申请日2010.05.25
公开(公告)日2010.12.15
IPC分类号C02F5/14
摘要
本发明公开了一种反渗透水处理剂及其制备方法，属高分子化学领域。该反渗透水处理剂配方由以下组份组成：两种有机膦酸化合物的混合物10～40%，聚丙烯酸和/或其钠盐1～10%，水解聚马来酸酐2～9%，磺酸共聚物2～20%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.1～3%，其余为水。本发明产品用于反渗透水处理系统时，能防止CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2、BaSO4、SrSO4等垢以及氢氧化铁、锌盐在反渗透膜上的沉积，延长反渗透膜的化学清洗周期及其使用寿命。
权利要求书
1.一种反渗透水处理剂，其特征在于：其是由两种有机膦酸化合物的混合物、聚丙烯酸和/或其钠盐、水解聚马来酸酐、磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵和水组成。各组份质量百分比：两种有机膦酸化合物的混合物10～40%，聚丙烯酸和/或其钠盐1～10%，水解聚马来酸酐2～9%，磺酸共聚物2～20%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.1～3%，其余为水。
2.如权利要求1所述的反渗透水处理剂，其特征在于：优选各组份质量百分比：两种有机膦酸化合物的混合物15～35%，聚丙烯酸和/或其钠盐2～8%，水解聚马来酸酐2～7%，磺酸共聚物3～15%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.1～2%，其余为水。
3.如权利要求1或2所述的反渗透水处理剂，其特征在于：所述的两种有机膦酸化合物的混合物选自羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、甘氨酸二亚甲基膦酸、甲氨二亚甲基膦酸、1-氨基-乙叉-1，1-二膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、5，3-3-三膦酸基戊酸和4，4-二膦酸基-1，7-庚二酸中任意两种。
4.如权利要求3所述的反渗透水处理剂，其特征在于：所述的两种有机膦酸化合物的混合物优选羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸和己二胺四亚甲基膦酸中任意两种。
5.如权利要求1或2所述的反渗透水处理剂，其特征在于：所述的磺酸共聚物选自丙烯酸-磺酸盐共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、马来酸-苯乙烯磺酸共聚物、马来酸酐-丙烯酰胺-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸-二甲基二烯丙基氯化胺共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、丙烯酸-异丙基丙烯酰胺-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物其中之一。
6.一种如权利要求1或2所述的反渗透水处理剂的制备方法，具体通过以下步骤制得：在反应器中，按比例依次加入水、两种有机膦酸化合物的混合物、聚丙烯酸和/或其钠盐、水解聚马来酸酐、磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵，加热搅拌升温到50℃，至生成浅黄色透明液体;用氢氧化钠调节溶液pH值至2.0，停止加热、搅拌，冷却至室温。
说明书
一种反渗透水处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及反渗透膜专用水处理技术，具体涉及一种反渗透水处理剂及其制备方法，属高分子化学领域。
背景技术
水资源是极为宝贵的自然资源，随着工业的发展，水资源日渐贫乏，水质污染非常严重。反渗透是20世纪60年代发展起来的一种膜分离技术。近年来膜技术发展迅速，主要应用于反渗透水处理领域。与传统技术相比，有能耗低、常温操作、分离效率高、出水水质稳定、处理过程不发生相变、不需酸碱再生、占地小、投资小、适应范围广等特点。在反渗透水处理过程中，膜污染是影响系统工作效率和膜使用寿命的一个重要因素。反渗透装置的浓水极易受到沉积物的污染，如在膜表面生成CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2、BaSO4、SrSO4、硅酸化合物、金属氧化物等沉积物，影响反渗透装置的正常运行，严重时将导致反渗透膜报废。因此，在反渗透水处理工艺中，进入膜分离过程之前必须对来水进行预处理，保障系统正常运行。
申请号为200610007217.0的中国发明专利，其阻垢剂组份为醚磷酸、含磷聚合物、高效分散剂、杀菌剂和水;申请号为200610129670.9中国发明专利，其阻垢剂组份为有机羧酸、含酰胺类化合物、含磺酸基类化合物、无机化合物和去离子水。此类发明提供的反渗透水处理剂，防止CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2、BaSO4、SrSO4等垢在反渗透膜上沉积效果较差，反渗透膜的化学清洗周期较长，影响了反渗透膜使用寿命，增加了反渗透运行成本。
发明内容
本发明为解决上述缺点，提供一种反渗透水处理剂，用于反渗透装置系统 时，使其能很好地防止CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2、BaSO4、SrSO4等垢在反渗透膜上沉积，有效消除膜污染，延长反渗透膜的化学清洗周期及其使用寿命;本发明的目的还在于提供该反渗透水处理剂的制备方法。
本发明目的通过如下技术方案实现：选用如下组分组成本发明反渗透水处理剂配方：两种有机膦酸化合物的混合物，聚丙烯酸和/或其钠盐，水解聚马来酸酐，磺酸共聚物，十二烷基二甲基苄基氯化铵和水。各组份质量百分比：两种有机膦酸化合物的混合物10～40%，聚丙烯酸和/或其钠盐1～10%，水解聚马来酸酐2～9%，磺酸共聚物2～20%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.1～3%，其余为水。优选各组份质量百分比：两种有机膦酸化合物的混合物15～35%，聚丙烯酸和/或其钠盐2～8%，水解聚马来酸酐2～7%，磺酸共聚物3～15%，十二烷基二甲基苄基氯化铵0.1～2%，其余为水。
两种有机膦酸化合物的混合物选自羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、甘氨酸二亚甲基膦酸、甲氨二亚甲基膦酸、1-氨基-乙叉-1，1-二膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、5，3-3-三膦酸基戊酸和4，4-二膦酸基-1，7-庚二酸中任意两种;优选羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四亚甲基膦酸和己二胺四亚甲基膦酸中任意两种。
磺酸共聚物选自：丙烯酸-磺酸盐共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酰胺-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、马来酸-苯乙烯磺酸共聚物、马来酸酐-丙烯酰胺-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸-二甲基二烯丙基氯化胺共聚物、丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、丙烯酸-异丙基丙烯酰胺-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物其中之一。
制备方法通过以下步骤：在反应器中，按比例依次加入水、两种有机膦酸化合物的混合物、聚丙烯酸和/或其钠盐、水解聚马来酸酐、磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵，加热搅拌升温到50℃，至生成浅黄色透明液体;用氢氧化钠调节溶液pH值至2.0，停止加热、搅拌，冷却至室温。
与现有技术相比，本发明所述的反渗透水处理剂的有益效果是：本发明是一种复合型高效反渗透水处理剂。由于产品分子结构中同时含有弱酸基团和强酸基团，用于反渗透水处理系统时，能防止CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2、BaSO4、SrSO4等垢及硅酸化合物、金属氧化物、油垢等在反渗透膜上沉积，大大提高了阻垢性能，阻垢率可达97%以上，能延长反渗透膜的化学清洗周期及使用寿命;各组份之间具有协同效应，广泛的阻垢性能，使其适用于多种反渗透膜。
具体实施方式
以下用具体实施例阐述本发明，但实施例不局限于其范围。
实施例1.
反渗透水处理剂配方：
羟基亚乙基二膦酸(HEDP) 20%
氨基三亚甲基膦酸(ATMP) 4%
聚丙烯酸 2%
聚丙烯酸钠 4.5%
马来酸-苯乙烯磺酸共聚物 7%
水解聚马来酸酐(HPMA) 3.3%
十二烷基二甲基苄基氯化铵 0.2%
水 59%
实施例2.
反渗透水处理剂配方：
羟基亚乙基二膦酸(HEDP) 16%
乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMPA) 5.2%
聚丙烯酸钠 2.3%
丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸-二甲基二烯丙基氯化胺共聚物(AA/AMPS/DMDAAC) 10.5%
水解聚马来酸酐(HPMA) 3.5%
十二烷基二甲基苄基氯化铵 0.5%
水 62%
丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸-二甲基二烯丙基氯化胺共聚物的制备方法：按所需配比称取丙烯酸、二甲基二烯丙基氯化胺、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸，分别置于烧杯中用蒸馏水溶解;在装有电动搅拌、回流冷凝器、滴液漏斗和温度计的烧瓶中，加入上述溶解后的单体，用氨水调节溶液pH值到8～9，搅拌、升温，通氮气，滴加亚硫酸氢钠和过硫酸铵，恒温反应5小时，停止搅拌、加热，冷却后出料，得到浅黄色透明粘稠液体。