CN1796309A - 一种用于反渗透系统的复合阻垢剂及其应用 - Google Patents

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CN1796309A CN 200410103525 CN200410103525A CN1796309A CN 1796309 A CN1796309 A CN 1796309A CN 200410103525 CN200410103525 CN 200410103525 CN 200410103525 A CN200410103525 A CN 200410103525A CN 1796309 A CN1796309 A CN 1796309A
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Abstract

本发明涉及一种用于反渗透系统的复合阻垢剂及其在反渗透水处理工艺过程中的应用，所述复合阻垢剂由丙烯酸均聚物和至少一种丙烯酸共聚物组成。本发明的复合阻垢剂用于反渗透系统水处理时，可解决反渗透膜上CaSO4和CaCO3的沉积问题，兼具一定的稳定SiO2和硅酸盐的性能。可有效地消除CaSO4和CaCO3沉积而带来的膜污染，提高反渗透系统的工作效率，延长反渗透膜及反渗透设备的使用寿命，降低反渗透的成本；且该反渗透膜用阻垢剂还具有无毒、无磷的特点。

Description

一种用于反渗透系统的复合阻垢剂及其应用
技术领域
本发明涉及一种用于反渗透系统的复合阻垢剂及其在反渗透水处理工艺过程中的应用，具体地说涉及一种重点解决反渗透膜上CaSO4和CaCO3的沉积问题，兼具一定的稳定SiO2和硅酸盐的性能的反渗透系统专用阻垢剂及其在反渗透水处理工艺过程中的应用。
背景技术
水资源是非常重要和极为宝贵的自然资源。随着现代工业的发展，工业用水量急剧增加，随之产生的废水也越来越多，世界性水源危机随之加剧。就我国水资源来说，全国有半数以上的城市缺水，水质污染非常严重。
反渗透技术是20世纪60年代，随着膜材料的发展而发展起来的高效、先进的膜法水处理技术。由于反渗透技术具有无相变、组件化、流程简单、操作方便、出水水质稳定、占地面积小、投资省、耗电低等优点，该技术发展十分迅速。
反渗透膜处理工艺主要包括自然pH值运行工艺与调节pH值运行工艺两种。当反渗透膜处理装置的进水为中低硬度、中低碱度水质(简称中低硬度水)时，通常采用自然pH值运行工艺，该运行工艺主要解决的是CaCO3的沉积问题，兼顾CaSO4的沉积以及SiO2和硅酸盐所带来的危害；当反渗透膜处理装置的进水为高硬度、高碱度水质时，通常采用调节pH值运行工艺(简称高硬度水)，即用HCl来控制进水的pH值，降低循环水中的碱度，进而防止系统结垢。该运行工艺主要解决的是CaSO4的沉积问题，兼顾CaCO3的沉积以及SiO2和硅酸盐所带来的危害。
在反渗透水处理工艺过程中，膜污染是影响反渗透系统工作效率和膜使用寿命的一个重要因素。为了有效地消除各种膜污染，提高反渗透系统的工作效率，延长设备的使用寿命，通常在反渗透膜元件前添加“反渗透装置添加剂”对水进行预处理。
阻垢剂是良好的反渗透预处理添加剂，性能良好的阻垢剂可以抑制污垢的形成，增加反渗透膜的使用寿命，降低反渗透的成本。目前，国内在开发阻垢剂及评价阻垢剂方面的研究还远未成熟，除个别的反渗透水处理厂家应用传统的六偏磷酸钠与酸外，所需要的高效反渗透阻垢剂90％以上都是从国外进口。
美国专利4952327公开了一种存在或不存在铁的水介质中抑制垢(包括磷酸钙垢)沉积的方法，包括向水介质中加入有效数量的水溶性共聚物以抑制垢的沉积和生长，该共聚物为至少三种不同单体形成的共聚物，如3-5个碳原子的单不饱和羧酸、盐和/或酸酐；丙烯酰烷基磺酸和/或其盐；苯乙烯磺酸形成的共聚物，所述共聚物可溶于水，并能有效抑制垢的沉积、特别是钙垢、磷酸钙、硫酸钙和碳酸钙，该专利未述及其阻硅垢性能。美国专利5256303公开了一种在反渗透系统中抑制垢形成和/或分散铁的方法，该方法中使用的阻垢剂包括水溶性有机膦酸盐和N-取代的丙烯酰胺聚合物(如丙烯酸/丙烯酰胺/甲基丙烯酰胺磺酸共聚物)。该阻垢剂能有效抑制反渗透膜上CaSO4垢的沉积，其缺点是使用了有机膦酸盐，而且必须控制反渗透系统中原料流的温度和pH值。
发明内容
发明人研究发现：由丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物组成的复合阻垢剂用于反渗透系统中可解决反渗透膜上CaSO4和CaCO3的沉积问题，兼具一定的稳定SiO2和硅酸盐的性能。可有效地消除CaSO4和CaCO3沉积而带来的膜污染。
本发明的目的在于提供一种用于反渗透系统的复合阻垢剂。
本发明的另一个目的在于将本发明提供的复合阻垢剂应用于反渗透水处理工艺过程中，特别适合于重点解决CaSO4和CaCO3沉积的反渗透水处理工艺。
为达到上述目的，本发明提供了一种用于反渗透系统的复合阻垢剂，该阻垢剂由丙烯酸均聚物和至少一种丙烯酸共聚物组成。本发明丙烯酸均聚物的作用主要为阻CaCO3垢，兼具一定的阻CaSO4垢和稳定SiO2及硅酸盐的性能；本发明丙烯酸共聚物的作用主要为阻CaSO4垢和稳定SiO2及硅酸盐，兼具一定的阻CaCO3垢性能。
本发明所述的丙烯酸均聚物，其极限粘数为0.060-0.085dL·g-1。
本发明所述丙烯酸共聚物为二元共聚物或三元共聚物。更优选为至少一种选自丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物、丙烯酸/衣康酸共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物。其中所述的丙烯酸酯优选自丙烯酸C1-8酯，更优选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟丙酯。
本发明所述丙烯酸共聚物共聚物极限粘数为0.065-0.095dL·g-1。
本发明所述复合阻垢剂中丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为5∶1-1∶5。
制备本发明的复合阻垢剂时，各组分的加料次序并不重要，丙烯酸均聚物和丙烯酸共聚物按预定的比例混合配成一种药剂溶液即可。
本发明还提供了一种用于反渗透系统的阻垢方法，其特点在于向反渗透膜进水中加入本发明所述的复合阻垢剂。
在将本发明的复合阻垢剂用于反渗透系统时，针对不同的水质状况，丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物添加的比例略有不同：当反渗透膜系统的进水为中低硬度、中低碱度水质时，阻垢剂主要解决的是CaCO3的沉积问题，兼顾CaSO4的沉积以及SiO2和硅酸盐所带来的危害，则该反渗透膜用阻垢剂优选丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为5∶1-1∶1；当反渗透膜系统的进水为高硬度、高碱度水质时，一般采用调节pH运行工艺，投加HCl控制进水的pH值，降低水质的碱度，阻垢剂主要解决的是CaSO4的沉积问题，兼顾CaCO3的沉积以及SiO2和硅酸盐所带来的危害，则该反渗透膜用阻垢剂优选丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为1∶1-1∶5；当反渗透膜系统的进水中SiO2含量超过20mg·L-1(简称高硅水)时，共聚物的投加有效含量应适当加大，该反渗透膜用阻垢剂优选丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为1∶2-1∶5。
本发明所述丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物相对于待处理水溶液总量的投加有效浓度和为1-12mg·L-1，优选为2-8mg·L-1。
本发明提供的复合阻垢剂用于反渗透系统水处理时，可解决反渗透膜上CaSO4和CaCO3的沉积问题，兼具一定的稳定SiO2和硅酸盐的性能。可有效地消除CaSO4和CaCO3沉积而带来的膜污染，提高反渗透系统的工作效率，延长反渗透膜及反渗透设备的使用寿命，降低反渗透的成本。且该反渗透膜用阻垢剂还具有无毒、无磷的特点。
具体实施方式
下面的实施例将有助于说明本发明，但不局限其范围。
试验原水水质见表1。
                                      表1  试验水质
  水质编号   Ca2+   总碱度   总硬度   Cl-   SO4 2-   pH   电导率   SiO2
  1(中低硬度水)   123   133   354   47   159   7.7   803   7
  2(高硬度水)   260   334   497   141   390   8.8   1871   13
  3(高硅水)   207   141   371   56   210   7.9   915   30
注：pH无单位，电导率为μs/cm，其余单位为mg/L，Ca2+、总碱度、总硬度均以CaCO3计，下同。
下述实施例所得的反渗透膜用阻垢剂的性能评定方法如下：
阻碳酸钙垢性能取试验原水，或将原水中的Ca2+、HCO3 -1补到一定浓度，加入一定浓度的(以有效浓度计)反渗透膜用阻垢剂，于60±1℃恒温水浴内保温10h，冷却后取样分析水中剩余Ca2+的浓度，同时做空白样，并计算阻垢率。
阻垢率计算公式为：阻垢率＝(C-C0)/(C1-C0)×100％
C：实测Ca2+的浓度
C0：空白样的Ca2+的浓度
C1：原水中的Ca2+的浓度
阻硫酸钙垢性能取试验原水，或将原水中的Ca2+、SO4 2-补到一定浓度，加入一定浓度的(以有效浓度计)反渗透膜用阻垢剂，于70±1℃恒温水浴内保温10h，冷却后取样分析水中剩余Ca2+的浓度，同时做空白样，并计算阻垢率。
阻垢率计算公式为：阻垢率＝(C-C0)/(C1-C0)×100％
C：实测Ca2+的浓度
C0：空白样的Ca2+的浓度
C1：原水中的Ca2+的浓度
阻硅垢性能取试验原水，或将原水中的Ca2+、硅含量补到一定浓度，加入一定浓度的(以有效浓度计)反渗透膜用阻垢剂，于80±1℃恒温水浴内保温10h，冷却后取样分析水中剩余硅含量，同时做空白样，并计算阻垢率。
阻垢率计算公式为：阻垢率＝(C-C0)/(C1-C0)×100％
C：实测硅含量
C0：空白样的硅含量
C1：原水中的硅含量
分析方法Ca2+、SO4 2-浓度测定方法参照中石化生产部发展部《冷却水分析和试验方法》中Ca2+、SO4 2-浓度的测定方法。
硅含量的测定方法参照1989年国家环保局、《水和废水监测分析方法》编委会编写的《水和废水监测分析方法》(第三版)中第六章《非金属无机物的监测》中二氧化硅的测定方法—硅钼黄光度法。
                       实施例1
取极限粘数为0.078dL·g-1(30℃测量，以下同)，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酰胺共聚物(质量比为2∶1)6.67g，溶于6.66g水中，配成反渗透膜用阻垢剂1。投加反渗透膜用阻垢剂1于试验用水1中。投加浓度为20mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例2
取极限粘数为0.078dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物30g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酰胺共聚物(质量比为2∶1)6.67g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂2。投加反渗透膜用阻垢剂2于试验用水1中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为9mg·L-1，丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例3
取极限粘数为0.078dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物20g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酰胺共聚物(质量比为2∶1)6.67g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂3。投加反渗透膜用阻垢剂3于试验用水1中。投加浓度为30mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为6mg·L-1，丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例4
取极限粘数为0.083dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.080dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物(质量比为3∶1)10g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂4。投加反渗透膜用阻垢剂4于试验用水2中。投加浓度为20mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物的投加有效浓度为3mg·L-1。
                       实施例5
调节试验用水2的pH值到8.0。取极限粘数为0.073dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.085dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物(质量比为2∶1∶1)30g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂5。投加反渗透膜用阻垢剂5于调节pH值的试验用水2中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物的投加有效浓度为9mg·L-1。
                       实施例6
调节试验用水2的pH值到8.0。取极限粘数为0.073dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.085dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物(质量比为2∶1∶1)10g；极限粘数为0.088dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/衣康酸共聚物(质量比为2∶1)15g，溶于8.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂6。投加反渗透膜用阻垢剂6于调节pH值的试验用水2中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物的投加有效浓度为3mg·L-1，丙烯酸/衣康酸共聚物的投加有效浓度为4.5mg·L-1。
                       实施例7
取极限粘数为0.065dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.070dL·g-1，固含量为25％的丙烯酸/衣康酸的共聚物(质量比为2.5∶1)24g，溶于9.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂7。投加反渗透膜用阻垢剂7于试验用水3中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/衣康酸共聚物的投加有效浓度为6mg·L-1。
                       实施例8
将试验用水2中的Ca2+浓度补到6000mg·L-1，SO4 2-浓度补到6000mg·L-1。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物10g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为3∶1)20g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂8。投加反渗透膜用阻垢剂8于以上配制的试验用水2中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为3mg·L-1，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为6mg·L-1。
                       实施例9
将试验用水2中的Ca2+浓度补到6000mg·L-1，SO4 2-浓度补到6000mg·L-1。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为3∶1)20g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂9。投加反渗透膜用阻垢剂9于以上配制的试验用水2中。投加浓度为30mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为6mg·L-1。
                       实施例10
将试验用水2中的Ca2+浓度补到7000mg·L-1，SO4 2-浓度补到7000mg·L-1。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物5g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为3∶1)25g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂10。投加反渗透膜用阻垢剂10于以上配制的试验用水2中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为7.5mg·L-1。
                       实施例11
将试验用水2中的Ca2+浓度补到7000mg·L-1，SO4 2-浓度补到7000mg·L-1。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物5g；极限粘数为0.082dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为3∶1)15g；极限粘数为0.084dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酰胺共聚物(质量比为3∶1)10g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂11。投加反渗透膜用阻垢剂11于以上配制的试验用水2中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为4.5mg·L-1，丙烯酸/丙烯酰胺共聚物的投加有效浓度为3mg·L-1。
                       实施例12
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物10g；极限粘数为0.072dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/衣康酸共聚物(质量比为2.5∶1)6.67g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂12。投加反渗透膜用阻垢剂12于以上配制的试验用水1中。投加浓度为20mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为3mg·L-1，丙烯酸/衣康酸共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例13
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物25g；极限粘数为0.072dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/衣康酸共聚物(质量比为2.5∶1)6.67g，溶于8.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂13。投加反渗透膜用阻垢剂13于以上配制的试验用水1中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为7.5mg·L-1，丙烯酸/衣康酸共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例14
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。调节试验用水1的pH值到8.0。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物10g；极限粘数为0.087dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为2∶1∶1)6.67g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂14。投加反渗透膜用阻垢剂14于以上配制的试验用水1中。投加浓度为20mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为3mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例15
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。调节试验用水1的pH值到8.0。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物20g；极限粘数为0.087dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为2∶1∶1)6.67g，溶于3.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂15。投加反渗透膜用阻垢剂15于以上配制的试验用水1中。投加浓度为30mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为6mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为2mg·L-1。
                       实施例16
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。调节试验用水1的pH值到8.0。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物25g；极限粘数为0.087dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为2∶1∶1)5g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂16。投加反渗透膜用阻垢剂16于以上配制的试验用水1中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为7.5mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1。
                       实施例17
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。调节试验用水1的pH值到8.0。取极限粘数为0.075dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物20g；极限粘数为0.087dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物(质量比为2∶1∶1)5g；极限粘数为0.086dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物(质量比为2∶1∶1)5g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂17。投加反渗透膜用阻垢剂17于以上配制的试验用水1中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为6mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸乙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1，丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1。
                       实施例18
将试验用水3中的Ca2+浓度补到300mg·L-1，硅含量补到300mg·L-1。取极限粘数为0.080dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.090dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物(质量比为3∶1)13.33g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂18。投加反渗透膜用阻垢剂18于以上配制的试验用水3中。投加浓度为30mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物的投加有效浓度为4mg·L-1。
                       实施例19
将试验用水3中的Ca2+浓度补到300mg·L-1，硅含量补到300mg·L-1。取极限粘数为0.080dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物6.67g；极限粘数为0.090dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物(质量比为3∶1)25g，溶于8.33g水中，配成反渗透膜用阻垢剂19。投加反渗透膜用阻垢剂19于以上配制的试验用水3中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为2mg·L-1，丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物的投加有效浓度为7.5mg·L-1。
                       实施例20
将试验用水3中的Ca2+浓度补到300mg·L-1，硅含量补到300mg·L-1。取极限粘数为0.080dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物5g；极限粘数为0.090dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物(质量比为3∶1)25g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂20。投加反渗透膜用阻垢剂20于以上配制的试验用水3中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1，丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物的投加有效浓度为7.5mg·L-1。
                       实施例21
将试验用水3中的Ca2+浓度补到300mg·L-1，硅含量补到300mg·L-1。取极限粘数为0.080dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸均聚物5g；极限粘数为0.090dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物(质量比为3∶1)15g，极限粘数为0.084dL·g-1，固含量为30％的丙烯酸/衣康酸共聚物(质量比为3∶1)10g，溶于10g水中，配成反渗透膜用阻垢剂21。投加反渗透膜用阻垢剂21于以上配制的试验用水3中。投加浓度为40mg·L-1。其中丙烯酸均聚物的投加有效浓度为1.5mg·L-1，丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物的投加有效浓度为4.5mg·L-1，丙烯酸/衣康酸共聚物的投加有效浓度为3mg·L-1。
                     对比例1
将试验用水2中的Ca2+浓度补到6000mg·L-1，SO4 2-浓度补到6000mg·L-1。调节试验用水2的pH值到8.0。加入传统药剂六偏磷酸钠8mg·L-1。
                     对比例2
将试验用水1中的Ca2+浓度补到1000mg·L-1，HCO3 -1浓度补到1000mg·L-1。调节试验用水1的pH值为8.0。加入传统药剂六偏磷酸钠8mg·L-1。
                     对比例3
将试验用水3中的Ca2+浓度补到300mg·L-1，硅含量补到300mg·L-1。调节试验用水3的pH值为8.0。加入传统药剂六偏磷酸钠8mg·L-1。
上述实施例8-11、对比例1重点考察阻垢剂的阻CaSO4垢性能，为强化实验条件，比较实施例和对比例的阻垢性能差异，向实验原水2中单纯补给钙离子和硫酸根离子。因补给后水中的碳酸氢根离子浓度、硅含量相对于钙离子浓度的差别较大，数值较小，故并不考察阻垢剂在补给离子后水质中的阻碳酸钙垢以及稳定SiO2和硅酸盐的性能。实施例12-17、对比例2重点考察阻垢剂的阻CaCO3垢性能，实施例18-21、对比例3重点考察阻垢剂稳定SiO2和硅酸盐的性能，原理同上。在考察阻垢剂阻CaCO3垢性能的时候，因水中的碱度较高，故采用了自然pH值运行和调节pH值运行两种工艺。
以上实施例、对比例的阻碳酸钙垢、阻硫酸钙垢及阻硅垢性能如下表：
实施例                 阻垢率/％
  阻碳酸钙垢   阻硫酸钙垢   阻硅垢
  实施例1   100   100   100
  实施例2   100   100   100
  实施例3   100   100   100
  实施例4   97.6   100   100
  实施例5   100   100   100
  实施例6   100   100   100
  实施例7   100   100   100
  实施例8   /   85.2   /
  实施例9   /   85.0   /
  实施例10   /   79.7   /
  实施例11   /   80.2   /
  实施例12   74.2   /   /
  实施例13   87.4   /   /
  实施例14   83.7   /   /
  实施例15   92.6   /   /
  实施例16   95.1   /   /
  实施例17   93.4   /   /
  实施例18   /   /   60.9
  实施例19   /   /   67.3
  实施例20   /   /   67.0
  实施例21   /   /   68.4
  对比例1   /   64.8   /
  对比例2   53.4   /   /
  对比例3   /   /   22.4
以上实施例和对比例说明，本发明的反渗透膜用阻垢剂具有优异的阻CaSO4垢和阻CaCO3垢性能，还具有一定的稳定稳定SiO2和硅酸盐的性能。由以上实施例的阻垢数据可知，调节pH值运行工艺在钙碱较高的水质中，更有利于阻垢剂发挥效能，阻垢效果较好。

Claims (10)

1.一种用于反渗透系统的复合阻垢剂，由丙烯酸均聚物和至少一种丙烯酸共聚物组成。
2.根据权利要求1所述的复合阻垢剂，其特征在于所述丙烯酸共聚物为二元共聚物或三元共聚物。
3.根据权利要求2所述的复合阻垢剂，其特征在于所述的丙烯酸共聚物为至少一种选自丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/丙烯酸甲酯共聚物、丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酸酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸共聚物、丙烯酸/衣康酸共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺共聚物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合阻垢剂，其特征在于丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为5∶1-1∶5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的反渗透膜用复合阻垢剂，其特征在于所述丙烯酸均聚物的极限粘数为0.060-0.085dL·g-1；所述丙烯酸共聚物极限粘数为0.065-0.095dL·g-1。
6.一种用在反渗透膜系统的阻垢方法，其特征在于向反渗透膜进水中加入权利要求1-5任一项所述的复合阻垢剂。
7.根据权利要求6所述的阻垢方法，其特征在于当反渗透膜系统的进水为中低硬度、中低碱度水质时，所述复合阻垢剂中丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为5∶1-1∶1。
8.根据权利要求6所述的阻垢方法，其特征在于当反渗透膜系统的进水为高硬度、高碱度水质时，所述复合阻垢剂中丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为1∶1-1∶5。
9.根据权利要求6所述的阻垢方法，其特征在于当反渗透膜系统的进水中SiO2含量超过20mg·L-1时，所述复合阻垢剂中丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物的有效含量配比为1∶2-1∶5。
10.根据权利要求6-9任一项所述的阻垢方法，其特征在于所述的丙烯酸均聚物与丙烯酸共聚物相对于待处理水溶液总量的投加有效浓度和为1-12mg·L-1，优选为2-8mg·L-1。
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