海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂及其制备工艺。该阻垢剂，主要由次磷酸钠、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、过硫酸铵、去离子水经过化合制备而成。本发明所述海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂适用于反渗透系统，是用于解决海水及苦咸水的淡化过程中反渗透膜的结垢的水处理药剂，其具有高效螯合和分散作用，能够有效阻止各种离子的成垢。本发明产品含有酰胺基团，与反渗透膜元件官能团相同，不单与反渗透膜元件兼容并且具有增效作用；与反渗透系统其他常用药剂如絮凝剂聚合氯化铝、还原剂亚硫酸氢钠等兼容，不影响其他药剂的使用；品对海水和苦咸水中的硫酸钡、硫酸锶等垢类阻垢效果明显。
【专利说明】海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂及其制备工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工产品【技术领域】，具体涉及一种用于处理海水及苦咸水淡化反渗透 膜专用阻垢剂及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 反渗透技术，是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在有盐分的水 中，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反方向进行，把原水中的水分子压到膜的 另一边，变成洁净的水，从而达到除去水中盐分的目的，因此能够有效地去除水中的溶解盐 类、胶体、微生物、有机物等，去除率高达97%_98%。
[0003] 反渗透装置，主要是分离溶液中的离子范围，它无需加热，更没有相变过程，因此 比传统的方法能耗低。反渗透装置体积小，操作简单，适用范围比较广。用反渗透装置，处 理工业用水，不耗用大量酸碱，无二次污染，它的运行费用也比较低。
[0004] 在实际运行中，在把原水中的水分子压到膜的另一边变成洁净的水的同时，浓水 侧由于含盐量的大幅增加极易造成膜元件结垢污堵，影响正常使用。为了解决这一问题，目 前通用的方法是投加化学阻垢剂，通过化学物质改变水中成垢离子状态，使成垢几率大幅 下降。然而随着处理水质中盐分的增加，对阻垢剂的功效要求随之增加。随着水资源紧缺， 含盐量较高的海水和苦咸水纳入反渗透技术的处理对象，本发明就是应用于含盐量较高的 海水及苦咸水的淡化过程中反渗透膜的阻垢剂。
【发明内容】
[0005] 本发明是一种海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂及其制备工艺，以解决上述 技术问题。
[0006] 本发明所述阻垢剂，主要由以下重量份数的原材料制备而成：次磷酸钠3-5份、丙 烯酸20-30份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、过硫酸铵2-10份、去离子水35-65 份。
[0007] 本发明所需成分均为市售工业化产品。
[0008] 本发明所述海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂的制备工艺，主要包括如下步 骤： (1) 将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分别用去离子水溶解，配制成40-60%的水 溶液混合后，加入到滴定罐1中；将1-5份过硫酸铵用去离子水溶解为15-25%水溶液后加 入到滴定罐2中； (2) 将剩余去离子水加入反应釜中，在搅拌下向反应釜中加入次磷酸钠；加热至 85-90°C，向反应釜中同时滴加滴定罐1和滴定罐2中的物料，控制反应温度为90-93 °C，保 证两个滴定罐中的物料同时滴加完毕； (3) 降温至84-86 °C，慢慢加入剩余的固体过硫酸铵；升温93-95 °C，保温1. 5-2. 5h ; (4) 降温至40°C以下，打开排放阀，将反应液过滤，滤液装入包装桶中，即得所述海水及 苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂。
[0009] 过硫酸铵分两批加入，可以使反应釜中的丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与 过硫酸按进一步反应完全，提1?广率。
[0010] 本发明所述海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂适用于反渗透系统，是用于解 决海水及苦咸水的淡化过程中反渗透膜的结垢的水处理药剂，其具有高效螯合和分散作 用，能够有效阻止各种离子的成垢。
[0011] 本发明海水及苦咸水的淡化过程中反渗透膜的结垢的水处理药剂与现有反渗透 阻垢剂对比具有以下优点： 1、 本发明产品磷含量低（P < 1. 5)，浓水排放水达到国家标准，有利于环境保护； 2、 本发明产品为酰胺基羧酸共聚物，螯合、分散作用强，并且易于生物降解； 3、 本发明产品含有酰胺基团，与反渗透膜元件官能团相同，不单与反渗透膜元件兼容 并且具有增效作用； 4、 本发明产品与反渗透系统其他常用药剂如絮凝剂聚合氯化铝、还原剂亚硫酸氢钠等 兼容，不影响其他药剂的使用； 5、 本发明产品对海水和苦咸水中的硫酸钡、硫酸锶等垢类阻垢效果明显； 6、 本发明产品不受次氯酸钠的分解作用，在投加次氯酸钠的系统中不影响本产品使用 效果； 7、 本发明产品与DBNPA杀菌剂配伍使用，对反渗透膜元件具有修复作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为实施例中评价本发明所述阻垢剂性能的动态循环R0系统流程图。
【具体实施方式】
[0013] 下列结合实施例对本发明做进一步说明，但这些实施例不限制本发明的保护范 围。
[0014] 下列实施例均按照《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法GB/T 16632-1996》， 进行了静态阻垢试验，以检验其碳酸钙阻垢效果。然后动态模拟l〇〇〇h，验证药剂实际应用 过程中的效果。
[0015] 实施例1 首先滴定罐1中加入200kg丙烯酸和300kg 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸50%水溶液的 混合物，滴定罐2中加入100kg过硫酸铵20%的水溶液，然后反应釜中加入350kg去离子水， 搅拌下加入40kg次磷酸钠，加热至87°C同时滴加两个高位罐(滴定罐1和滴定罐2)中的 物料，控温90-93 °C，同时加完，降温至85 °C，慢慢加入10kg固体过硫酸铵然后升温93-95 °C，保温2h，最后降温40°C以下，打开排放阀，将上述药液过滤装入包装桶中即可得到本发 明海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂。
[0016] 在下列苦咸水水质情况下进行实验：ρΗ8· 24、电导率845〇Ps/cm、Ca2+ 176. 5 mg/L、 Mg2+255. 2 mg/L、全喊度 45. 62mmol/L、Cl 2563. 4mg/L、S042 2636. 3 mg/L。
[0017] 将述海水及苦咸水反渗透膜专用阻垢剂2. 5ppm分别与不同浓度的絮凝剂聚合氯 化铝、氧化剂次氯酸钠、还原剂亚硫酸氢钠混合与上述水质，兼容实验数据见下表。
【权利要求】
1. 一种海水及苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂，其特征在于，主要由以下重量份数的 原材料制备而成：次磷酸钠3-5份、丙烯酸20-30份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸10-20份、 过硫酸铵2-10份、去离子水35-65份。
2. 如权利要求1所述阻垢剂，其特征在于，其制备工艺主要包括如下步骤： (1) 将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分别用去离子水溶解，配制成40-60%的水 溶液混合后，加入到滴定罐1中；将1-5份过硫酸铵用去离子水溶解为15-25%水溶液后加 入到滴定罐2中； (2) 将剩余去离子水加入反应釜中，在搅拌下向反应釜中加入次磷酸钠；加热至 85-90°C，向反应釜中同时滴加滴定罐1和滴定罐2中的物料，控制反应温度为90-93 °C，保 证两个滴定罐中的物料同时滴加完毕； (3) 降温至84-86 °C，慢慢加入剩余的固体过硫酸铵；升温93-95 °C，保温1. 5-2. 5h ; (4) 降温至40°C以下，打开排放阀，将反应液过滤，滤液装入包装桶中，即得所述海水及 苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂。
3. 如权利要求1所述阻垢剂的制备工艺，其特征在于，主要包括如下步骤： (1) 将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分别用去离子水溶解，配制成40-60%的水 溶液混合后，加入到滴定罐1中；将1-5份过硫酸铵用去离子水溶解为15-25%水溶液后加 入到滴定罐2中； (2) 将剩余去离子水加入反应釜中，在搅拌下向反应釜中加入次磷酸钠；加热至 85-90°C，向反应釜中同时滴加滴定罐1和滴定罐2中的物料，控制反应温度为90-93 °C，保 证两个滴定罐中的物料同时滴加完毕； (3) 降温至84-86 °C，慢慢加入剩余的固体过硫酸铵；升温93-95 °C，保温1. 5-2. 5h ; (4) 降温至40°C以下，打开排放阀，将反应液过滤，滤液装入包装桶中，即得所述海水及 苦咸水淡化反渗透膜专用阻垢剂。
【文档编号】C02F1/44GK104043338SQ201410303763
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】李秀宁 申请人:山东黄三角环保科技产业园有限公司