专利名称::一种反渗透阻垢剂的制备方法
技术领域:
:本发明涉及工业给水处理和深度水处理
技术领域:
,具体涉及反渗透阻垢剂,特别是反渗透阻垢剂的制备方法。
背景技术:
:随着我国城市化的不断扩大,工业程度不断深化。采用地下水做工业水又有一定的限制,故现代火力发电厂锅炉用水大部分要考虑用地表水进行处理使用。为了保证锅炉用水的质量,现代火力发电厂等企业广泛采用反渗透技术,建立水处理系统。反渗透设备长期运行,会出现大量污垢沉淀,造成污堵现象。污堵的出现,直接造成大量的能源消耗和频繁的清洗,反渗透效果下降,严重的在短时间内就要更换最贵重的膜元件,最终使水处理综合成本升高,因此对反渗透污堵的起因的研究也日渐深入。反渗透膜元件的污染可分为颗粒污染、微生物污染、无机盐化学污染和胶体污染,对于颗粒污染,可采用合适的絮凝剂和过滤系统解决。对于生物污染,可以采用合适的杀菌剂、杀菌灯或其他系统解决。对于无机垢和胶体结垢,则采用投加高效阻垢剂的方法来解决。无机垢的形成是由于在膜表面溶解的无机盐的浓度增加所造成的。如果溶解盐的离子积大于其溶度积时就会产生沉淀,导致膜表面结垢,沉积盐的典型例子如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁和氟化钙。而形成胶体垢的主要原因是铁、铝和硅。目前市场上反渗透阻街剂品种较多,产品性能差异较大,但大都存在阻垢率较低的问题,现有的反渗透阻垢剂的阻垢率一般在60-80%。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种反渗透阻垢剂的制备方法,该方法制备的反渗透阻柜剂的阻垢率高。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种反渗透阻垢剂的制备方法,其步骤为(1)在容器中加入三聚氰胺1份、质量比浓度为30-40%的水解马来酸酐1-3份、氯化铵1-3份、甲醛1-3份,搅拌溶解后,80土5'C下反应0.5-2小时;(2)再加入尿素1-3份、氯化铵1-3份、甲醛l-3份,90土5。C下反应2-4小时;(3)再加入质量比浓度为15-30%的聚丙烯酸1-3份、质量比浓度为0.5-2%的阳离子聚丙烯酰胺1-3份,70士5。C下反应0.5-1小时;(4)冷却至室温,成品;上述原料的份数为质量份。一种反渗透阻垢剂的制备方法,其步骤为(1)在容器中加入三聚氰胺l份、质量比浓度为30-40%的水解马来酸酐2份、氯化铵2份、甲醛2份,搅拌溶解后,80土5。C下反应1小时;(2)再加入尿素l份、氯化铵1份、甲醛卜1.3份,90土5'C下反应3小时;(3)再加入质量比浓度为15-30%的聚丙烯酸1份、质量比浓度为0.5-2%的阳离子聚丙烯酰胺1-1.2份,70±5"下反应0.5小时;(4)冷却至室温,成品;上述原料的份数为质量份。本发明方法制备的反渗透阻垢剂为多元高分子共聚合物,它特别适用于金属氧化物、硅以及致垢盐类含量高的水质,其阻垢效能高(阻垢率在95%以上)且不与残留凝聚剂或富铝富铁的硅化合物发生凝聚形成不溶聚合物。本发明方法制备的反渗透阻垢剂在水处理系统中使用,可以降低反渗透(RO)、纳滤(NF)或超滤(UF)系统的设备投资和运行费用,在处理金属氧化物、硅以及致垢盐类含量高的水质时,可以代替离子交换预处理系统。具体实施例方式本发明方法实施例l,其步骤为(1)在容积为2000L容器中加入三聚氰胺50kg、40y。的水解马来酸酐150kg、氯化铵150kg、甲醛150kg,搅拌溶解后,80土5'C下反应0.5小时;(2)再加入尿素150kg、氯化铵150kg、甲醛150kg,90士5。C下反应2小时;(3)再加入30%的聚丙烯酸150kg、2%的阳离子聚丙烯酰胺150kg,70土5t下反应0.5小时;(4)冷却至室温,即可制得多元高分子聚合反渗透阻垢剂。本发明方法实施例2,其步骤为(1)在容积为2000L的、具有搅拌机的恒温反应釜里中加入三聚氰胺50kg、30%的水解马来酸酐100kg、氯化铵100kg、甲醛100kg,搅拌溶解后,80土5。C下反应1小时;(2)再加入尿素50kg、氯化铵50kg、甲醛65kg,90士5"C下反应3小时;(3)再加入15%的聚丙烯酸50kg、0.5°/。的阳离子聚丙烯酰胺60kg,70土5。C下反应0.5小时;(4)冷却至室温,即可制得多元高分子聚合反渗透阻垢剂。本发明方法实施例3,其步骤为(1)在容积为2000L容器中加入三聚氰胺50kg、40%的水解马来酸酐50kg、氯化铵50kg、甲醛50kg,搅拌溶解后,80士5。C下反应2小时;(2)再加入尿素50kg、氯化铵50kg、甲醛50kg,90±5°。下反应4小时;(3)再加入30%的聚丙烯酸50kg、2。/。的阳离子聚丙烯酰胺50kg,70士5。C下反应1小时;(4)冷却至室温,即可制得多元高分子聚合反渗透阻垢剂。试验及结果1、试验样品来源试验样品本发明方法实施例l、2、3制备的多元高分子聚合反渗透阻垢剂,R0MDC150,HYPERSPERSEMDC200。2、阻CaCO.,试验:2.l实验用水:配水Ca2+240mg/L;HCO:,—732mg/L。2.2试验条件水温50°C时间20小时药剂用量5mg/L2.3实验方法见GB16632-19962.4实验结果见表l表l:CaC03阻垢率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>3.阻CaS(X试验3.1实验用水配水Ca2+6800mg/L;S04"100mg/L。3.2试验条件水温50°C时间20小时药剂用量5mg/L3.3实验结果见表2表2:CaS04阻垢率<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>4.分散氧化铁性能实验:4.1试验方法配制Ca2+150mg/L(以CaCO:,计)5mg/L阻始剂及10mg/LFe"水溶液500mL,置于1000mL烧杯中,边搅拌边用0.5g/L四硼酸钠调节ra值。当PH值达到8.77并稳定后,强烈搅拌15分钟,然后在5(TC水浴中静置5小时,取上层清液,用分光光度计(420nm)测透光率。4.2实验结果见表3表3:FeA分散性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>透光率越小,表明药剂分散性能越好。由表可见,几种产品分散氧化铁性能相当。5.与絮凝剂兼容性试验多元高分子聚合反渗透阻垢剂与絮凝剂聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺使用证明,多元高分子聚合反渗透阻垢剂与絮凝剂全兼容。因此,在选择阻垢剂时,首先要考察药剂与絮凝剂是否兼容,如果不兼容,就易引起反渗透膜的阻塞,而且无法清洗,使设备很快报废。试验结果显示本发明实施例2为最佳实施方案。本发明方法制备的多元高分子聚合反渗透阻垢剂的使用量,可按以下方法确定根据水质全分析报告及反渗透系统情况进行计算确定,可控制以下类型的结垢碳酸转、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶、氢氧化铁、氢氧化铝及硅。可以按照以下公式计算加药箱中应加入浓縮液的体积-Q*a*V<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>式中,U—应加入浓縮液的体积,升(L)Q—反渗透给水流量,吨/小时(T/h)a—加药剂量,克/卩屯(ppm,g/T),10-15mg/LV—加药箱有效容积,升(L)p—阻垢剂浓縮液密度,公斤/升(kg/L)X—加药计量泵实际工作出力,升/小时(L/h)1000—单位换算系数,克/公斤(g/kg)F—浓縮倍数,取为8。权利要求1、一种反渗透阻垢剂的制备方法,其步骤为(1)在容器中加入三聚氰胺1份、质量比浓度为30-40%的水解马来酸酐1-3份、氯化铵1-3份、甲醛1-3份,搅拌溶解后,80±5℃下反应0.5-2小时;(2)再加入尿素1-3份、氯化铵1-3份、甲醛1-3份,90±5℃下反应2-4小时;(3)再加入质量比浓度为15-30%的聚丙烯酸1-3份、质量比浓度为0.5-2%的阳离子聚丙烯酰胺1-3份,70±5℃下反应0.5-1小时;(4)冷却至室温,成品;上述原料的份数为质量份。2、一种反渗透阻垢剂的制备方法,其步骤为(1)在容器中加入三聚氰胺1份、质量比浓度为30-40%的水解马来酸酐2份、氯化铰2份、甲醛2份,搅拌溶解后,80土5'C下反应1小时;(2)再加入尿素l份、氯化铵1份、甲醛1-1.3份,90土5。C下反应3小时;(3)再加入质量比浓度为15-30%的聚丙烯酸1份、质量比浓度为0.5-2%的阳离子聚丙烯酰胺1-1.2份,70士5。C下反应0.5小时;(4)冷却至室温,成品;全文摘要本发明涉及一种反渗透阻垢剂的制备方法,其步骤为(1)在容器中加入三聚氰胺1份、质量比浓度为30-40%的水解马来酸酐1-3份、氯化铵1-3份、甲醛1-3份,搅拌溶解后,80±5℃下反应0.5-2小时;(2)再加入尿素1-3份、氯化铵1-3份、甲醛1-3份,90±5℃下反应2-4小时;(3)再加入质量比浓度为15-30%的聚丙烯酸1-3份、质量比浓度为0.5-2%的阳离子聚丙烯酰胺1-3份,70±5℃下反应0.5-1小时;(4)冷却至室温,成品;上述原料的份数为质量份。本发明方法制备的反渗透阻垢剂为多元高分子共聚合物,它特别适用于金属氧化物、硅以及致垢盐类含量高的水质,其阻垢效能高(阻垢率在95%以上)且不与残留凝聚剂或富铝富铁的硅化合物发生凝聚形成不溶聚合物。文档编号C02F5/10GK101186393SQ20071016860公开日2008年5月28日申请日期2007年12月5日优先权日2007年12月5日发明者孟李,罗斌华申请人:武汉理工大学