專利名稱：12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反滲透膜水處理技術(shù)，尤其涉及一種12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑。
背景技術(shù)：
反滲透是一種膜分離技術(shù)，起源于20世紀(jì)60年代，目前已經(jīng)在水處理方面得到了廣泛應(yīng)用。在一些淡水資源缺乏的沿海地區(qū)，反滲透用于海水淡化，為人們的生產(chǎn)生活提供淡水。同時，作為一種高純水制備技術(shù)，反滲透可以滿足半導(dǎo)體、微電子、電力、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域的用水要求。在水資源越來越緊缺的今天，反滲透作為廢水深度處理技術(shù)和水資源回用技術(shù)在廢水處理方面也得到了廣泛的應(yīng)用。在反滲透水處理工藝中，膜污染是影響反滲透系統(tǒng)工作效率和運行壽命的關(guān)鍵因素。在系統(tǒng)運行過程中，進(jìn)水中的細(xì)菌、微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子與反滲透膜不斷發(fā)生物理、化學(xué)作用或因濃差極化使某些溶質(zhì)在膜表面濃度超過其溶解度及機械作用而引起在膜面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜通量與分離特性明顯下降，造成不可逆的膜污染。膜污染主要可以分為化學(xué)污染和生物污染。反滲透系統(tǒng)化學(xué)污染主要是膜元件內(nèi)沉積碳酸鹽垢以及因水中Fe，Sr, Ba含量超標(biāo)引起膜元件中毒。而生物污染主要是指微生物以反滲透膜為載體借助反滲透濃水段的營養(yǎng)鹽而繁殖生長，在反滲透膜表面形成生物膜層，導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)進(jìn)出水間壓差迅速增大，產(chǎn)水量與脫鹽率快速下降，同時污染產(chǎn)品水。對于微生物污染，大多采用消毒處理，降低進(jìn)水中的微生物種群數(shù)量和生物活性。而對于無機垢，可以采用加阻垢劑的辦法解決。一種良好的阻垢劑不僅能夠穩(wěn)定進(jìn)水中的無機成垢離子，而且可以影響無機成垢離子結(jié)晶過程，減小垢與反滲透膜之間的作用力，使其隨濃縮水流走。目前，國內(nèi)的反滲透阻垢劑品種不一，產(chǎn)品性能與國外相比還有一定差距。國內(nèi)的反滲透裝置也大多采用進(jìn)口阻垢劑。美國專利5256303公開了一種用于反滲透系統(tǒng)的復(fù)合阻垢劑，其組分包括有機膦類和丙烯酸共聚物類，能夠抑制反滲透膜表面硫酸鈣的沉積。美國專利5358640公開了一種復(fù)合阻垢劑，其成分包括水溶性有機膦、丙烯酰胺聚合物、苛性堿和水。能夠減輕反滲透系統(tǒng)中硫酸鈣和碳酸鈣沉積污染。但這兩種阻垢劑的缺點是配方中有機膦含量較多，而且反滲透系統(tǒng)必須嚴(yán)格控制溫度和PH值。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，其特征在于該組合物含有聚環(huán)氧琥珀酸鹽、二乙烯三胺五乙酸、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與 2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、季膦鹽、苯并異噻唑啉酮和水。所說的聚環(huán)氧琥珀酸鈉、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、二乙烯三胺五乙酸、季膦鹽和苯并異噻唑啉酮的份數(shù)比為55-90 9-35 0 5-10 0.1-6 0.1-5 0.1-10。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，具有良好的阻高低濃度鈣垢性能以及對氧化鐵的分散性能；如果在由聚環(huán)氧琥珀酸鹽、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物組成的反滲透膜阻垢劑中添加二乙烯三胺五乙酸、季鱗鹽和苯并異噻唑啉酮，其阻垢性就能明顯增強。
具體實施例方式本發(fā)明提供的一種12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，當(dāng)以聚環(huán)氧琥珀酸鹽，如鈉鹽作為反滲透膜阻垢劑的主劑，輔之氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基-2’ -丙烯酸?；榛撬峁簿畚铮購?fù)配極少量的二乙烯三胺五乙酸五鈉、季鱗鹽和苯并異噻唑啉酮時，在緩蝕阻垢效果上具有正促的協(xié)同效應(yīng)，特別是當(dāng)其中的二乙烯三胺五乙酸五鈉與季鱗鹽的比例為0.8-1 1時，具有躍升的阻高低濃度鈣垢性能和良好的分散性能，因此，在本發(fā)明提供的反滲透膜阻垢劑中，優(yōu)選的二乙烯三胺五乙酸五鈉與季鱗鹽的比例為 0.8-1 1。所說的季鱗鹽由于磷的離子半徑大使其極化作用增大，周圍的正電性增加，更易與帶負(fù)電荷的微生物產(chǎn)生靜電吸附作用，從而更容易殺死微生物。優(yōu)選的季膦鹽如四苯基氯化鱗、四苯基溴化鱗、三苯基甲基溴化鱗、三苯基乙基溴化鱗、三苯基乙基碘化鱗、三苯基丙基溴化鱗、三苯基丁基溴化鱗、節(jié)基三苯基溴化鱗、節(jié)基三苯基溴化鱗、四丁基氯化鱗、 四丁基溴化鱗、十六烷基三丁基溴化鱗、甲氧甲基三苯基氯化鱗、十二烷基三苯基溴化鱗、 十四烷基三丁基氯化鱗、二苯基二節(jié)基溴化鱗及二苯基二乙基碘化鱗、四羥甲基硫酸鱗、 十六烷基三苯基鱗等等中的一種或多種，或者為化合物、如聚醚改性的上述季鱗鹽；更優(yōu)選的季鱗鹽為十六烷基三丁基溴化鱗、甲氧甲基三苯基氯化鱗、十二烷基三苯基溴化鱗、十四烷基三丁基氯化鱗中的一種或多種。同時，本發(fā)明提供的12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，由于復(fù)配有少量綠色殺菌劑苯并異噻唑啉酮，因此強化了該阻垢劑的滅藻殺菌性能。苯并異噻唑啉酮即1， 2-苯并異噻唑啉-3-酮，它通過斷開細(xì)菌和藻類蛋白質(zhì)的鍵而起殺生作用的，苯并異噻唑啉酮與微生物接觸后，能迅速地不可逆地抑制其生長，從而導(dǎo)致微生物細(xì)胞的死亡，故對常見細(xì)菌、真菌、藻類等具有很強的抑制和殺滅作用，殺生效率高，降解性好，具有不產(chǎn)生殘留，操作安全，配伍性好，穩(wěn)定性強，使用成本低等特點，能與氯及大多數(shù)陰、陽離子及非離子表面活性劑相混溶，高劑量時，苯并異噻唑啉酮對生物粘泥剝離有顯著效果。本發(fā)明提供的阻垢劑中，當(dāng)100重量份苯并異噻唑啉酮與1重量份水的比例處于0. 1-1之間時，不僅有良好的殺菌效果，而且對于阻鈣垢以及鐵的分散性能都有躍升的正面效果，優(yōu)選的比例為 0. 2 至 0. 5。本發(fā)明提供的12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，最優(yōu)選的組成為聚環(huán)氧琥珀酸鈉、氨基三業(yè)甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、二乙烯三胺五乙酸、季鱗鹽和苯并異噻唑啉酮的份數(shù)比70-72 18-20 6-8 0. 8-1 1 0. 2-0. 5。本發(fā)明提供的12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑中，所用各種原料并無特別限制，例如聚環(huán)氧琥珀酸鹽可以參照US3776850，US4654159等文獻(xiàn)的公開方法進(jìn)行制備得到，或者采用平均分子量為400-1500市售商品。其他原料均為市售工業(yè)產(chǎn)品，可用常規(guī)方法制備本發(fā)明阻垢劑，各組份的加料順序并不重要，一般是在常溫下將各組份按照比例加入容器中，攪拌均勻即得到本發(fā)明所說的組合物阻垢劑。本發(fā)明還提供了一種處理水的方法，是使用上述所說的12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，其用量為每升水投放量以聚環(huán)氧琥珀酸鹽計為2-10mg。下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明的內(nèi)容。實施例1將250mg聚環(huán)氧琥珀酸鈉(含量30)，67mg氨基三亞甲基磷酸(含量30)，12mg丙烯酸與2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物(活性組分含量50，30°C時極限粘度為 0. 78dl/g，AA/AMPS = 70/30)，1. 6mg的二乙烯三胺五乙酸五鈉(含量50)、十六烷基三丁基溴化鱗lmg、苯并異噻唑啉酮0. 86mg，置于容器中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，編號為K1。實施例2將230mg聚環(huán)氧琥珀酸鈉、60mg氨基三亞甲基膦酸、16mg丙烯酸與2-甲基-2，-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、2mg的二乙烯三胺五乙酸五鈉、Img甲氧甲基三苯基氯化鱗，
0.53mg苯并異噻唑啉酮，置于容器中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，編號為K2。實施例3240mg聚環(huán)氧琥珀酸鈉，67mg氨基三亞甲基膦酸，Hmg丙烯酸與2-甲基-2，-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、1.6mg的二乙烯三胺五乙酸五鈉、Img十二烷基三苯基溴化鱗，
1.Img苯并異噻唑啉酮，置于容器中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，編號為K3。實施例4230mg聚環(huán)氧琥珀酸鈉、67mg氨基三亞甲基膦酸、12mg丙烯酸與2_甲基_2，-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、1.8mg的二乙烯三胺五乙酸五鈉、Img十六烷基三苯基溴化磷、 0. 66mg苯并異噻唑啉酮，置于容器中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，編號為K4。實施例52431^聚環(huán)氧琥珀酸鈉、6711^氨基三亞甲基膦酸、9.%^丙烯酸與2-甲基_2，_丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、8mg的二乙烯三胺五乙酸五鈉、Img十二烷基三苯基溴化鱗、 0. 66mg苯并噻唑啉酮，置于容器中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，編號為K5。實施例62431^聚環(huán)氧琥珀酸鈉、6711^氨基三亞甲基膦酸、9.%^丙烯酸與2-甲基_2，_丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、0. 3mg的二乙烯三胺五乙酸五鈉、Img甲氧甲基三苯基氯化鱗、 苯并異噻唑啉酮，置于容器中攪拌均勻，得到產(chǎn)品，編號為K6。1.實驗數(shù)據(jù)結(jié)果如下Kl 阻垢率100% K2 阻垢率100% K3 阻垢率100% K4 阻垢率100%K5 阻垢率 99. 35% K6 阻垢率 99. 13%實驗1結(jié)果表明，樣品的阻低濃度鈣垢性能良好，而且樣品Kl 一 K4的性能好于樣品K5禾口 K6。2.實驗數(shù)據(jù)結(jié)果如下配制含Ca2+ 十 150mg/L (以 CaC03 計)，10mg/LFe2+ 的水溶液 500mL，置于 IOOOmL 燒杯中，加入以及5mg/L阻垢劑Kl 一 K6，邊攪拌邊用0. 5g/L四硼酸鈉調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH為8. 77 并穩(wěn)定后，強烈攪拌15分鐘，然后在50°C水浴中靜置5小時，取上層清液，用分光光度計(420nm)測透光率，試驗結(jié)果見實驗數(shù)據(jù)2。Kl 透光率80. 1% K2 透光率80. 5% K3 透光率80. 3% K4 透光率80. 7% K5 透光率81. 4% K6 透光率81. 6% 由此可得，Kl 一 K4樣品的透光率好于K5和K6樣品，透光率數(shù)值越小表明樣品的分散性能越好。
權(quán)利要求
1.一種12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，其特征在于該組合物含有聚環(huán)氧琥珀酸鹽、二乙烯三胺五乙酸、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基_2’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、季膦鹽、苯并異噻唑啉酮和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，其特征在于所說的聚環(huán)氧琥珀酸鈉、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基-2 ’ -丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、二乙烯三胺五乙酸、季膦鹽和苯并異噻唑啉酮的份數(shù)比為55-90 9-35 0. 5-10 0. 1 -6 0. 1-5 0.1-10。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種12倍超級濃縮反滲透膜專用阻垢分散劑，其特征在于該組合物含有聚環(huán)氧琥珀酸鹽、二乙烯三胺五乙酸、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、季膦鹽、苯并異噻唑啉酮和水。所說的聚環(huán)氧琥珀酸鈉、氨基三亞甲基膦酸、丙烯酸與2-甲基-2’-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物、二乙烯三胺五乙酸、季膦鹽和苯并異噻唑啉酮的份數(shù)比為55-90∶9-35∶0.5-10∶0.1-6∶0.1-5∶0.1-10。本發(fā)明具有良好的阻高低濃度鈣垢性能以及對氧化鐵的分散性能；如果在共聚物組成的反滲透膜阻垢劑中添加二乙烯三胺五乙酸、季鏻鹽和苯并異噻唑啉酮，其阻垢性就能明顯增強。
文檔編號B01D65/08GK102489163SQ20111044331
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者胡艷平 申請人:天津通悅科技有限公司