一种反渗透阻垢分散剂的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及反渗透阻垢分散剂领域，特别涉及一种适用于高pH值、高碱度、高硬 度和高回收率的反渗透系统阻垢分散剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来随着环保力度的加强及水资源供需矛盾的加深，合理利用水资源已经变得 十分重要了。在整个社会用水中，工业用水占有很大的比例，因此对工业用水的合理利用是 节约水资源的关键所在。目前工业污水如何回用成为节约水资源的热门话题，比较常见的 是中水回用，经过预处理然后使用膜法除盐，由于中水的高PH、高碱度、高硬度的特殊性，以 及含有较多的金属离子及有机物，因此会给反渗透系统带来较严重的结垢污染、金属污染 和微生物污染。
[0003] 加入阻垢分散剂及抑菌剂是很好的抑制循环水系统结垢和微生物污染的方法，阻 垢分散剂的种类有无机阻垢分散剂、天然聚合物、聚羧酸盐、聚磷酸盐、多元聚合物等；抑菌 剂的种类有氯和次氯酸盐、溴及溴化物、氯酚类、胺类、噻唑类、醛类等。
[0004] 中国专利CN102146161A公开了一种用于阻垢剂的聚天冬氨酸合成物，该合成物 通过顺酐、含氨类化合物、水通过聚合反应得到，该阻垢剂对于一定水体中的各种离子有较 好的阻垢作用，但是对于源水水质较差的高碱度、硬度的阻垢能力较差，同时对于金属污染 及微生物污染没有较好的抑制作用。CN1990912A公开了一种钼膦系复合缓蚀阻垢剂及其 制备方法，该阻垢剂由钼酸盐、有机磷、氧化剂和赋形剂复配而成，该阻垢剂阻垢性能较好， 但是对金属污染物及有机污染物没有较优异的分散作用，同时由于是高磷配方，有机膦带 来的污染不容忽视。以上阻垢剂阻垢性能均较好，但是由于没有兼顾有效的抑制各种污染 物，不适宜水源较差的反渗透系统。因此适应于高pH值、高碱度、高回收率的水体，并同时 具有优异的阻垢性能，较好的金属污染物、有机污染物分散性能及抑菌性能低磷阻垢剂的 开发显得尤为重要。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种反渗透阻垢分散剂的制备方 法，特别涉及一种适用于高pH值、高碱度、高硬度和高回收率的反渗透系统阻垢分散剂的 制备方法。以克服现有阻垢剂存在的广域性差、对金属污染物和有机污染物分散能力较差、 抑菌效果不明显的缺点。
[0006] 为克服现有存在的问题，本发明的技术方案是：一种复合型反渗透阻垢分散剂的 制备方法，其包括以下步骤：
[0007] (1):分散剂的制备
[0008] 按质量份数在反应器中加入60~130份顺酐、10~30份次磷酸钠和100~400份 蒸馏水，混合均匀后升温至60~100°C，然后向反应器中滴加50~90份2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸、90~100份丙烯酸与300~400份水组成的混合溶液，并缓慢滴加80~150份 引发剂，滴加完毕后在80~90°C下保温1~3h，控制滴加速度及反应温度，使得产物的分 子量在2000~4000之间，保温结束后降温至室温加入10~30份多元醇，80~120份水 混合均匀后得到分散剂；
[0009] ⑵：阻垢分散剂的复配
[0010] 将10~30份步骤⑴制得的分散剂，10~30份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷， 1~10份杀菌剂，1~15份表面活性剂及40~60份蒸馏水混合均匀，并用弱酸调节溶液 外观至透明清亮为止，即得目标产品。
[0011] 所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、双氧水中的任意一种或者它们的混合物。
[0012] 所述的多元醇为乙二醇、异丙醇、二乙二醇中的任意一种或者它们的混合物。
[0013] 所述的弱酸为盐酸、硫酸中的任意一种或者它们的混合物。
[0014] 所述的杀菌剂为异噻唑啉酮、DBNPA中的任意一种或者它们的混合物。
[0015] 所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的任意一种或者它们的混合 物。
[0016] 其中分散剂的合成如下式所示：
[0017]
[0018] 阻垢分散剂复配如下式所示：
[0019]
[0020] 本发明为了克服普通反渗透阻垢剂存在的对污染物抑制性较差、适应的浓水侧 LSI值较低和高磷配方污染水体等问题。该阻垢分散剂通过分散剂、阻垢剂、抑菌剂和表 面活性剂的复配，搅拌数小时制得。其中分散剂是将次磷酸钠、顺酐与水混合成溶液A;将 2_丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酸与水混合成溶液B;然后将溶液B缓慢滴加在溶液A中， 同时滴加少量的引发剂，并保持温度在60~100°C反应1~3h，合成中间体C;最后将中 间体在常温下与少量多元醇和水混合得到最终的分散剂；将制得的分散剂与阻垢剂、杀菌 剂及少量的表面活性剂复配，应用结果表明：该阻垢分散剂有以下优点：
[0021] 1.对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡等均具有优良的阻垢性能，可应用于高pH值、高碱 度、高硬度、高回收率的反渗透系统，浓水侧LSI达2. 8仍不结垢；
[0022] 2.对常见的金属污染有较好的分散作用，对微生物污染有较好的抑制作用；
[0023] 3.低磷配方，不污染水体，环保安全。
【具体实施方式】
[0024] 实施例1
[0025] 按质量份数在反应器中加入60份顺酐、27份次磷酸钠和160份蒸馏水，混合均匀 后升温至85 °C，然后向反应器中滴加50份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、90份丙烯酸与300 份水混合溶液，并缓慢滴加140份引发剂，滴加完毕后在85°C保温1. 5h，控制滴加速度及反 应温度，使得产物的分子量在2000左右，保温结束后降温至室温左右加入10份异丙醇，120 份水混合均匀后得到分散剂；将10份分散剂，20份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷，5份杀 菌剂，6. 5份SDS及60份蒸馏水混合均匀，并用弱酸调节溶液外观至透明清亮为止，即得目 标广品。
[0026] 实施例2
[0027] 按质量分数在反应器中加入45份顺酐、19份次磷酸钠和150份蒸馏水，混合均匀 后升温至85 °C，然后向反应器中滴加67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、95份丙烯酸与300 份水混合溶液，并缓慢滴加90份引发剂，滴加完毕后在85°C保温2. 0h，控制滴加速度及反 应温度，使得产物的分子量在2200左右，保温结束后降温至室温左右加入12份异丙醇，130 份水混合均匀后得到分散剂；将20份分散剂，25份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷，5份杀 菌剂，5. 5份SDS及50份蒸馏水混合均匀，并用弱酸调节溶液外观至透明清亮为止，即得目 标广品。
[0028] 实施例3
[0029] 按质量份数在反应器中加入60份顺酐、10份次磷酸钠和100份蒸馏水，混合均匀 后升温至60°C作用，然后向反应器中滴加50份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、90份丙烯酸 与300份水组成的混合溶液，并缓慢滴加80份过硫酸铵，滴加完毕后在80°C下保温lh，控 制滴加速度及反应温度，使得产物的分子量为2000左右，保温结束后降温至室温左右加入 10份乙二醇，80份水混合均匀后得到分散剂；将10份制得的分散剂，10份2-磷酸基-1，2， 4_三羧酸丁烷，1份异噻唑啉酮，1份十二烷基苯磺酸钠及40份蒸馏水混合均匀，并用盐酸 调节溶液外观至透明清亮为止，即得目标产品。
[0030] 实施例4
[0031] 按质量份数在反应器中加入130份顺酐、30份次磷酸钠和400份蒸馏水，混合均 匀后升温至100°C左右，然后向反应器中滴加90份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、100份丙 烯酸与400份水组成的混合溶液，并缓慢滴加150份过硫酸钾，滴加完毕后在90°C下保温 3h，控制滴加速度及反应温度，使得产物的分子量在4000左右，保温结束后降温至室温左 右加入30份异丙醇，120份水混合均匀后得到分散剂；将30份制得的分散剂，30份2-磷酸 基-1，2,4-三羧酸丁烷，10份DBNPA，15份硬脂酸及60份蒸馏水混合均匀，并用硫酸调节溶 液外观至透明清亮为止，即得目标产品。
[0032] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： 第一步：分散剂的制备 按质量分数在反应器中加入60~130份顺酐、10~30份次磷酸钠和100~400份蒸 馏水，混合均匀后升温至60~KKTC，然后向反应器中滴加50~90份2-丙烯酰胺-2-甲 基丙磺酸、90~100份丙烯酸与300~400份水混合溶液，并缓慢滴加80~150份引发剂， 滴加完毕后在80~90°C保温1~3h，保温结束后降温至室温左右加入10~30份多元醇， 80~120份水混合均匀后得到分散剂； 第二步：阻垢分散剂的复配 将10~30份分散剂，10~30份2-磷酸基-1，2,4-三羧酸丁烷，1~10份杀菌剂， 1~15份表面活性剂及40~60份蒸馏水混合均匀，并用弱酸调节溶液外观至透明清亮为 止，即得目标产品。2. 根据权利要求1所述的一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于所述引发剂为过硫 酸铵、过硫酸钾、双氧水中的任意一种或者它们的混合物。3. 根据权利要求1所述的一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于所述多元醇为乙二 醇、异丙醇、二乙二醇中的任意一种或者它们的混合物。4. 根据权利要求1所述的一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于所述的弱酸为盐 酸、硫酸中的任意一种或者它们的混合物。5. 根据权利要求1所述的一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于所述分散剂的分 子量范围为2000~4000。6. 根据权利要求1所述的一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于所述杀菌剂为异噻 唑啉酮、DBNPA中的任意一种或者它们的混合物。7. 根据权利要求1所述的一种阻垢分散剂的制备方法，其特征在于所述的表面活性剂 为十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸中的任意一种或者它们的混合物。8. -种根据权利要求1-7所述制备方法制备的阻垢分散剂。
【专利摘要】本发明公开了阻垢分散剂制备方法，其包括如下步骤：第一步：分散剂的制备；第二步：阻垢分散剂的复配。本发明制备的阻垢分散剂有以下优点：1.对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡等均具有优良的阻垢性能，可应用于高pH值、高碱度、高硬度、高回收率的反渗透系统；2.对常见的金属污染有较好的分散作用，对微生物污染有较好的抑制作用；3.低磷配方，环保安全。
【IPC分类】C02F5/08, C02F5/12, C02F5/10
【公开号】CN105130022
【申请号】CN201510560913
【发明人】黄凯, 梁清雷, 王俊明, 胡新霞, 刘文峰, 王金明, 高云峰, 苗吉宾, 张少蔚, 郑萍
【申请人】山东天庆科技发展有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月7日