧琥珀酸50‑65%、壳聚糖15‑20%、聚丙烯酸5‑10%、阴离子表面活性剂1‑5%、二(五甲基环戊二烯)基锌3‑5%。本发明的无磷反渗透膜阻垢剂能够对含有多种重金属的工业以及生活废水进行脱盐处理，且对钙离子、钡离子、镁离子、铜离子具有较高的阻垢率。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，污水排放量不断增长，人们生活用的水资源越来越匮乏，同时也面临着大量水资源存在污染的问题。目前反渗透法和离子交换法在水处理中应用非常广泛。反渗透法因为其结构紧凑、成本低廉、二次污染小、出水稳定、自动化程度高等特点备受人们青睐。
在反渗透系统运行中，反渗透膜结垢严重影响着反渗透装置的运行效率，例如能耗增加、膜寿命缩短、出水水质低、出水量少等。为了减缓结垢现象，需要在反渗透系统中加入一定量的阻垢剂。目前常采用的阻垢剂主要有以下几类：
1）聚磷酸盐类阻垢剂
阻垢机理主要是分子中的部分官能团通过静电力吸附在晶体（晶核）表面的活性点上，以此减缓晶体的生长，使许多晶体保持在微晶状态，增加其溶解度。但是该类阻垢剂存在阈值效应，当磷浓度高时，易产生磷酸钙沉淀，同时磷浓度高也使得系统中菌藻滋生，造成反渗透膜污染严重；
2）有机膦酸类阻垢剂
阻垢机理主要是通过减缓晶格生长和晶格畸变从而实现阻垢的作用。但是当水中含有铁或其他悬浮固体时，其阻垢效果会在一定程度上变差；
3）羧酸类聚合物、磺酸类共聚物阻垢剂
阻垢机理主要是其含有大量的氢键，对多种垢具有较好的分散能力，同时水溶性好，其与Ca2+等反应生成溶于水的络合物，从而有效碳酸钙等生成。
4）膦酸类聚合物
其分子结构中同时含有膦酸基团和羧酸基团，其对多种金属离子具有良好都螯合能力，因此能够有效抑制无机盐垢的生成，同时还具有一定的缓蚀能力和高分散能力。
5）环境友好型阻垢剂
聚氨基酸类阻垢剂（聚天冬氨酸等）其具有生物降解和络合增溶、分散等功能，其热稳定性能好，可用于高温水处理系统。聚环氧琥珀酸阻垢剂是一种无磷、无氮且具有生物及降解能力的缓蚀阻垢剂。烷基环氧羧酸盐阻垢剂在碱性水处理中就有良好的阻垢效果，能够有效抑制碳酸钙和氢氧化锌的产生。
随着阻垢剂研究地不断深入，研究人员发现阻垢剂单体之间存在一定的协同作用，因此复合型阻垢剂越来越备受青睐。
中国专利CN101948189B中公开了一种无磷无磷反渗透膜阻垢剂，所述阻垢剂含有以下组分：羧酸类聚合物5%-20%，磺酸类共聚物6%-36%，聚氨基酸5%-15%，双十八烷基二甲基溴化铵0.1%-20%，余量为去离子水。其制备方法为，将所述羧酸类聚合物、磺酸类共聚物、聚氨基酸和去离子水于室温下加入容器内，搅拌至均一透明溶液即得。该无磷无磷反渗透膜阻垢剂可高效防止无机垢和胶体垢在反渗透膜上的沉积，在使用过程中能保证pH值在2~7范围内，且无毒、与常用絮凝剂兼容性好、与酸相比对膜不产生任何损害。
在中国专利CN104874294B中公开了环保型复合阻垢剂，其是由单宁、溴化十二烷基苄基铵、柠檬酸钠、聚天冬氨酸、锌盐、石酒酸钾钠构成。该阻垢剂具有优异的阻硫酸钙垢性能，同时还能稳定碳酸钙垢，在高硬水中具有良好的阻垢性能，并能提高水处理系统中的抑菌能力，提高出水量和出水质量。
锌盐与其他缓蚀剂复合使用时，能够加速缓蚀剂的成膜速度，取得较好的缓蚀作用。但是目前采用锌盐复合的阻垢剂虽然对碳酸钙、硫酸钙等具有较强的阻垢率，但是阻垢效果仍差强人意，同时对铜离子、镁离子等金属的阻垢效果欠佳。因此对于同时含有多种金属离子的工业废水的脱盐效果欠佳。
发明内容
基于上述问题，本发明的目的是提供了一种用于反渗透膜的含锌盐复合阻垢剂，其克服了上述领域中的问题。本发明的复合阻垢剂对多种金属离子均具有较强的阻垢率，能够用于含有多种金属离子的工业废水或生活废水进行反渗透膜脱盐处理，有效抑制结垢现象。
本发明提供了一种无磷反渗透膜阻垢剂，包括以下质量分数的原料：
聚天冬氨酸10-15%
聚环氧琥珀酸 50-65%
壳聚糖15-20%
聚丙烯酸5-10%
阴离子表面活性剂1-5%
二(五甲基环戊二烯)基锌 3-5%。
具体而言，在一些实施例中，本发明所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰油酰氧乙基磺酸钠、N-油酰基N-甲基牛磺酸钠中的至少一种。
本发明还提供了所述无磷反渗透膜阻垢剂的制备方法，具体如下：
按比例称取聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、壳聚糖、聚丙烯酸、阴离子表面活性剂、二(五甲基环戊二烯)基锌，然后在80-150r/min的搅拌速率下进行混合30-60min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的无磷反渗透膜阻垢剂能够适用于工业废水净化，其适用于含有多种金属离子的工业或生活废水进行脱盐；本发明的阻垢剂是利用聚环氧琥珀酸和壳聚糖作为主要成分结合聚天冬氨酸、聚丙烯酸、阴离子表面活性剂以及二(五甲基环戊二烯)基锌构成，有机锌能够在阴离子表面活性剂的作用下与壳聚糖等组分形成螯合体，从而提高了阻垢剂的阻垢性能；
经试验验证，本发明的无磷反渗透膜阻垢剂对碳酸钙的阻垢率高达99.5%以上，本发明实施例2中的阻垢剂可以实现对碳酸钙的阻垢率高达100%；本发明的阻垢剂对钡离子、镁离子以及铜离子的阻垢率也高达95%以上。
附图说明
图1为实施例1制备的阻垢剂加入量与金属阻垢率的曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸12.5%
聚环氧琥珀酸 58%
壳聚糖15%
聚丙烯酸7.5%
十二烷基苯磺酸钠3%
二(五甲基环戊二烯)基锌 4%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
利用所制备的阻垢剂对pH为7.5的工业废水进行脱盐，工业废水组成如表1所示：
表1
| Cu<sup>2+</sup> | Mg<sup>2+</sup> | Ca<sup>2+</sup> | Ba<sup>2+</sup> | |
| 浓度mg/L | 312 | 235 | 600 | 174 |
称取100mL上述工业废水加入实施例1所制备的无磷反渗透膜阻垢剂15mg，然后在室温下进行超声混合处理20-30min，超声波的频率为500Hz，分别测定废水中上述四种金属离子的阻垢率。
阻垢率的计算公式为：阻垢率=（C-C0）/（C1-C0）×100%
其中，C为实测金属离子的浓度；C0为空白样中金属离子的浓度；C1为初始水样中金属离子的浓度。检测结果如表2所示。
表2
| Cu<sup>2+</sup>阻垢率 | Mg<sup>2+</sup>阻垢率 | Ca<sup>2+</sup>阻垢率 | Ba<sup>2+</sup>阻垢率 |
| 98.5% | 97.3% | 99.7% | 96.4% |
同时，在100mL上述工业废水中加入不同量本发明实施例1的无磷反渗透膜阻垢剂，进行金属离子阻垢性能研究，如图1所示。从图1中可以看出，当阻垢剂的加入量超过20mg时，阻垢性能明显降低。
实施例2
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸13%
聚环氧琥珀酸 60%
壳聚糖17%
聚丙烯酸5%
十二烷基苯磺酸钠2%
二(五甲基环戊二烯)基锌 3%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
实施例3
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸15%
聚环氧琥珀酸 50%
壳聚糖20%
聚丙烯酸5%
十二烷基苯磺酸钠5%
二(五甲基环戊二烯)基锌 5%。
按比例称取上述原料，然后在1000r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
实施例4
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸10%
聚环氧琥珀酸 55%
壳聚糖20%
聚丙烯酸10%
椰油酰氧乙基磺酸钠3%
二(五甲基环戊二烯)基锌 2%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
实施例5
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸12%
聚环氧琥珀酸 60%
壳聚糖15%
聚丙烯酸5%
椰油酰氧乙基磺酸钠3%
二(五甲基环戊二烯)基锌 5%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
实施例6
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸13%
聚环氧琥珀酸 57%
壳聚糖18%
聚丙烯酸6%
N-油酰基N-甲基牛磺酸钠3%
二(五甲基环戊二烯)基锌 3%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
实施例7
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸10%
聚环氧琥珀酸 60%
壳聚糖15%
聚丙烯酸8%
N-油酰基N-甲基牛磺酸钠3%
二(五甲基环戊二烯)基锌 4%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
实施例8
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸12%
聚环氧琥珀酸 52%
壳聚糖16%
聚丙烯酸10%
N-油酰基N-甲基牛磺酸钠5%
二(五甲基环戊二烯)基锌 5%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
对比例1
利用葡萄糖酸锌替换实施例2中的二(五甲基环戊二烯)基锌，其余组成不变，构成一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸13%
聚环氧琥珀酸 60%
壳聚糖17%
聚丙烯酸5%
十二烷基苯磺酸钠2%
葡萄糖酸锌 3%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
对比例2-
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸13%
聚环氧琥珀酸 60%
壳聚糖17%
聚丙烯酸5%
二(五甲基环戊二烯)基锌 3%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
对比例3
一种无磷反渗透膜阻垢剂，由以下质量分数的原料构成：
聚天冬氨酸13%
聚环氧琥珀酸 77%
聚丙烯酸5%
十二烷基苯磺酸钠2%
二(五甲基环戊二烯)基锌 3%。
按比例称取上述原料，然后在100r/min的搅拌速率下进行混合50min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
利用实施例1的工业废水对实施例2-8以及对比例1-3的无磷反渗透膜阻垢剂进行检测，测定其对钙、镁、钡、铜离子的阻垢效果，且阻垢剂的加入量为15mg/100mL,检测结果如表3所示。
表3
| Cu<sup>2+</sup>阻垢率 | Mg<sup>2+</sup>阻垢率 | Ca<sup>2+</sup>阻垢率 | Ba<sup>2+</sup>阻垢率 | |
| 实施例1 | 98.5% | 97.3% | 99.7% | 96.4% |
| 实施例2 | 99.2% | 99.0% | 100% | 98.1% |
| 实施例3 | 98.8% | 98.3% | 99.5% | 97.6% |
| 实施例4 | 95.5% | 96.7% | 99.6% | 98.9% |
| 实施例5 | 98.5% | 97.6% | 99.8% | 95.6% |
| 实施例6 | 99.2% | 98.0% | 99.9% | 96.3% |
| 实施例7 | 96.9% | 97.2% | 99.5% | 95.4% |
| 实施例8 | 97.4% | 95.1% | 99.8% | 97.7% |
| 对比例1 | 63.7% | 81.4% | 98.4% | 83.2% |
| 对比例2 | 79.0% | 76.3% | 93.2% | 85.9% |
| 对比例3 | 75.2% | 66.5% | 89.1% | 70.8% |
从表3中可以看出，采用本申请的复合阻垢剂能够对钙、镁、铜、钡离子进行高效阻垢，其效果远远高于对比例1-3的阻垢剂。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (3)
1.一种无磷反渗透膜阻垢剂，其特征在于，包括以下质量分数的原料：
聚天冬氨酸10-15%
聚环氧琥珀酸 50-65%
壳聚糖15-20%
聚丙烯酸5-10%
阴离子表面活性剂1-5%
二(五甲基环戊二烯)基锌 3-5%。
2.根据权利要求1所述的无磷反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、椰油酰氧乙基磺酸钠、N-油酰基N-甲基牛磺酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的无磷反渗透膜阻垢剂的制备方法，其特征在于，按比例称取聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、壳聚糖、聚丙烯酸、阴离子表面活性剂、二(五甲基环戊二烯)基锌，然后在800-1500r/min的搅拌速率下进行混合30-60min，即制得无磷反渗透膜阻垢剂。
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Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101172718A (zh) * | 2006-10-31 | 2008-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种阻垢剂及其在水处理中的应用 |
| 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 |
| CN102285705A (zh) * | 2010-06-21 | 2011-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种反渗透系统的清洗方法 |
| CN102730872A (zh) * | 2011-04-02 | 2012-10-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种漏油循环水处理方法 |
| CN103007767A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-04-03 | 洪仁作 | 一种环境友好反渗透复合阻垢剂 |
| US20150118103A1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Donovan L. Erickson | Corrosion inhibiting compositions and methods |
| CN105129931A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-12-09 | 安徽省蓝天能源环保科技有限公司 | 一种杀菌性海水淡化用阻垢缓蚀剂 |
| US20170114272A1 (en) * | 2014-07-09 | 2017-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Scale Inhibitor and Methods of Using Scale Inhibitors |
| CN107362691A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-21 | 山东英联化学科技有限公司 | 海水淡化反渗透膜用绿色无磷阻垢剂及其制备方法 |
| CN108172833A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 深圳先进技术研究院 | 锌基双离子电池及其制备方法 |
| CN108816052A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 杨飞 | 一种反渗透无磷阻垢剂及其制备方法 |
| US20190030489A1 (en) * | 2016-03-24 | 2019-01-31 | Kurita Water Industries Ltd. | Scale inhibitor for reverse osmosis membranes and reverse osmosis membrane treatment method |
| 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 |
-
2020
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Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101172718A (zh) * | 2006-10-31 | 2008-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种阻垢剂及其在水处理中的应用 |
| CN102285705A (zh) * | 2010-06-21 | 2011-12-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种反渗透系统的清洗方法 |
| 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 |
| CN102730872A (zh) * | 2011-04-02 | 2012-10-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种漏油循环水处理方法 |
| CN103007767A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-04-03 | 洪仁作 | 一种环境友好反渗透复合阻垢剂 |
| US20150118103A1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-04-30 | Donovan L. Erickson | Corrosion inhibiting compositions and methods |
| US20170114272A1 (en) * | 2014-07-09 | 2017-04-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Scale Inhibitor and Methods of Using Scale Inhibitors |
| CN105129931A (zh) * | 2015-07-06 | 2015-12-09 | 安徽省蓝天能源环保科技有限公司 | 一种杀菌性海水淡化用阻垢缓蚀剂 |
| US20190030489A1 (en) * | 2016-03-24 | 2019-01-31 | Kurita Water Industries Ltd. | Scale inhibitor for reverse osmosis membranes and reverse osmosis membrane treatment method |
| CN107362691A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-21 | 山东英联化学科技有限公司 | 海水淡化反渗透膜用绿色无磷阻垢剂及其制备方法 |
| CN108172833A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-15 | 深圳先进技术研究院 | 锌基双离子电池及其制备方法 |
| CN108816052A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 杨飞 | 一种反渗透无磷阻垢剂及其制备方法 |
| 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 |
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