[发明专利]一种反渗透膜用的阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及反渗透膜水处理技术，一种反渗透膜用的水处理阻垢剂。

背景技术

反渗透技术是一种膜分离技术，在水处理行业中的应用已经非常广泛，通过膜分离可以除去水中大量杂质。例如无机物、金属离子、有机物、胶体，甚至于细菌以及病毒等，是一种高效、低耗、无污染水处理新技术。近年来反渗透膜技术在化工、医药、食品、电子等行业中的超纯水制取、脱盐、污水处理以及各种产品分离提纯工艺过程中获及广泛应用。

在反渗透水处理工艺中，膜污染是影响反渗透系统工作效率和膜使用寿命的一个重要因素。在反渗透水处理工艺过程中，反渗透膜长期使用，会出现大量污垢沉积，造成膜污堵现象，导致反渗透效果下降，严重时在短时间内要更换反渗透膜。人们对膜污堵的起因开展研究探讨，膜的污染可分为无机垢和有机垢污染。从垢的形态可分为颗粒垢和胶体垢或微生物垢，对于颗粒垢采用絮凝剂絮凝沉淀和过滤加以解决，微生物垢则加杀菌剂解决，无机垢则采用加阻垢剂的办法解决。性能良好的阻垢剂可以抑制污垢的形成，延长反渗透膜的使用寿命，从而降低反渗透系统的操作成本。目前，国内反渗透阻垢剂研究和应用一直在进行，远未达到理想程度，目前市场上反渗透阻垢剂品种不一，产品阻垢性能不高，其阻垢效率尚未达到进口反渗透阻垢剂的阻垢效率(90％)水平。

发明内容

本发明旨在提供一种新的反渗透膜用的阻垢剂，以达到更高的阻垢效率。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种反渗透膜用的阻垢剂，其组分包括有机多元膦酸化合物、膦羧酸、丙烯酸二元共聚物以及聚马来酸化合物和水，各组分的重量百分比为有机多元膦酸盐化合物1.0～6.0％，膦羧酸2～12％，丙烯酸二元共聚物10～40％，聚马来酸0.2～2％，其余为水。

较好的配方为有机多元膦酸化合物1.2～4.8％，膦羧酸4～10％，丙烯酸二元共聚物16～32％，聚马来酸0.4～1.6％，其余为水。

最好的配方为有机多元膦酸化合物1.5～4％，膦羧酸6～8％，丙烯酸二元共聚物16～32％，聚马来酸0.6～1.2％，其余为水。

所述有机多元膦酸化合物包括羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)；较好的用羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)；最佳选用羟基乙叉二膦酸(HEDP)。

所述膦羧酸包括2-膦酰基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)、多氨基多醚基甲叉膦酸盐(PAPEMP)；较好的选用2-膦酰基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)和2-羟基膦酰基乙酸(HPAA)；最好使用2-膦酰基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)。

丙烯酸二元共聚物为丙烯酸/丙烯酸羟丙酯、丙烯酸/丙烯酸甲酯、丙烯酸/苯乙烯磺酸、丙烯酸/衣康酸共聚物中的一种；较好的选用丙烯酸/丙烯酸羟丙酯或丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物；最佳选用丙烯酸/丙烯酸甲酯共聚物。

本发明的阻垢剂的制备方法为：在容器中依次加入所述比例的水、有机多元膦酸盐、膦羧酸、丙烯酸二元共聚物和聚马来酸，搅拌溶解，用常规的酸或碱调节PH值至1.5～3.5，得到的液体即为本发明的阻垢剂。

本发明的反渗透膜阻垢剂为液体，与水任何比例互溶。加药量与给水总量的比例为1～10mg/L，最佳为2～8mg/L，具体加药量应根据补充水质变化进行调节。由于本发明阻垢剂呈酸性，加药设备材质应采用耐酸材料，例如不锈钢或塑料制成的化工设备及管材。

与现有技术相比，本发明所述的反渗透膜用阻垢剂具有以下有益效果：

1.具有更高的阻垢性能。

本发明的反渗透膜阻垢剂利用其各组分的协同增效作用，提高阻垢剂对反渗透浓水(高矿化度水)的低限阻垢性能，阻垢率可达到95％以上，能有效控制钙、锶、钡、镁、铁、铜、锌等盐类在反渗透膜上大规模结垢，减少反渗透系统清洗频率，维护正常的通水量和给水压力。

2.适用范围广

本发明的反渗透膜阻垢剂适用于醋酸纤维素膜、复合膜等多种类反渗透膜。

3.本发明的阻垢剂还适用于各种给水PH值，使用时无需调节给水PH值；对反渗透膜不损伤，无污染，是一种安全高效的反渗透系统专用的阻垢剂。

具体实施方式

以下用实例阐明本发明，但实例不局限其范围。

实例1.

阻垢剂配方：

羟基乙叉二膦酸(HEDP)                3％

2-膦酰基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)  7％