专利名称：一种高效多功能反渗透膜阻垢剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种反渗透膜用水处理药剂高效多功能反渗透膜阻垢剂及其制备方法，经检索未发现与本发明相同的专利技术。
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，现代火力发电企业广泛采用反渗透技术，建立火电厂水处理系统。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。
在国外，用反渗透系统进行水处理的研究开展的较早，在反渗透系统的维护技术方面也比较成熟，已经相继研究开发了系列新型反渗透阻垢剂。由于我国至今尚没有一家专业生产反渗透阻垢剂的企业，除了很少企业还在应用普通的六偏磷酸钠外，所需要的高效反渗透阻垢剂90％以上都是从国外进口。近十年来，国外和国内的反渗透系统公司已经在我国建设了数百套反渗透系统用于水处理，而这些系统或多或少都需要采用反渗透阻垢剂来进行维护，所以我国反渗透阻垢剂市场前景十分广阔。，截至2002年底，全国对反渗透阻垢剂标准液的需求量在3000吨以上。一般情况下，每吨反渗透阻垢剂标准液的均价在6.0万元人民币，因此我国每年反渗透阻垢剂的市值在2亿元人民币。今后该药剂的需求量将会更大，生产该药剂效益非常可观。
本人在长期跟踪国外进口产品的基础上，研制开发了用于反渗透系统的阻垢系列产品。针对国内各种水质都能给出相关的处理配方要求。经国内多家企业试用，证明反渗透阻垢效果完全可以与国外进口产品相媲美，某些指标甚至超过国外产品，而且产品性能稳定，价格却远远低于国外产品。
发明内容
本发明解决了反渗透膜阻垢剂依赖进口的局面，某些国内的小型企业因技术不成熟使用国内反渗透膜阻垢剂造成反渗透膜自粘联，污堵现象膜报废。本发明产品不仅具有高性能阻垢作用，还具优良的杀菌作用，对微生物污染，可以有效的控制。
本发明的技术方案如下为了实现本发明产品的上述目的，本发明产品所提供的一种高效多功能反渗透膜阻垢剂以下简称ROMDC150包括选自含醚磷酸、含磷聚合物、高效分散剂、杀菌剂和水。按比例混合依次加入上述原料和水加热到60℃保温1-3个小时降温20℃。加入杀菌剂搅拌0.5个小时，静止、过滤、检验、包装、入库。以下有效成分及含量所有百分数为重量百分数。
含醚磷酸 10-40％含磷聚合物 10-30％
高效分散剂 5-20％杀菌剂 5-15％水 适量所述的含醚磷酸选自多氨基多醚基亚甲基磷酸PAPEMP。
所述的含磷聚合物，选自多功能磺酸基的磷酰基羧酸共聚物POCA、PAA-AMPS-HPA三元共聚物，2-磷酸基丁烷1、2、4三羧酸PBTCA的一种或多种。所述的高效分散剂选自分子量在800左右的水解聚马来酸酐HPMA。所述的杀菌剂选自2.2二溴-2-硝基乙醇，1.2-2-硝基-1.3-丙二醇的一种或多种。所述的水为纯净水。
具体实施例方式
，下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1按重量百分比选取原料含醚磷酸PAPEMP 10-40％含磷聚合物PBTCA10-30％高效分散剂HPMA 5-20％杀菌剂1.2-2-硝基-1.3-丙二醇5-15％纯水 适量将上述原料按比例混合依次加入PAPEMP、PBTCA、HPMA、纯水加热到60℃保温1-3小时，降温到20℃，最后加入1.2-2-硝基-1.3-丙二醇，搅拌0.5小时，静止、过滤、检验、包装、入库。
实施例2、目前市场上反渗透阻垢剂品种较多，产品性能差异较大。我们对具有代表性的BetzDearbobn(贝迪)公司的HYPERSPERSE MDC200和MDC150阻垢剂、KINGLEE(清力)公司的PTP0100和PTP2000阻垢剂和本发明产品RO MDC150系列阻垢剂进行了阻碳酸钙、硫酸钙、分散氧化铁和絮凝剂兼容性进行了比较。
二、试验及结果1.试验样品来源见表1表1 试验样品来源
2.阻CaCO3试验2.1实验用水配水Ca2+280mg/L；HCO3-732mg/L。
2.2试验条件水温50℃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2
表2 CaCO3阻垢率
3.阻CaSO4试验3.1实验用水配水Ca2+6500mg/L；SO42-6900mg/L。
3.2试验条件水温50℃时间20小时药剂用量5mg/L3.3实验结果见表3表3 CaSO4阻垢率
4.分散氧化铁性能实验4.1试验方法配制Ca2+150mg/L(以CaCO3计)5mg/L阻垢剂及10mg/LFe2+水溶液500mL，置于1000mL烧杯中，边搅拌边用0.5g/L四硼酸钠调节PH值。当PH值达到8.77并稳定后，强烈搅拌15分钟，然后在50℃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4表4 Fe2O3分散性
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几种药剂与絮凝剂聚合氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺及贝迪公司絮凝剂MPT150的兼容性试验见表5
表5 兼容性试验
注“-”表示兼容，“+‘表示不兼容可见，本发明产品的RO MDC150、清力公司的PTP0100与絮凝剂全兼容；清力公司的PTP2000、贝迪公司的MDC150和MDC200与无机絮凝剂PAC不兼容。MDC200与所试絮凝剂均不兼容，MDC150仅与有机絮凝剂兼容。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。
实施例3、新疆某发电有限公司现装机60MW，有一套60M3/h出力的反渗透系统，用于电厂锅炉补给水。从2003年6月使用本发明产品反渗透阻垢剂RO MDC150至今，设备运行良好，系统运行各项指标均达到设计要求，压差稳定不上升，淡水出力稳定在60M3/h。RO MDC150价格低廉，使用方便，最大优点就是阻垢好，不用使用预处理剂PAC反应，与絮凝剂兼容性好。系统运行至今，在不加杀菌剂的情况下，无菌藻产生，保证了电厂的安全经济运行。
五、结论综上分析，从阻CaCO3垢、CaSO4垢、分散氧化铁和絮凝剂兼容性这几种主要性能比较可知，本发明产品的RO MD150实际应用效果完全达到国际先进产品的水平，在部分指标上还优于国外品牌，而价格上国产除垢剂有优势。随着我国科学技术发展和企业不断降低成本的要求，国产阻垢剂最终要取代目前占领国内市场的国外进口阻垢剂是一种必然趋势。
权利要求
1.一种高效多功能反渗透膜阻垢剂及其制备方法，其特征在于将含醚磷酸、含磷聚合物、高效分散剂、杀菌剂和水，其中各组分按重量百分比含醚磷酸 10-40％含磷聚合物 10-30％高效分散剂 5-20％杀菌剂 5-15％水 适量将上述原料按比例混合依次加入含醚磷酸、含磷聚合物、高效分散剂、水适量。加热到60℃保温1-3小时，降温到20℃，最后加入杀菌剂，搅拌0.5小时，过滤、检验、包装、入库。
2.根据权利要求1所述的含醚磷酸选自多氨基多醚基亚甲基磷酸PAPEMP；含膦聚合物选自多功能磺酸基的磷酸基羧酸共聚物POCA，2-磷酸基丁烷1.2.4三羧酸PBTCA的一种或多种；高效分散剂选自分子量800左右的水解聚马来酸酐HPMA；杀菌剂选自2.2二溴-2-硝基乙醇，2-溴-2-硝基-1.3-丙二醇的一种或多种；所述的水为纯净水。
全文摘要
本发明涉及一种高效多功能反渗透膜阻垢剂及其制备方法。其组分是由含醚磷酸、含磷聚合物、高效分散剂、杀菌剂、纯净水组成。本发明产品使用于火力发电厂的锅炉补水、海水淡化、制药、食品、高纯水的制备等领域。解决反渗透膜阻垢剂需要进口的历史，本产品不仅具有高效阻垢性能，而且还有优良杀菌作用，使反渗透设备维护更加简单化、现代化，大大地延长了反渗透膜的清洗时间。本发明是一种化学稳定性好、钙溶性高、无毒、性能好，用量少的多功能反渗透膜阻垢剂。
文档编号C02F5/10GK1807287SQ20061000721
公开日2006年7月26日 申请日期2006年2月14日 优先权日2006年2月14日
发明者高同柱 申请人:高同柱