一种可生物降解的阻垢剂在排盐暗管中的应用的制作方法

文档序号:11927111阅读:306来源:国知局

本发明涉及一种可生物降解的阻垢剂,具体地说 ,涉及一种可生物降解的阻垢剂在排盐暗管中的应用, 属于盐碱地暗管排盐技术领域。



背景技术:

暗管排盐技术是将带有孔隙的管道铺设于地下一定深度(地下水位以上或以下),待灌溉或降雨后汇入管道的水分,或者是直接汇入到管道中地下水,通过管道排出土地,带走盐分,起到改良盐碱地的目的。暗管排盐技术改良盐碱地的作用已经得到证明。暗管排盐遵循“盐随水来、盐随水去”的水盐运移规律,将充分溶解了土壤盐分而渗入地下的水体通过管道排走,从而达到有效降低土壤含盐量的目的。

为防止排盐暗管在盐碱地灌溉过程中因盐碱水中难溶无机盐类,在系统管道件上结垢沉淀,堵塞排盐暗管,腐蚀排盐暗管的管壁,在使用排盐暗管进行暗管排盐时,要添加阻垢剂。目前,还没有专门针对排盐暗管内使用的阻垢剂。

目前,应用于排盐暗管内的阻垢剂具有以下的缺点:

(1)常用于排盐暗管内的阻垢剂不易生物分解,排放在外界环境中,容易造成环境的污染;

(2)对盐碱水中难溶无机盐类的阻垢效果不明显,易造成排盐暗管的堵塞;

(3)容易造成排盐暗管管壁的腐蚀;

(4)阻垢剂性质不稳定,储存时间短,分散性较差。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种可生物降解的阻垢剂,并将该可生物降解的阻垢剂应用于排盐暗管中,具有以下的优点:(1)可生物降解,30天的生物降解率为81.5-99.0%,35天的生物降解率为85.6-99.5%,40天的生物降解率为91.5-100%,投加量较小,排出到外部环境时,不会造成环境的污染,无需后续处理的费用;

(2)对无机盐的沉淀有较好的阻垢效果,对氧化铁阻垢率可达到99.2-99.9%,对碳酸钙阻垢率可达到99.1-99.9%,对硫酸钡阻垢率可达到99.3-100%,不会造成排盐暗管的阻塞;

(3)对排盐暗管无腐蚀,大大延长了排盐暗管的使用寿命,排盐暗管的使用寿命为53-59年,排盐暗管的使用寿命延长了3-9年,有效的降低了暗管排盐的技术成本;

(4)阻垢剂性质稳定,储存期长,分散性最好,性能非常稳定,避光储存3-5年后依然具有优异的阻垢效果。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:一种可生物降解的阻垢剂,其特征在于:包括2-羟基膦酰基乙酸。

一种优化的方案,所述阻垢剂按重量份包括以下组分:

2-羟基膦酰基乙酸19-23份、羟基乙叉二膦酸12-16份、聚丙烯酸钠9-13份、枸椽酸6-10份、异噻唑啉酮2-6份、二硫氰基甲烷1-5份、二丁基羟基甲苯2-6份、二辛基琥珀酸磺酸钠2-6份、聚丙烯酰胺3-7份、二丁基羟基甲苯1-5份、苦瓜提取物0.4-0.8份、三七提取物0.5-0.9份、水51-55份。

进一步地,所述阻垢剂按重量份包括以下组分:

2-羟基膦酰基乙酸21份、羟基乙叉二膦酸14份、聚丙烯酸钠11份、枸椽酸8份、异噻唑啉酮4份、二硫氰基甲烷3份、二丁基羟基甲苯4份、二辛基琥珀酸磺酸钠4份、聚丙烯酰胺6份、二丁基羟基甲苯3份、苦瓜提取物0.6份、三七提取物0.7份、水53份。

进一步地,所述2-羟基膦酰基乙酸为暗棕色液体,1%水溶液pH值≤3.0,20℃密度≥1.30 g/cm3,有效物质含量为50.0%。

进一步地,所述羟基乙叉二膦酸为淡黄色透明液体,1%水溶液pH值≤2.0,20℃密度≥1.34 g/cm3,有效物质含量为50-60%。

进一步地,所述的三七提取物包括:人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd、三七皂苷R1和人参皂苷Re;所述人参皂苷Rg1的含量为32%、人参皂苷Rb1的含量为37%、人参皂苷Rd的含量为9%、三七皂苷R1的含量为8%、人参皂苷Re的含量为5%。

一种可生物降解的阻垢剂在排盐暗管中的应用,其特征在于:包括暗管的铺设步骤、阻垢剂的配制与施用步骤。

一种优化的方案,所述暗管的铺设步骤中所铺设的暗管:

所述排盐暗管的材质,按重量份包括:乙烯丙烯橡胶118份、低密度聚乙烯77份、聚异丁烯7.8份、壳聚糖3.0份、乙醇酰胺2.9份、甲基三乙氧基硅烷2.5份、六甲基磷酰三胺3.0份、硬脂酸钙2.3份、邻苯二甲酸二正辛酯4.4份、石墨烯2.9份、愈创树脂2.6份、马来酸酐接枝聚乙烯9.0份。

进一步地,所述阻垢剂的配制与施用步骤为:

将本发明的阻垢剂与去离子水按1∶800-1200的重量比溶解稀释,并将溶解稀释的阻垢剂在暗管的入口处按流速为1.4-1.8L/h的速度均匀滴加。

本发明采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:

(1)一种可生物降解的阻垢剂:可生物降解,30天的生物降解率为81.5-99.0%,35天的生物降解率为85.6-99.5%,40天的生物降解率为91.5-100%,投加量较小,排出到外部环境时,不会造成环境的污染,无需后续处理的费用;

(2)一种可生物降解的阻垢剂:对排盐暗管中无机盐的沉淀有较好的阻垢效果,对氧化铁阻垢率可达到99.2-99.9%,对碳酸钙阻垢率可达到99.1-99.9%,对硫酸钡阻垢率可达到99.3-100%,不会造成排盐暗管的阻塞;

(3)一种可生物降解的阻垢剂:对排盐暗管无腐蚀,大大延长了排盐暗管的使用寿命,排盐暗管的使用寿命为53-59年,排盐暗管的使用寿命延长了3-9年,有效的降低了暗管排盐的技术成本;

(4)阻垢剂性质稳定,储存期长,分散性最好,性能非常稳定,避光储存3-5年后依然具有优异的阻垢效果。

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1、一种可生物降解的阻垢剂

一种可生物降解的阻垢剂,按重量份包括以下组分:

2-羟基膦酰基乙酸19份、羟基乙叉二膦酸12份、聚丙烯酸钠9份、枸椽酸6份、异噻唑啉酮2份、二硫氰基甲烷1份、二丁基羟基甲苯2份、二辛基琥珀酸磺酸钠2份、聚丙烯酰胺3份、二丁基羟基甲苯1份、苦瓜提取物0.4份、三七提取物0.5份、水51份;

所述2-羟基膦酰基乙酸为暗棕色液体,pH值(1%水溶液)≤3.0,密度(20℃)g/cm3≥1.30,有效物质含量为50.0%;

所述羟基乙叉二膦酸为淡黄色透明液体,pH值(1%水溶液)≤2.0,密度(20℃)g/cm3≥1.34,有效物质含量为50-60%;

所述聚丙烯酸钠为白色粉末,有效物质含量为99%;

所述枸椽酸为白色结晶性粉末,有效物质含量为99%;

所述异噻唑啉酮为淡绿色透明液体,密度为1.9g/ml,Ph(1%水溶液)为2.7,有效成分质量比为99%;

所述二硫氰基甲烷为白色结晶性粉末,有效物质含量为99.7%;

所述二丁基羟基甲苯为白色粉末,有效物质含量为98%;

所述二辛基琥珀酸磺酸钠为淡黄色粉末,有效物质含量为99%;

所述聚丙烯酰胺为白色粉末,有效物质含量为99%;

所述二丁基羟基甲苯为白色结晶性粉末,有效物质含量为99.5%;

所述苦瓜提取物中含有苦瓜素和苦瓜清脂素,所述苦瓜素含量为35%、苦瓜清脂素含量为2%。

所述的三七提取物包括:人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd、三七皂苷R1和人参皂苷Re;所述人参皂苷Rg1的含量为32%、人参皂苷Rb1的含量为37%、人参皂苷Rd的含量为9%、三七皂苷R1的含量为8%、人参皂苷Re的含量为5%。

实施例2、一种可生物降解的阻垢剂

一种可生物降解的阻垢剂,按重量份包括以下组分:

2-羟基膦酰基乙酸21份、羟基乙叉二膦酸14份、聚丙烯酸钠11份、枸椽酸8份、异噻唑啉酮4份、二硫氰基甲烷3份、二丁基羟基甲苯4份、二辛基琥珀酸磺酸钠4份、聚丙烯酰胺5份、二丁基羟基甲苯3份、苦瓜提取物0.6份、三七提取物0.7份、水53份;

所述2-羟基膦酰基乙酸为暗棕色液体,pH值(1%水溶液)≤3.0,密度(20℃)g/cm3≥1.30,有效物质含量为50.0%;

所述羟基乙叉二膦酸为淡黄色透明液体,pH值(1%水溶液)≤2.0,密度(20℃)g/cm3≥1.34,有效物质含量为50-60%;

所述聚丙烯酸钠为白色粉末,有效物质含量为99%;

所述枸椽酸为白色结晶性粉末,有效物质含量为99%;

所述异噻唑啉酮为淡绿色透明液体,密度为1.9g/ml,Ph(1%水溶液)为2.7,有效成分质量比为99%;

所述二硫氰基甲烷为白色结晶性粉末,有效物质含量为99.7%;

所述二丁基羟基甲苯为白色粉末,有效物质含量为98%;

所述二辛基琥珀酸磺酸钠为淡黄色粉末,有效物质含量为99%;

所述聚丙烯酰胺为白色粉末,有效物质含量为99%;

所述二丁基羟基甲苯为白色结晶性粉末,有效物质含量为99.5%;

所述苦瓜提取物中含有苦瓜素和苦瓜清脂素,所述苦瓜素含量为35%、苦瓜清脂素含量为2%。

所述的三七提取物包括:人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd、三七皂苷R1和人参皂苷Re;所述人参皂苷Rg1的含量为32%、人参皂苷Rb1的含量为37%、人参皂苷Rd的含量为9%、三七皂苷R1的含量为8%、人参皂苷Re的含量为5%。

实施例3、一种可生物降解的阻垢剂

一种可生物降解的阻垢剂,按重量份包括以下组分:

2-羟基膦酰基乙酸23份、羟基乙叉二膦酸16份、聚丙烯酸钠13份、枸椽酸10份、异噻唑啉酮6份、二硫氰基甲烷5份、二丁基羟基甲苯6份、二辛基琥珀酸磺酸钠6份、聚丙烯酰胺7份、二丁基羟基甲苯5份、苦瓜提取物0.8份、三七提取物0.9份、水55份;

所述2-羟基膦酰基乙酸为暗棕色液体,pH值(1%水溶液)≤3.0,密度(20℃)g/cm3≥1.30,有效物质含量为50.0%;

所述羟基乙叉二膦酸为淡黄色透明液体,pH值(1%水溶液)≤2.0,密度(20℃)g/cm3≥1.34,有效物质含量为50-60%;

所述聚丙烯酸钠为白色粉末,有效物质含量为99%;

所述枸椽酸为白色结晶性粉末,有效物质含量为99%;

所述异噻唑啉酮为淡绿色透明液体,密度为1.9g/ml,Ph(1%水溶液)为2.7,有效成分质量比为99%;

所述二硫氰基甲烷为白色结晶性粉末,有效物质含量为99.7%;

所述二丁基羟基甲苯为白色粉末,有效物质含量为98%;

所述二辛基琥珀酸磺酸钠为淡黄色粉末,有效物质含量为99%;

所述聚丙烯酰胺为白色粉末,有效物质含量为99%;

所述二丁基羟基甲苯为白色结晶性粉末,有效物质含量为99.5%;

所述苦瓜提取物中含有苦瓜素和苦瓜清脂素,所述苦瓜素含量为35%、苦瓜清脂素含量为2%。

所述的三七提取物包括:人参皂苷Rg1、人参皂苷Rb1、人参皂苷Rd、三七皂苷R1和人参皂苷Re;所述人参皂苷Rg1的含量为32%、人参皂苷Rb1的含量为37%、人参皂苷Rd的含量为9%、三七皂苷R1的含量为8%、人参皂苷Re的含量为5%。

实施例4-实施例7是对实施例2所述一种可生物降解的阻垢剂的优化,即采取实施例2中一种可生物降解的阻垢剂的阻垢剂的配方,配方中的成分及配比均不改变,仅对聚丙烯酰胺的添加量做单因素分析实验,对生物降解的阻垢剂的阻垢性能进行实验。

实验结果:分析实施例2、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7中可生物降解的阻垢剂的阻垢效果以及降解效果,阻垢效果、降解效果的性能指标见表1、表2:

表1为实施例2、实施例4-实施例7中阻垢剂的阻垢效果

表2为实施例2、实施例4-实施例7中阻垢剂

降解效果(降解率)

聚丙烯酰胺的添加量做单因素分析实验,涉及实施例2、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7,实施例6为优选的实施例。

实施例8、一种可生物降解的阻垢剂的制备方法

步骤1、按实施例1-7的重量配比称取各阻垢剂的组分,备用。

步骤2、将2-羟基膦酰基乙酸、羟基乙叉二膦酸、异噻唑啉酮混合均匀,得混合液A;

步骤3、向步骤2所得的混合液A中加入水,搅拌混合,转速35rpm,搅拌15-20分钟,静置30分钟,得混合液B;

步骤4、将步骤3所得的混合液B加热到45-50℃,向加热后的混合液B中加入二丁基羟基甲苯、二辛基琥珀酸磺酸钠、聚丙烯酰胺、二丁基羟基甲苯,搅拌溶解完全,得混合液C;;

步骤5、向步骤4所得的混合液C中依次加入聚丙烯酸钠、二硫氰基甲烷、枸椽酸、苦瓜提取物、三七提取物,加入后搅拌至溶解完全,得到成品阻垢剂。

实施例9、一种可生物降解的阻垢剂在排盐暗管中的应用

包括以下步骤:

一、暗管的铺设

(1)选择排盐暗管:选择波纹管,在波纹管的管壁上、均匀开设渗水孔,每米波纹管渗水孔的数量为80个,所述渗水孔为正方形渗水孔,所述正方形渗水孔宽为12mm,长为12mm;

所述排盐暗管的材质,按重量份包括:乙烯丙烯橡胶118份、低密度聚乙烯77份、聚异丁烯7.8份、壳聚糖3.0份、乙醇酰胺2.9份、甲基三乙氧基硅烷2.5份、六甲基磷酰三胺3.0份、硬脂酸钙2.3份、邻苯二甲酸二正辛酯4.4份、石墨烯2.9份、愈创树脂2.6份、马来酸酐接枝聚乙烯9.0份。

(2)铺设排盐暗管:将选择好的波纹管作为地下排盐暗管埋设于盐碱地中;其中,所述排盐暗管的埋设间距为100-120cm,坡度为2.3-3.2°,深度为90-110cm;

所述排盐暗管的深度为每根排盐暗管中点处的埋设深度。

所述排盐暗管与集水渠相连通。

二、阻垢剂的配制与施用

将本发明的阻垢剂与去离子水按1∶800-1200的重量比溶解稀释,并将溶解稀释的阻垢剂在暗管的入口处按流速为1.4-1.8L/h的速度均匀滴加。

实验结果:

用本发明的阻垢剂对排盐暗管进行了一系列试验,通过常规方法对盐碱地中排盐暗管的各项指标进行了检测并做了数据分析处理。

具体试验数据处理结果如下:

1、一种可生物降解的阻垢剂:可生物降解,30天的生物降解率为81.5-99.0%,35天的生物降解率为85.6-99.5%,40天的生物降解率为91.5-100%,投加量较小,排出到外部环境时,不会造成环境的污染,无需后续处理的费用,具体指标见表3;

表3为阻垢剂的生物降解率

2、一种可生物降解的阻垢剂:对排盐暗管中无机盐的沉淀有较好的阻垢效果,对氧化铁阻垢率可达到99.2-99.9%,对碳酸钙阻垢率可达到99.1-99.9%,对硫酸钡阻垢率可达到99.3-100%,不会造成排盐暗管的阻塞,具体指标见表4;

表4为阻垢剂对排盐暗管中无机盐的阻垢率

3、一种可生物降解的阻垢剂:对排盐暗管无腐蚀,大大延长了排盐暗管的使用寿命,排盐暗管的使用寿命为53-59年,排盐暗管的使用寿命延长了3-9年,有效的降低了暗管排盐的技术成本,具体指标见表5;

表5为排盐暗管的使用寿命

4、阻垢剂性质稳定,储存期长,分散性最好,性能非常稳定,避光储存3-5年后依然具有优异的阻垢效果。

其中,对照组为未施加本发明的阻垢剂,其它条件与实施例1-7相同。

除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数,本发明所述的比例,均为质量比例。

上述的具体实施方式只是示例性的,是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容,不应理解为是对本发明保护范围的限制,只要是根据本发明技术方案所作的改进,均落入本发明的保护范围。

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