一種反滲透阻垢劑的製備方法

2023-10-05 23:26:59

專利名稱：：一種反滲透阻垢劑的製備方法
技術領域：
：本發明涉及工業給水處理和深度水處理
技術領域：
，具體涉及反滲透阻垢劑，特別是反滲透阻垢劑的製備方法。
背景技術：
：隨著我國城市化的不斷擴大，工業程度不斷深化。採用地下水做工業水又有一定的限制，故現代火力發電廠鍋爐用水大部分要考慮用地表水進行處理使用。為了保證鍋爐用水的質量，現代火力發電廠等企業廣泛採用反滲透技術，建立水處理系統。反滲透設備長期運行，會出現大量汙垢沉澱，造成汙堵現象。汙堵的出現，直接造成大量的能源消耗和頻繁的清洗，反滲透效果下降，嚴重的在短時間內就要更換最貴重的膜元件，最終使水處理綜合成本升高，因此對反滲透汙堵的起因的研究也日漸深入。反滲透膜元件的汙染可分為顆粒汙染、微生物汙染、無機鹽化學汙染和膠體汙染，對於顆粒汙染，可採用合適的絮凝劑和過濾系統解決。對於生物汙染，可以採用合適的殺菌劑、殺菌燈或其他系統解決。對於無機垢和膠體結垢，則採用投加高效阻垢劑的方法來解決。無機垢的形成是由於在膜表面溶解的無機鹽的濃度增加所造成的。如果溶解鹽的離子積大於其溶度積時就會產生沉澱，導致膜表面結垢，沉積鹽的典型例子如碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣、硫酸鎂和氟化鈣。而形成膠體垢的主要原因是鐵、鋁和矽。目前市場上反滲透阻街劑品種較多，產品性能差異較大，但大都存在阻垢率較低的問題，現有的反滲透阻垢劑的阻垢率一般在60-80%。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種反滲透阻垢劑的製備方法，該方法製備的反滲透阻櫃劑的阻垢率高。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是一種反滲透阻垢劑的製備方法，其步驟為(1)在容器中加入三聚氰胺1份、質量比濃度為30-40%的水解馬來酸酐1-3份、氯化銨1-3份、甲醛1-3份，攪拌溶解後，80土5'C下反應0.5-2小時；(2)再加入尿素1-3份、氯化銨1-3份、甲醛l-3份，90土5。C下反應2-4小時；(3)再加入質量比濃度為15-30%的聚丙烯酸1-3份、質量比濃度為0.5-2%的陽離子聚丙烯醯胺1-3份，70士5。C下反應0.5-1小時；(4)冷卻至室溫，成品；上述原料的份數為質量份。一種反滲透阻垢劑的製備方法，其步驟為(1)在容器中加入三聚氰胺l份、質量比濃度為30-40%的水解馬來酸酐2份、氯化銨2份、甲醛2份，攪拌溶解後，80土5。C下反應1小時；(2)再加入尿素l份、氯化銨1份、甲醛卜1.3份，90土5'C下反應3小時；(3)再加入質量比濃度為15-30%的聚丙烯酸1份、質量比濃度為0.5-2%的陽離子聚丙烯醯胺1-1.2份，70±5"下反應0.5小時；(4)冷卻至室溫，成品；上述原料的份數為質量份。本發明方法製備的反滲透阻垢劑為多元高分子共聚合物，它特別適用於金屬氧化物、矽以及致垢鹽類含量高的水質，其阻垢效能高(阻垢率在95%以上)且不與殘留凝聚劑或富鋁富鐵的矽化合物發生凝聚形成不溶聚合物。本發明方法製備的反滲透阻垢劑在水處理系統中使用，可以降低反滲透(RO)、納濾(NF)或超濾(UF)系統的設備投資和運行費用，在處理金屬氧化物、矽以及致垢鹽類含量高的水質時，可以代替離子交換預處理系統。具體實施例方式本發明方法實施例l，其步驟為(1)在容積為2000L容器中加入三聚氰胺50kg、40y。的水解馬來酸酐150kg、氯化銨150kg、甲醛150kg，攪拌溶解後，80土5'C下反應0.5小時；(2)再加入尿素150kg、氯化銨150kg、甲醛150kg，90士5。C下反應2小時；(3)再加入30%的聚丙烯酸150kg、2%的陽離子聚丙烯醯胺150kg，70土5t下反應0.5小時；(4)冷卻至室溫，即可製得多元高分子聚合反滲透阻垢劑。本發明方法實施例2，其步驟為(1)在容積為2000L的、具有攪拌機的恆溫反應釜裡中加入三聚氰胺50kg、30%的水解馬來酸酐100kg、氯化銨100kg、甲醛100kg，攪拌溶解後，80土5。C下反應1小時；(2)再加入尿素50kg、氯化銨50kg、甲醛65kg，90士5"C下反應3小時；(3)再加入15%的聚丙烯酸50kg、0.5°/。的陽離子聚丙烯醯胺60kg，70土5。C下反應0.5小時；(4)冷卻至室溫，即可製得多元高分子聚合反滲透阻垢劑。本發明方法實施例3，其步驟為(1)在容積為2000L容器中加入三聚氰胺50kg、40%的水解馬來酸酐50kg、氯化銨50kg、甲醛50kg，攪拌溶解後，80士5。C下反應2小時；(2)再加入尿素50kg、氯化銨50kg、甲醛50kg,90±5°。下反應4小時；(3)再加入30%的聚丙烯酸50kg、2。/。的陽離子聚丙烯醯胺50kg,70士5。C下反應1小時;(4)冷卻至室溫，即可製得多元高分子聚合反滲透阻垢劑。試驗及結果1、試驗樣品來源試驗樣品本發明方法實施例l、2、3製備的多元高分子聚合反滲透阻垢劑，R0MDC150，HYPERSPERSEMDC200。2、阻CaCO.,試驗:2.l實驗用水:配水Ca2+240mg/L;HCO:,—732mg/L。2.2試驗條件水溫50°C時間20小時藥劑用量5mg/L2.3實驗方法見GB16632-19962.4實驗結果見表l表l:CaC03阻垢率tableseeoriginaldocumentpage53.阻CaS(X試驗3.1實驗用水配水Ca2+6800mg/L;S04"100mg/L。3.2試驗條件水溫50°C時間20小時藥劑用量5mg/L3.3實驗結果見表2表2:CaS04阻垢率tableseeoriginaldocumentpage64.分散氧化鐵性能實驗:4.1試驗方法配製Ca2+150mg/L(以CaCO:,計)5mg/L阻始劑及10mg/LFe"水溶液500mL，置於1000mL燒杯中，邊攪拌邊用0.5g/L四硼酸鈉調節ra值。當PH值達到8.77並穩定後，強烈攪拌15分鐘，然後在5(TC水浴中靜置5小時，取上層清液，用分光光度計(420nm)測透光率。4.2實驗結果見表3表3:FeA分散性tableseeoriginaldocumentpage6透光率越小，表明藥劑分散性能越好。由表可見，幾種產品分散氧化鐵性能相當。5.與絮凝劑兼容性試驗多元高分子聚合反滲透阻垢劑與絮凝劑聚合氯化鋁、陽離子聚丙烯醯胺使用證明，多元高分子聚合反滲透阻垢劑與絮凝劑全兼容。因此，在選擇阻垢劑時，首先要考察藥劑與絮凝劑是否兼容，如果不兼容，就易引起反滲透膜的阻塞，而且無法清洗，使設備很快報廢。試驗結果顯示本發明實施例2為最佳實施方案。本發明方法製備的多元高分子聚合反滲透阻垢劑的使用量，可按以下方法確定根據水質全分析報告及反滲透系統情況進行計算確定，可控制以下類型的結垢碳酸轉、硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、氫氧化鐵、氫氧化鋁及矽。可以按照以下公式計算加藥箱中應加入濃縮液的體積-Q*a*Vformulaseeoriginaldocumentpage6式中，U—應加入濃縮液的體積，升(L)Q—反滲透給水流量，噸/小時(T/h)a—加藥劑量，克/卩屯(ppm,g/T),10-15mg/LV—加藥箱有效容積，升(L)p—阻垢劑濃縮液密度，公斤/升(kg/L)X—加藥計量泵實際工作出力，升/小時(L/h)1000—單位換算係數，克/公斤(g/kg)F—濃縮倍數，取為8。權利要求1、一種反滲透阻垢劑的製備方法，其步驟為(1)在容器中加入三聚氰胺1份、質量比濃度為30-40％的水解馬來酸酐1-3份、氯化銨1-3份、甲醛1-3份，攪拌溶解後，80±5℃下反應0.5-2小時；(2)再加入尿素1-3份、氯化銨1-3份、甲醛1-3份，90±5℃下反應2-4小時；(3)再加入質量比濃度為15-30％的聚丙烯酸1-3份、質量比濃度為0.5-2％的陽離子聚丙烯醯胺1-3份，70±5℃下反應0.5-1小時；(4)冷卻至室溫，成品；上述原料的份數為質量份。2、一種反滲透阻垢劑的製備方法，其步驟為(1)在容器中加入三聚氰胺1份、質量比濃度為30-40%的水解馬來酸酐2份、氯化鉸2份、甲醛2份，攪拌溶解後，80土5'C下反應1小時；(2)再加入尿素l份、氯化銨1份、甲醛1-1.3份，90土5。C下反應3小時；(3)再加入質量比濃度為15-30%的聚丙烯酸1份、質量比濃度為0.5-2%的陽離子聚丙烯醯胺1-1.2份，70士5。C下反應0.5小時；(4)冷卻至室溫，成品；全文摘要本發明涉及一種反滲透阻垢劑的製備方法，其步驟為(1)在容器中加入三聚氰胺1份、質量比濃度為30-40％的水解馬來酸酐1-3份、氯化銨1-3份、甲醛1-3份，攪拌溶解後，80±5℃下反應0.5-2小時；(2)再加入尿素1-3份、氯化銨1-3份、甲醛1-3份，90±5℃下反應2-4小時；(3)再加入質量比濃度為15-30％的聚丙烯酸1-3份、質量比濃度為0.5-2％的陽離子聚丙烯醯胺1-3份，70±5℃下反應0.5-1小時；(4)冷卻至室溫，成品；上述原料的份數為質量份。本發明方法製備的反滲透阻垢劑為多元高分子共聚合物，它特別適用於金屬氧化物、矽以及致垢鹽類含量高的水質，其阻垢效能高(阻垢率在95％以上)且不與殘留凝聚劑或富鋁富鐵的矽化合物發生凝聚形成不溶聚合物。文檔編號C02F5/10GK101186393SQ20071016860公開日2008年5月28日申請日期2007年12月5日優先權日2007年12月5日發明者孟李,羅斌華申請人:武漢理工大學