CN114162980A - 一种反渗透膜阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

一种反渗透膜阻垢剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及阻垢剂技术领域，具体公开了一种反渗透膜阻垢剂的配方及其制备方法。一种反渗透膜阻垢剂包括聚天冬氨酸20‑30份、单宁20‑30份、烷基环氧羧酸盐10‑20份、非氧化杀菌剂8‑12份、去离子水100份，所述聚天冬氨酸为磺酸基改性聚天冬氨酸。其制备方法优化各组分的添加顺序和阻垢剂的pH值，确保各组分的有效均匀分散，提高各组分的稳定性。本申请的反渗透膜阻垢剂具有阻垢效果好，抗硬水性能强，绿色无污染的特点。

Description

一种反渗透膜阻垢剂及其制备方法
技术领域
本申请涉及阻垢剂的技术领域，具体公开了一种反渗透膜阻垢剂及其制备方法。
背景技术
在水污染问题和水资源短缺危机日益紧迫的局势下，反渗透水处理技术取得了迅速发展并广泛应用于水处理行业，而反渗透膜结垢是制约这一技术在水处理推广应用的主要因素之一。当反渗透膜表面有垢沉积时，会大大降低水处理效率，缩短反渗透膜的使用寿命，而反渗透膜清洗的难度和工作量都比较大，更换膜则耗资巨大。因此，为了延长反渗透膜的使用寿命，最简单且常用的方法是加入反渗透膜阻垢剂，阻垢剂中特有的官能团对水中的金属离子具有螯合、分散和晶格畸变的作用，阻碍膜表面的污垢沉积。
常用的膜阻垢剂种类很多，天然高分子化合物如淀粉、纤维素、木质素等，天然高分子化合物含有大量的羟基、羧基和磺酸基团，能够螯合钙镁钡等成垢离子，具有一定阻垢作用，但是其添加量大，阻垢效果不稳定；传统含磷阻垢剂不仅会对环境造成不良影响，而且其易水解产生正磷酸盐，与钙离子发生沉淀产生二次结垢现象；绿色环保类阻垢剂的可生物降解性俱佳，但是其在高硬度、高温度和高碱度条件下的阻垢性能不佳。
发明内容
为了提高绿色环保类阻垢剂的复杂环境适应性，提高其阻垢效果的稳定性，本申请提供了一种反渗透膜阻垢剂的配方及其制备方法，采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供了一种反渗透膜阻垢剂，采用如下技术方案：
一种反渗透膜阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸20-30份；单宁20-30份；烷基环氧羧酸盐10-20份；非氧化杀菌剂8-12份；去离子水100份；所述聚天冬氨酸为磺酸基改性聚天冬氨酸。
通过上述技术方案，本申请技术方案优选了绿色可生物降解型原料作为反渗透膜阻垢剂的有效组分，聚天冬氨酸含有丰富的酰胺基和羧基基团；单宁包含酚羟基、羟基和羧基等多种活性基团；烷基环氧羧酸盐含有大量羧基团，且分子中的醚键不易被酸、碱破坏，因此具有较高的化学稳定性，将三种组分进行复配，组分中各基团均能与金属离子形成五元或六元环螯合物，增加金属离子在水中的溶解度，有效延缓和阻止污垢的生成。
其次，羧基和酰胺基还具有较高的电子云密度，能够吸附在晶核的活性生长点上，能够有效阻碍微晶之间的接触、生长和沉积，达到较好地分散效果；当水中晶核密度较高时，能够阻碍晶格朝着特定方向生长，导致晶格结构发生畸变而使得污垢变得疏松多孔，很容易被水流冲走，提高阻垢剂的抗硬水性和阻垢效果。
同时，烷基环氧羧酸盐具有优异的钙皂化分散能力，能够对已形成的沉积物达到良好的乳化和清洗作用，进一步提升了阻垢剂的阻垢效果，有效缓解了单一阻垢剂阻垢效果不佳的问题。
最后，非氧化杀菌剂的添加能够杀死处理水中的微生物，缓解因微生物富集而导致的膜污染，且非氧化杀菌剂对膜元件的无腐蚀作用，能够进一步提高反渗透膜的使用寿命。
在此基础上，本申请还对聚天冬氨酸进行改性处理，磺酸基改性后的聚天冬氨酸拥有更好地稳定性和分散效果，与阻垢剂其他组分进行复配，进一步提高了阻垢剂的阻垢效果。
进一步地，所述磺酸基改性聚天冬氨酸采用以下方案制成：（1）制备聚琥珀酰亚胺：取马来酸酐和尿素，所述马来酸酐和尿素的质量比为1:1.2-1.8，搅拌混合，升温处理得混合物，取混合物和二甲基甲酰胺搅拌混合，过滤，保留滤液，向滤液中加入乙醇沉析，抽滤、保留滤饼，洗涤，烘干得聚琥珀酰亚胺；（2）改性处理：取磺酸基化合物、聚琥珀酰亚胺和水，搅拌混合，升温处理，调节pH为9-10，高温下持续反应，冷却，调节pH值呈中性，静置分层，保留下层沉淀物，烘干，得磺酸基改性聚天冬氨酸。
通过上述技术方案，本申请所采用的改性方法具有操作简单，中间环节无污染，成品率高的特点，磺酸基结构包含两个π键和三个带负电荷的氧原子，能够有效吸附阳离子，提高金属螯合性能，结合聚天冬氨酸本身的羧基基团，使金属离子有效地分散，磺酸基团本身对盐不敏感，接入磺酸基后的改性聚天冬氨酸的抗盐和抗温能力也得到进一步的提高，有效提升了阻垢剂在高盐、高温下的阻垢效果。
进一步地，所述磺酸基化合物、聚琥珀酰亚胺和水的质量比为0.5-2：1-3：8-25。
通过上述技术方案，本申请通过优化磺酸基化合物、聚琥珀酰亚胺和水的质量比例关系，使它们反应更加彻底，进一步提高了产物的产率和纯度，从而达到更好的阻垢效果。
进一步地，所述磺酸基化合物包括邻氨基酚磺酸或氨基甲磺酸的至少一种。
本申请通过优选磺酸基化合物的种类，邻氨基酚磺酸和氨基甲磺酸不仅拥有磺酸基团，还有氨基基团，氨基基团含有孤对电子，易与金属离子发生螯合，进一步增强改性聚天冬氨酸的阻垢效果。
进一步地，所述单宁是经β-环糊精改性制成的β-环糊精/单宁复合微球，所述β-环糊精/单宁复合微球的制备包括以下步骤：（1）制备β-环糊精/单宁共混液：取β-环糊精和单宁，所述β-环糊精和单宁的质量比为1-3:1，分别依次将β-环糊精和单宁加入质量浓度为30-50%的氢氧化钠溶液中，得β-环糊精/单宁共混液；（2）交联改性：将交联剂加入至上述β-环糊精/单宁共混液中，继续搅拌，超声振荡脱泡，制得改性β-环糊精/单宁共混液；（3）微球制备：将改性β-环糊精/单宁共混液加入处于搅拌的液体石蜡中，恒温搅拌至微球成型，洗涤干燥后得β-环糊精/单宁复合微球。
通过上述技术方案，将单宁固载在β-环糊精上，β-环糊精具有特殊的筒状结构，与溶液中金属离子具有较佳的螯合作用，β-环糊精本身具有大量的活性羟基基团，固载单宁所具有的酚羟基、羟基和羧基，两者复合制备成的β-环糊精/单宁复合微球，具有较好的金属离子螯合能力和分散效果，并且改善了单宁的稳定性，使得阻垢剂获得均匀稳定的阻垢效果。
进一步地，所述烷基环氧羧酸盐的EO官能团数为3-5。
通过上述技术方案，本申请通过对烷基环氧羧酸盐的EO官能团数进行优化，由于烷基环氧羧酸盐中EO基团的存在直接影响羧基官能团的电负性，当EO基团个数为3-5时，烷基环氧羧酸盐分子的羧基电负性较大，对碳酸钙的微晶的吸附能力较强，阻垢效果就较佳。
进一步地，所述非氧化杀菌剂包括苯并异噻唑啉酮和二溴氰基乙酰胺，所述苯并异噻唑啉酮和二溴氰基乙酰胺的质量比为1:0.8-2。
通过上述技术方案，本申请优化了非氧化杀菌剂的组成，苯并异噻唑啉酮具有优良的防腐、杀菌和抗菌能力，二溴氰基乙酰胺杀菌快速，即使在较低浓度下，仍能发挥优异的广谱杀菌性能。两种杀菌剂复配并在酸性和碱性环境下使用，提高了非氧化杀菌剂的杀菌稳定性，对净水系统提供长时间的保护。且非氧化杀菌剂由两种不同的杀菌剂进行复配使用，也能降低细菌的抗药性能，从而提高杀菌效率。
第二方面，本申请提供了反渗透膜阻垢剂的制备方法，采用如下技术方案：（1）将去离子水、聚天冬氨酸和烷基环氧羧酸盐加入反应釜中，充分搅拌混合，制得混合物A；（2）调节混合物A的pH至4-6，加入非氧化杀菌剂，充分搅拌混合，制得混合物B；（3）向混合物B中加入β-环糊精/单宁复合微球，搅拌混合均匀，即可得反渗透膜阻垢剂。
通过上述技术方案，本申请优化了反渗透膜阻垢剂各组分的添加顺序，首先加入易溶性的组分搅拌使其混合均匀，调节pH，再加入非氧化杀菌剂进一步提高杀菌剂的活性，降低二溴氰基乙酰胺在碱性条件下水解的可能性；最后加入β-环糊精/单宁复合微球进行搅拌分散，有利于β-环糊精/单宁复合微球结构的稳定存在。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请优选了聚天冬氨酸、单宁和烷基环氧羧酸盐作为阻垢剂的有效组分，所选原料均为绿色可生物降解型原料，组分中各基团均能与金属离子发生螯合反应，增加其在水中的溶解度，羧基和酰胺基能吸附在晶核的活性生长点上，能有效阻碍微晶之间的接触、生长和沉积，达到良好的分散和晶格畸变效果，烷基环氧羧酸盐具有优异的钙皂化分散能力，能够对已形成的沉积物达到良好的乳化和清洗作用，将三者进行复配，有效缓解了单一阻垢剂效果不佳的问题，进一步提高的阻垢剂的阻垢效果。
2、本申请分别对聚天冬氨酸和单宁进行改性，采用邻氨基酚磺酸或氨基甲磺酸所制得的磺酸基改性聚天冬氨酸的金属螯合能力和分散性进一步提升，且磺酸基本身对盐不敏感，接入磺酸基后的改性聚天冬氨酸在高温高盐环境下的阻垢效果优异；将单宁固载在β-环糊精上制备成β-环糊精/单宁复合微球，单宁本身的具有大量的活性基团与β-环糊精特殊的筒状结构进行复合，既提高了微球整体的金属离子螯合能力和分散效果，也进一步改善了单宁的稳定性，与其他组分进行复配使用时，阻垢效果更加稳定。
3、本申请还优选非氧化杀菌剂作为阻垢助剂加入，优选苯并异噻唑啉酮和二溴氰基乙酰胺作为非氧化杀菌剂加入，两者进行复配，杀菌速率快，效率高，使用范围广泛，能够有效降低细菌的抗药性能，为净水系统提供长时间的保护。
4、本申请还优化了反渗透膜阻垢剂的制备工艺，通过优化各组分的添加顺序和阻垢剂的pH值，确保各组分的有效均匀分散，进一步提高各组分的稳定性。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的原料可以使用市售产品，下列来源仅为示例，并不代表其为指定原料。
马来酸酐购自河北巨鹏能源科技有限公司；
二甲基甲酰胺购自苏州嘉鼎化学科技有限公司；
Q1674型邻氨基酚磺酸购自上海恒远生物科技有限公司；
A101252型氨基甲磺酸购自上海瀚思化工有限公司；
01型单宁购自河南桐旭化工产品有限公司；
102型β-环糊精购自青岛海维森生物科技有限公司；
BIT-85型苯并异噻唑啉酮购自济南威振化工有限公司；
二溴氰基乙酰胺购自苏州嘉叶生物科技有限公司；
AEO-3型脂肪醇聚氧乙烯醚购自广州宏海化工有限公司；
氯乙酸钠购自上海吉至生化科技有限公司。
制备例
制备例1-3
分别称量马来酸酐和尿素，具体质量见表1，将马来酸酐和尿素加入集热式恒温加热磁力搅拌器中，在磁力搅拌条件下使其在30min内缓慢升温至60℃，恒温处理1h，继续在30min内将温度升高至150℃，恒温聚合40min后即可得棕黄色固体聚环氧琥珀亚胺粗品。
将粗品聚环氧琥珀亚胺溶于过量的二甲基甲酰胺中，置于恒温水浴锅内在40℃条件下搅拌2.5h得混合液，将混合液过滤，滤出不溶物后，向滤液中加入大量乙醇进行沉析，抽滤后用蒸馏水洗涤5次，干燥，得聚环氧琥珀亚胺纯品1-3。
表1制备例1-3原料组成
Figure DEST_PATH_IMAGE001
制备例4-7
分别称量邻氨基酚磺酸、氨基甲磺酸、聚琥珀酰亚胺1和去离子水，具体质量见表2。将邻氨基酚磺酸、氨基甲磺酸、聚琥珀酰亚胺溶于水中形成悬浮液，在搅拌条件下加热至60℃，向升温处理后的悬浮液中滴加质量浓度为10%的氢氧化钠溶液调节pH至9-10，持续反应24h后，冷却，用盐酸调节溶液pH至中性，静置分层，保留下层沉淀物，烘干，得磺酸基改性聚天冬氨酸1-4。
表2制备例4-7原料组成
Figure 646435DEST_PATH_IMAGE002
制备例8-9
与制备例5的区别在于：分别取聚琥珀酰亚胺2-3，代替制备例5中的聚琥珀酰亚胺1，制备磺酸基改性聚天冬氨酸5-6，其余制备条件与制备环境均与制备例5相同。
制备例10
称量10kgβ-环糊精和10kg单宁，依次将β-环糊精和单宁加入质量浓度为30%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合1h得β-环糊精/单宁共混液；取5kg环氧氯丙烷作为交联剂介入共混液中，继续搅拌，超声振荡脱泡2h，制得改性β-环糊精/单宁共混液；将上述改性β-环糊精/单宁共混液加入处于搅拌的液体石蜡中，控制温度在60℃，恒温搅拌至微球成型，用乙醇溶液洗涤后，真空干燥，即可得β-环糊精/单宁复合微球1。
制备例11
称量20kgβ-环糊精和10kg单宁，分别依次将β-环糊精和单宁加入质量浓度为40%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合1h得β-环糊精/单宁共混液；取7.5kg环氧氯丙烷作为交联剂介入共混液中，继续搅拌，超声振荡脱泡2h，制得改性β-环糊精/单宁共混液；将上述改性β-环糊精/单宁共混液加入处于搅拌的液体石蜡中，控制温度在60℃，恒温搅拌至微球成型，用乙醇溶液洗涤后，真空干燥，即可得β-环糊精/单宁复合微球2。
制备例12
称量30kgβ-环糊精和10kg单宁，分别依次将β-环糊精和单宁加入质量浓度为50%的氢氧化钠溶液中，搅拌混合1h得β-环糊精/单宁共混液；取10kg环氧氯丙烷作为交联剂介入共混液中，继续搅拌，超声振荡脱泡2h，制得改性β-环糊精/单宁共混液；将上述改性β-环糊精/单宁共混液加入处于搅拌的液体石蜡中，控制温度在60℃，恒温搅拌至微球成型，用乙醇溶液洗涤后，真空干燥，即可得β-环糊精/单宁复合微球3。
制备例13-15
分别称量苯并异噻唑啉酮和二溴氰基乙酰胺，具体质量见表3，制得非氧化杀菌剂1-3。
表3制备例13-15非氧化杀菌剂组成
Figure DEST_PATH_IMAGE003
制备例16
分别称量10kg脂肪醇聚氧乙烯醚（EO数3-5）、3.6kg氯乙酸钠和2.5kg氢氧化钠，将脂肪醇聚氧乙烯醚、氯乙酸钠和无水乙醇搅拌混合，于45℃恒温反应10min得中间溶液，向中间溶液中加入氢氧化钠，升温至50℃，恒温反应3h，继续升温至55℃，反应30min，得到合成物，将合成物和无水乙醇搅拌混合，冰浴冷却，过滤，保留滤液，蒸馏，得粗产物，乙醇萃取，过滤，保留滤液，蒸馏，得到烷基环氧基羧酸钠，即为烷基环氧基羧酸盐。
实施例
实施例1
一种反渗透膜阻垢剂，包括以下重量的物质：2kg磺酸基改性聚天冬氨酸1、2kg单宁、1kg烷基环氧羧酸盐、0.8kg非氧化杀菌剂、10kg去离子水。
一种反渗透膜阻垢剂的制备方法，采用如下技术方案：（1）将所述去离子水、聚天冬氨酸和烷基环氧羧酸盐加入反应釜中，充分搅拌混合，制得混合物A；（2）调节混合物A的pH至4，加入非氧化杀菌剂1，充分搅拌混合，制得混合物B；（3）向混合物B中加入单宁，搅拌混合均匀，即可得反渗透膜阻垢剂。
实施例2
一种反渗透膜阻垢剂，包括以下重量的物质：2.5kg磺酸基改性聚天冬氨酸1、2.5kg单宁、1.5kg烷基环氧羧酸盐、1kg非氧化杀菌剂、10kg去离子水。
一种反渗透膜阻垢剂的制备方法，采用如下技术方案：（1）将所述去离子水、聚天冬氨酸和烷基环氧羧酸盐加入反应釜中，充分搅拌混合，制得混合物A；（2）调节混合物A的pH至5，加入非氧化杀菌剂1，充分搅拌混合，制得混合物B；（3）向混合物B中加入单宁，搅拌混合均匀，即可得反渗透膜阻垢剂。
实施例3
一种反渗透膜阻垢剂，包括以下重量的物质：3kg磺酸基改性聚天冬氨酸1、3kg单宁、2kg烷基环氧羧酸盐、1.2kg非氧化杀菌剂、10kg去离子水。
一种反渗透膜阻垢剂的制备方法，采用如下技术方案：（1）将所述去离子水、聚天冬氨酸和烷基环氧羧酸盐加入反应釜中，充分搅拌混合，制得混合物A；（2）调节混合物A的pH至6，加入非氧化杀菌剂1，充分搅拌混合，制得混合物B；（3）向混合物B中加入单宁，搅拌混合均匀，即可得反渗透膜阻垢剂。
实施例4-6
与实施例2的区别在于：采用β-环糊精/单宁复合微球1-3代替实施例2中的单宁，制得反渗透膜阻垢剂，其余制备条件与制备环境与实施例2相同。
实施例7-11
与实施例5的区别在于：采用磺酸基改性聚天冬氨酸2-6代替采用磺酸基改性聚天冬氨酸1，制得反渗透膜阻垢剂，其余制备条件与制备环境与实施例5相同。
实施例12-13
与实施例5的区别在于：采用非离子氧化杀菌剂2-3，代替非离子氧化杀菌剂1，制得反渗透膜阻垢剂，其余制备条件与制备环境与实施例5相同。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于：在制备过程中添加未经改性的聚天冬氨酸作为原料，其余制备过程和条件与实施例1相同。
对比例2
与实施例1的区别在于：在制备过程中不添加烷基环氧羧酸盐作为原料，其余制备过程和条件与实施例1相同。
对比例3
与实施例5的区别在于：在制备过程中，采用直接混合法，将各组分原料加入反应釜中，搅拌混合，得反渗透膜阻垢剂，其余制备过程和条件与实施例5相同。
测试实验
分别对实施例1-13、对比例1-3制得的反渗透膜阻垢剂进行阻垢性能测试，阻垢性能测试包括阻碳酸钙垢性能测试、阻硫酸钙垢阻垢性能测试、阻磷酸钙阻垢性能测试和抗硬水性能测试。
测试方法
（1）阻碳酸钙垢性能测试
根据GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》来进行测定反渗透膜阻垢剂的阻碳酸钙垢性能，采用以下步骤：
在250mL容量瓶中加入10mL的CaCl2标准溶液（n(Ca2+)=6mg/mL），10mL硼砂标准溶液，10mLNaHCO3标准溶液（n(HCO3 -)=18.3mg/mL）和一定量的水处理剂，定容，使溶液中Ca2+浓度为240mg/L，HCO3 -浓度为480mg/L。在恒温水浴锅中80℃水浴10h，冷却后过滤，在250mL锥形瓶中取25mL滤液，加50mL蒸馏水、5mL的KOH溶液、0.1g的钙羧酸指示剂，用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定，直至溶液由紫红色变为亮蓝色时停止滴定。
溶液中钙离子浓度ρ通过公式ρ=V1cM/V进行计算。
其中：V1是试液消耗EDTA的体积，mL；c是EDTA标准溶液的浓度，mol/L；V是抽取氯化钙标准溶液的体积，mL；M是钙离子Ca2+的摩尔质量，g/mol(M=40.08)。
水处理剂的阻碳酸钙垢性能以百分比η来表示，通过公式ηCaCO3=(ρx-ρ0)/(ρz-ρ0)*100%进行计算。
其中：ρ0是未加药试液中钙离子浓度，mg/mL；ρx是加药后试液中的钙离子浓度，mg/mL；ρz是试验前配置好的试液中钙离子浓度，mg/mL。
（2）阻硫酸钙垢性能测试
利用静态阻垢法测试水处理剂的阻硫酸钙垢性能，采用以下步骤：
在250mL容量瓶中加入50mLCaCl2标准溶液，25mL硼砂标准溶液，25mLNa2SO4标准溶液和一定量的水处理剂，定容，使溶液中Ca2+浓度为7100mg/L，SO4 2-浓度为6800mg/L。在恒温水浴锅中70℃水浴6h，冷却后过滤，在250mL锥形瓶中取50mL滤液，加50mL蒸馏水、5mL的KOH溶液、0.4g的钙羧酸指示剂，用EDTA标准溶液滴定，直至溶液由紫红色变为亮蓝色时停止滴定，同时做空白对照试验。水处理剂的阻硫酸钙垢效率通过公式：ηCaSO4=(Vx-V0)/(V1-V0)*100%来计算。
其中：V0为无阻垢剂，常温放置时空白组消耗的EDTA溶液的体积；V1为加入阻垢剂，加热6h时空白组消耗EDTA溶液的体积；VX为无阻垢剂，加热6h时下实验组消耗EDTA溶液的体积。
（3）阻磷酸钙阻垢性能测试
根据GB/T22626-2008《水处理剂阻垢性能的测定磷酸钙沉积法》来进行测定反渗透膜阻垢剂的阻磷酸钙垢率，采用以下步骤：
在250mL容量瓶中加入25mLCaCl2标准溶液，25mL硼砂标准溶液2mLKH2PO4标准溶液和一定量的水处理剂，定容。在恒温水浴锅中80℃水浴10h，趁热过滤后，取20mL滤液于50mL比色管中，再加入2mL钼酸铵，1mL抗坏血酸，定容至50mL，静置显色10分钟，用紫外分光光度计在波长为710nm处测其吸光度。阻磷酸钙垢效率通过公式ηCa3(PO4)=（A0-A1）/（A0-A2）*100%来计算。
其中：A0为无阻垢剂，空白组在常温条件下测得的吸光度；A1为加入阻垢剂，空白组在加热10h条件下测得的吸光度；A2为无阻垢剂，未加热条件下测得溶液的吸光度。
（4）高硬度阻垢性能测试
根据GB/T16632-2008《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》，具体操作步骤参考测试（1）阻碳酸钙垢性能测试，其中，调节溶液中Ca2+浓度为800mg/L，HCO3 -浓度为500mg/L，其余测试步骤和测试环境不变。
表4实施例1-13、对比例1-3性能检测
Figure 609581DEST_PATH_IMAGE004
对表4测试结果进行分析：
（1）由实施例1-3与对比例1为一组，结合表4数据进行分析，实施例1-3制得的反渗透膜阻垢剂的阻垢性能均优于对比例1，尤其是在高钙离子的水环境中，采用经磺酸基改性的聚天冬氨酸制备的反渗透膜阻垢剂的阻垢效率明显优于对比例1，说明磺酸基团的接入除了能够进一步提升阻垢剂对金属离子的螯合性能之外，还提高了阻垢剂整体的抗硬水性能，在高硬度水环境中的阻垢效率依旧大于85%，体现出优异的阻垢性能。
（2）由实施例1-3与对比例2为一组，结合表4数据进行分析，实施例1-3制得的反渗透膜阻垢剂的阻垢性能均优于对比例2，说明烷基环氧羧酸盐的加入与其他活性组分进行复配能够有效提高阻垢剂的阻垢性能，且本申请优化了烷基环氧羧酸盐的EO数，EO基团的个少，烷基环氧羧酸盐分子的羧基电负性大，对碳酸钙的微晶的吸附能力强，阻垢效果好。
（3）由实施例5与对比例3为一组，结合表4数据进行分析，实施例5制得的反渗透膜阻垢剂的阻垢性能略优于对比例3，说明通过优化添加顺序，最后一步加入β-环糊精/单宁复合微球，能够有效保护β-环糊精/单宁复合微球的结构，提高其稳定性，进而提高单宁的稳定性，最终提高反渗透阻垢剂的阻垢稳定性。
（4）由实施例1-3与实施例4-6为一组，结合表4数据进行分析，实施例1-3制得的反渗透膜阻垢剂的阻垢性能均优于实施例4-6，说明经β-环糊精改性制成的β-环糊精/单宁复合微球结构，提高了单宁的稳定性，且β-环糊精本身具有的特殊的筒状结构，也会对金属离子有强的螯合作用，进一步提高了反渗透膜阻垢剂的阻垢效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：
聚天冬氨酸20-30份；
单宁20-30份；
烷基环氧羧酸盐10-20份；
非氧化杀菌剂8-12份；
去离子水100份；
所述聚天冬氨酸为磺酸基改性聚天冬氨酸。
2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述磺酸基改性聚天冬氨酸采用以下方案制成：
（1）制备聚琥珀酰亚胺：取马来酸酐和尿素，所述马来酸酐和尿素的质量比为1:1.2-1.8，搅拌混合，升温处理得混合物，将混合物和二甲基甲酰胺搅拌混合，过滤，保留滤液，向滤液中加入乙醇沉析，抽滤、保留滤饼，洗涤，烘干得聚琥珀酰亚胺；
（2）改性处理：取磺酸基化合物、聚琥珀酰亚胺和水，搅拌混合，升温处理，调节pH为9-10，高温下持续反应，冷却，调节pH值呈中性，静置分层，保留下层沉淀物，烘干，得磺酸基改性聚天冬氨酸。
3.根据权利要求2所述的一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述磺酸基化合物、聚琥珀酰亚胺和水的质量比为0.5-2：1-3：8-25。
4.根据权利要求2所述的一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述磺酸基化合物包括邻氨基酚磺酸或氨基甲磺酸的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述单宁是经β-环糊精改性制成的β-环糊精/单宁复合微球，所述β-环糊精/单宁复合微球的制备包括以下步骤：
（1）制备β-环糊精/单宁共混液：取β-环糊精和单宁，所述β-环糊精和单宁的质量比为1-3:1，分别依次将β-环糊精和单宁加入质量浓度为30-50%的氢氧化钠溶液中，得β-环糊精/单宁共混液；
（2）交联改性：将交联剂加入至上述β-环糊精/单宁共混液中，继续搅拌，超声振荡脱泡，制得改性β-环糊精/单宁共混液；
（3）微球制备：将改性β-环糊精/单宁共混液加入处于搅拌的液体石蜡中，恒温搅拌，洗涤干燥后得β-环糊精/单宁复合微球。
6.根据权利要求1所述的一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述烷基环氧羧酸盐的EO官能团数为3-5。
7.根据权利要求1所述的一种反渗透膜阻垢剂，其特征在于，所述非氧化杀菌剂包括苯并异噻唑啉酮和二溴氰基乙酰胺，所述苯并异噻唑啉酮和二溴氰基乙酰胺的质量比为1:0.8-2。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的反渗透膜阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
（1）将去离子水、聚天冬氨酸和烷基环氧羧酸盐加入反应釜中，充分搅拌混合，制得混合物A；
（2）调节混合物A的pH至4-6，加入非氧化杀菌剂，充分搅拌混合，制得混合物B；
（3）向混合物B中加入β-环糊精/单宁复合微球，搅拌混合均匀，即可得反渗透膜阻垢剂。
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