CN114988591A - 一种新型的无磷反渗透阻垢剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及反渗透阻垢剂技术领域，公开了一种新型的无磷反渗透阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10‑30份、聚丙烯酸5‑15份、水解聚马来酸酐20‑35份、磺酸盐共聚物5‑15份、三元共聚物3‑8份和添加剂3‑9份；其中，所述添加剂包括可溶性碱；本发明通过加入的可溶性碱，碱在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH‑的化合物，当水的OH值大于8.2时，水中的CO2将全部转化为HCO3‑，这样HCO3‑通过反渗透系统全部去除，间接实现了去除CO2的目的，并且该聚天冬氨酸和水解聚马来酸酐也具有非常好的阻硫酸盐垢和碳酸盐垢性能，在确保环保的同时还能有效的提高阻垢效果。
Description
技术领域
本发明涉及反渗透阻垢剂技术领域，具体为一种新型的无磷反渗透阻垢剂。
背景技术
随着水资源的日益短缺及水质环境的进一步恶化。反渗透法已经成为了许多行业纯水制备的主要工艺，反渗透膜的结垢却严重影响了系统的正常稳定运行，增加了企业的生产成本，而投加阻垢剂是防止结垢的重要手段。
但是，对于水中含有的游离CO2的去除，反渗透技术似乎无能为力，因为传统的反渗透技术中必须控制进水中LSI(即朗格利尔饱和指数)值，以防止反渗透膜结垢，并且为了防止CaCO3、MgCO3等沉淀物结垢，都会在水中加入反渗透阻垢剂，而传统的反渗透阻垢剂不能间接去除水中含有的游离CO2。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的无磷反渗透阻垢剂，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型的无磷反渗透阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10-30份、聚丙烯酸5-15份、水解聚马来酸酐20-35份、磺酸盐共聚物5-15份、三元共聚物3-8份和添加剂3-9份；
其中，所述添加剂包括可溶性碱。
优选的，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10-30份、聚丙烯酸5-15份、水解聚马来酸酐20-35份、磺酸盐共聚物5-15份、三元共聚物3-8份和添加剂3-9份。
优选的，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10-30份、聚丙烯酸5-15份、水解聚马来酸酐20-35份、磺酸盐共聚物5-15份、三元共聚物3-8份和添加剂3-9份。
优选的，所述可溶性碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡中的至少一种。
优选的，所述磺酸盐共聚物为甲基丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、衣康酸-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸羟丙酯-烯丙基磺酸-2-羟基-2-烯丙氧基-2-丙磺酸共聚物中的任意一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。
优选的，所述三元共聚物为衣康酸-甲基丙烯酸-丙烯酸羟乙酯共聚物，衣康酸-马来酸-聚氧乙烯单丁基醚共聚物，丙烯酸-马来酸酐-丙烯酰胺共聚物中的任意一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。
一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚天冬氨酸加入反应容器中，然后缓慢加入聚丙烯酸，再加入预先用水溶解的添加剂，控制反应温度在45～55℃，反应结束后，加入水解聚马来酸酐搅拌均匀，获得A组分；
S2、将磺酸盐共聚物和三元共聚物加入反应容器中，控制反应温度55～65℃，搅拌30min，获得B组分；
S3、将B组分加入到A组分中，控制反应温度50℃～60℃，继续搅拌后制得无磷反渗透阻垢剂。
优选的，所述步骤S1中的搅拌速度为800-1500r/min。
优选的，所述步骤S2中的搅拌速度为900-1600r/min。
优选的，所述步骤S3中的搅拌速度为600-1400r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过加入的可溶性碱，碱在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH-的化合物，故只要把水中的二氧化碳转化成碳酸氢盐就可利用反渗透去除二氧化碳，由于H HCO3-＝H2CO3＝CO2 H2O这个化学反应是可逆的，当OH-增加时，该反应就向左进行，当水的OH值大于8.2时，水中的CO2将全部转化为HCO3-，这样HCO3-通过反渗透系统全部去除，间接实现了去除CO2的目的，并且该聚天冬氨酸和水解聚马来酸酐也具有非常好的阻硫酸盐垢和碳酸盐垢性能，在确保环保的同时还能有效的提高阻垢效果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种新型的无磷反渗透阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10份、聚丙烯酸5份、水解聚马来酸酐20份、磺酸盐共聚物5份、三元共聚物3份和可溶性碱3份。
一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚天冬氨酸加入反应容器中，然后缓慢加入聚丙烯酸，再加入预先用水溶解的可溶性碱，控制反应温度在45℃，反应结束后，加入水解聚马来酸酐搅拌均匀，搅拌速度为900r/min，获得A组分；
S2、将磺酸盐共聚物和三元共聚物加入反应容器中，控制反应温度55℃，搅拌30min，搅拌速度为1000r/min，获得B组分；
S3、将B组分加入到A组分中，控制反应温度50℃，搅拌速度为900r/min，继续搅拌后制得无磷反渗透阻垢剂。
实施例2
一种新型的无磷反渗透阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸15份、聚丙烯酸8份、水解聚马来酸酐25份、磺酸盐共聚物8份、三元共聚物5份和可溶性碱5份。
一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚天冬氨酸加入反应容器中，然后缓慢加入聚丙烯酸，再加入预先用水溶解的可溶性碱，控制反应温度在45℃，反应结束后，加入水解聚马来酸酐搅拌均匀，搅拌速度为900r/min，获得A组分；
S2、将磺酸盐共聚物和三元共聚物加入反应容器中，控制反应温度55℃，搅拌30min，搅拌速度为1000r/min，获得B组分；
S3、将B组分加入到A组分中，控制反应温度50℃，搅拌速度为900r/min，继续搅拌后制得无磷反渗透阻垢剂。
实施例3
一种新型的无磷反渗透阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸25份、聚丙烯酸11份、水解聚马来酸酐30份、磺酸盐共聚物12份、三元共聚物6份和可溶性碱7份。
一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚天冬氨酸加入反应容器中，然后缓慢加入聚丙烯酸，再加入预先用水溶解的可溶性碱，控制反应温度在45℃，反应结束后，加入水解聚马来酸酐搅拌均匀，搅拌速度为900r/min，获得A组分；
S2、将磺酸盐共聚物和三元共聚物加入反应容器中，控制反应温度55℃，搅拌30min，搅拌速度为1000r/min，获得B组分；
S3、将B组分加入到A组分中，控制反应温度50℃，搅拌速度为900r/min，继续搅拌后制得无磷反渗透阻垢剂。
实施例4
一种新型的无磷反渗透阻垢剂，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸30份、聚丙烯酸15份、水解聚马来酸酐35份、磺酸盐共聚物15份、三元共聚物8份和可溶性碱9份。
一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将聚天冬氨酸加入反应容器中，然后缓慢加入聚丙烯酸，再加入预先用水溶解的可溶性碱，控制反应温度在45℃，反应结束后，加入水解聚马来酸酐搅拌均匀，搅拌速度为900r/min，获得A组分；
S2、将磺酸盐共聚物和三元共聚物加入反应容器中，控制反应温度55℃，搅拌30min，搅拌速度为1000r/min，获得B组分；
S3、将B组分加入到A组分中，控制反应温度50℃℃，搅拌速度为900r/min，继续搅拌后制得无磷反渗透阻垢剂。
试验例
将实施例1-4所制得的无磷反渗透阻垢剂，与市面上销售的聚天冬氨酸阻垢剂和聚环氧琥珀酸阻垢剂进行静态阻垢性能对比试验(阻碳酸钙垢、硫酸钙垢)，根据GB/T16632-2018《水处理剂阻垢性能的评定碳酸钙沉积法》的方法配水进行阻垢静态实验对比，其实验温度调整为25℃，实验时间为10小时，阻碳酸钙垢实验中，钙离子浓度为360mg/L,碳酸根离子浓度为120mg/L，药剂浓度为4mg/L。阻硫酸钙垢实验中，钙离子浓度为1000mg/L，硫酸根离子浓度为17000mg/L，药剂浓度为4mg/L，其结果如表一所示。
过表一的数据可以得知，本发明实施例1-4的成品无论是碳酸钙阻垢率还是硫酸钙阻垢率都高于聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸，且本发明制备的产品不含有机膦及无机磷酸(盐)，减少了菌藻滋生及黏泥附着，减少了反渗透膜的污染，同时本发明的产品还能间接实现了去除CO2的目的，便于广泛推广和应用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种新型的无磷反渗透阻垢剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10-30份、聚丙烯酸5-15份、水解聚马来酸酐20-35份、磺酸盐共聚物5-15份、三元共聚物3-8份和添加剂3-9份；
其中，所述添加剂包括可溶性碱。
2.根据权利要求1所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸10份、聚丙烯酸5份、水解聚马来酸酐20份、磺酸盐共聚物5份、三元共聚物3份和添加剂3份。
3.根据权利要求1所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂，其特征在于，包括以下重量份的物质：聚天冬氨酸30份、聚丙烯酸15份、水解聚马来酸酐35份、磺酸盐共聚物15份、三元共聚物8份和添加剂9份。
4.根据权利要求1所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂，其特征在于：所述可溶性碱选自氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钡中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂，其特征在于：所述磺酸盐共聚物为甲基丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、衣康酸-苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸羟丙酯-烯丙基磺酸-2-羟基-2-烯丙氧基-2-丙磺酸共聚物中的任意一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂，其特征在于：所述三元共聚物为衣康酸-甲基丙烯酸-丙烯酸羟乙酯共聚物，衣康酸-马来酸-聚氧乙烯单丁基醚共聚物，丙烯酸-马来酸酐-丙烯酰胺共聚物中的任意一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。
7.一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将聚天冬氨酸加入反应容器中，然后缓慢加入聚丙烯酸，再加入预先用水溶解的添加剂，控制反应温度在45～55℃，反应结束后，加入水解聚马来酸酐搅拌均匀，获得A组分；
S2、将磺酸盐共聚物和三元共聚物加入反应容器中，控制反应温度55～65℃，搅拌30min，获得B组分；
S3、将B组分加入到A组分中，控制反应温度50℃～60℃，继续搅拌后制得无磷反渗透阻垢剂。
8.根据权利要求7所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的搅拌速度为800-1500r/min。
9.根据权利要求7所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的搅拌速度为900-1600r/min。
10.根据权利要求7所述的一种新型的无磷反渗透阻垢剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中的搅拌速度为600-1400r/min。
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