专利名称：一种低磷反渗透膜阻垢剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，特别指一种低磷反渗透膜阻垢剂。
背景技术：
目前，反渗透技术已经在化工、医药、食品等行业的脱盐、超纯水制备、污水处理以 及各种分离提纯过程中得到日益广泛的应用。反渗透技术是对含盐水施以外界推动力以克 服渗透压而使水分子通过膜的逆向渗透过程。经过反渗透处理后，可除去水中99%的盐分 及二氧化硅，并能除去水中99. 5%的钙、镁。然而，反渗透装置的浓水极易受到沉积物的污 染，如在膜表面生成CaC03、Ca3(PO4)2, CaSO4, BaSO4, SrSO4、金属氧化物、硅酸化合物等沉积 物，导致系统供水压力和清洗频率增加，出水量或脱盐率下降，甚至使膜元件提前报废。反 渗透膜的污染可分为化学污染、生物污染、胶体污染和颗粒污染。其中颗粒污染和生物污染 可以采用严格的预处理工艺和投加杀菌剂的方法加以控制，而化学污染和 胶体污染必须采 用投加特效阻垢剂分散剂的方法防治。因此反渗透膜用阻垢剂的开发一直是研究与开发的执占。国内外反渗透膜阻垢剂主要为有机磷酸盐、聚羧酸盐或丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯磺 酸类物质等多元共聚物以及其它的复合物。发明专利CN1864826A公开了一种反渗透膜用 阻垢剂，它包括有机膦酸化合物、木质素、聚马来酸酐、膦羧酸和水等组成，使用简单，适用 于各种类型的反渗透膜。发明专利CN1970460A公开了一种反渗透膜阻垢剂及其制备方 法，它包括有机羧酸、含酰胺类化合物、含磺酸基类化合物、无机化合物、以及去离子水等， 重点解决反渗透膜上碳酸钙易于沉积的问题。发明专利CN101138705A公开了一种反渗透 膜用阻垢剂及其制备方法，它包括无磷酸羧酸类阻垢分散剂、无磷丙烯酸多元共聚物、低磷 磷羧酸及纯净水，可用于反渗透、超滤、纳滤等各种膜水处理系统。发明专利CN101254413A 公开了一种反渗透膜的缓蚀阻垢剂及其制备方法，用于提高阻垢剂的效能和降低成本， 它的构成中包括基本组成和助剂，基本组成由羟基乙叉二膦酸、聚丙烯酸钠、水解聚马来 酸酐、聚环氧琥珀酸等，它是一种无磷非氮的绿色环保型多元阻垢缓蚀剂，对水中的碳酸 钙、硫酸钙、硫酸钡、氟化钙和硅钙有良好的阻垢分散性能，阻垢率高达85%。发明专利 CN101554565A公开了一种无磷反渗透膜阻垢剂及其制备方法，它包括AL-one50-90%，磺 酸盐共聚物5-20%，pH值调节剂0. 5-1. 5%，其余为去离子水，它能在较宽的给水pH范围 内使用，可消除膜系统生物污染和细菌超标的隐患，避免磷酸盐沉淀污染和对环境水源的 污染。目前市场上大多为含磷类反渗透膜阻垢剂，不可避免的将产生膜系统生物污染和 细菌超标的隐患，且使用含磷阻垢剂将产生对环境水源的污染。而完全无磷产品生产成本 高，用户难以承受。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低磷反渗透膜阻垢剂，它可在较宽的给水PH范围内使用，能有效地控制CaCO3、Ca3(PO4)2、CaS04、BaSO4、SrS04、SiO2等沉积垢物，由于是一 种低磷产品，与常规的含磷类阻垢分散剂相比，可减轻膜系统生物污染和细菌超标的隐患， 避免磷酸盐沉淀污染和对环境水源的污染。同时本产品成本可控，价格适中，适用于各类反 渗透膜阻垢分散。本发明要解决的技术问题由如下方案来实现一种反渗透膜用阻垢剂，其特征在 于由2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、分子量为2000士 100的 低分子量的聚丙烯酸钠(PAAS)及pH调节剂氢氧化钠(NaOH)和水组成，各组分所占重量百 分比为2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA) 15-55%、聚环氧琥珀酸(PESA) 15-55%、聚丙 烯酸钠(PAAS) 15-55%、氢氧化钠(NaOH) 1-10%、水5-10%。配方中利用氢氧化钠调节体系 的PH值为10-12。本发明的优点是1、在较宽的给水pH范围内使用，能有效地控制CaC03、Ca3(P04)2、 CaSO4, BaSO4, SrSO4, SiO2 等沉积垢物；2、本发明由于是一种低磷产品，与常规的含磷类阻垢分散剂相比，可减轻膜系统 生物污染和细菌超标的隐患，避免磷酸盐沉淀污染和对环境水源的污染。同时本产品成本 可控，价格适中，适用于各类反渗透膜阻垢分散；3、本发明生物降解性能好、加药量少、对环境友好。
具体实施例方式实施例1 按总重IOOkg配制以下组份2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸 (PBTCA) 30. 0kg、聚环氧琥珀酸(PESA) 30. 0kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 30. 0kg、氢氧化钠 (NaOH) 4kg、水6kg。将上述PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌 1-1. 5小时，即得产品。复配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性， 加药箱体系为碱性，微生物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱引入微生物孢子，使膜表面 清洁。实施例2 按总重IOOkg配制以下组份2_膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA) 45kg、 聚环氧琥珀酸(PESA) 23kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 22kg、氢氧化钠(NaOH) 4kg、水6kg。将上述 PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌1-1. 5小时，即得产品。复 配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性，加药箱体系为碱性，微生 物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱弓I入微生物孢子，使膜表面清洁。实施例3 按总重IOOkg配制以下组份2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸 (PBTCA) 23. 0kg、聚环氧琥珀酸(PESA) 45. 0kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 22. 0kg、氢氧化钠 (NaOH) 4kg、水6kg。将上述PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌 1-1. 5小时，即得产品。复配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性， 加药箱体系为碱性，微生物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱引入微生物孢子，使膜表面 清洁。实施例4 按总重IOOkg配制以下组份2_膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA) 25kg、 聚环氧琥珀酸(PESA) 20kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 45kg、氢氧化钠(NaOH) 4kg、水6kg。将上述 PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌1-1. 5小时，即得产品。复 配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性，加药箱体系为碱性，微生物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱弓I入微生物孢子，使膜表面清洁。实施例5 按总重IOOkg配制以下组份2_膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)55kg、 聚环氧琥珀酸(PESA) 20kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 15kg、氢氧化钠(NaOH) 4kg、水6kg。将上述 PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌1-1. 5小时，即得产品。复 配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性，加药箱体系为碱性，微生 物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱弓I入微生物孢子，使膜表面清洁。实施例6 按总重IOOkg配制以下组份2_膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA) 20kg、 聚环氧琥珀酸(PESA) 55kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 15kg、氢氧化钠(NaOH) 4kg、水6kg。将上述 PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌1-1. 5小时，即得产品。复 配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性，加药箱体系为碱性，微生 物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱弓I入微生物孢子，使膜表面清洁。实施例7 按总重IOOkg配制以下组份2_膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA) 15kg、 聚环氧琥珀酸(PESA) 20kg、聚丙烯酸钠(PAAS) 55kg、氢氧化钠(NaOH) 4kg、水6kg。将上述 PBTCA、PESA、PAAS、水、氢氧化钠依次加入容器中，在室温下搅拌1-1. 5小时，即得产品。复 配之后将成品药剂加热到70°C，热放料，成品药剂体系pH为碱性，加药箱体系为碱性，微生 物孢子不易存在，避免由反渗透加药箱弓I入微生物孢子，使膜表面清洁。应用试验与结果阻CaCO3垢性能测定碳酸钙沉积法原理以含有一定量碳酸氢根和钙离子的配制水和水处理剂制备成 试液。在加热条件下促使碳酸氢钙加速分解为CaC03。达到平衡后测定试液中的Ca2+浓度， Ca2+浓度愈大则该药剂阻垢性能越好。静态阻CaCO3垢的试验条件用去离子水配置500ml含有一定浓度的阻垢剂，Ca2+ 质量浓度240mg/L，、HC03_质量浓度732mg/L，并用硼砂调节pH为9. 0，然后静置于恒温水浴 中，温度80°C，保温IOh后，冷却，用0. 22 μ m的微孔过滤器过滤，用EDTA法测定Ca2+浓度， 同时做空白试验。阻垢率η按以下公式计算η = (C1-C0) / (C2-C0)Cl-加阻垢剂后试液试验后的钙离子浓度mg/LCO-未加阻垢剂的空白试液试验后的钙离子浓度mg/LC2-试验前配好的试液中钙离子浓度mg/L本发明的静态阻垢试验，具体结果如下表1 CaCO3垢的阻垢率
权利要求
一种反渗透膜用阻垢剂，其特征在于由2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、聚环氧琥珀酸、分子量为2000±100的低分子量的聚丙烯酸钠及pH调节剂氢氧化钠和水组成，各组分所占重量百分比为2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸15-55％、聚环氧琥珀酸15-55％、聚丙烯酸钠15-55％、氢氧化钠1-10％、水5-10％。
全文摘要
本发明公开了一种低磷反渗透膜阻垢剂，由2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、聚环氧琥珀酸、分子量为2000±100的低分子量的聚丙烯酸钠及pH调节剂氢氧化钠和水组成，各组分所占重量百分比为2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸15-55％、聚环氧琥珀酸15-55％、聚丙烯酸钠15-55％、氢氧化钠1-10％、水5-10％。低磷反渗透膜阻垢剂生物降解性能好、加药量少，对环境友好，对CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等阻垢效果可以达到82％。
文档编号C02F5/14GK101844834SQ20101020111
公开日2010年9月29日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者杨曼君 申请人:内蒙古天晨科技有限责任公司