公布日：2023.11.24
申请日：2023.10.10
分类号：C02F5/14(2023.01)I;C02F5/10(2023.01)I
摘要
一种废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂，以质量份数计，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐20-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸12-25份、过硫酸铵5-8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物10-25份、聚环氧琥珀酸15-25份、苯并三氮唑5-15份和去离子水30-50份。该阻垢剂有极佳的应用效果及生产价值，为企业延缓管道及设备的污堵，延长清洗周期，保证设备长期稳定运行创造了不可或缺的保障。
权利要求书
1.一种废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂，其特征在于，以质量份数计，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐20-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸12-25份、过硫酸铵5-8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物10-25份、聚环氧琥珀酸15-25份、苯并三氮唑5-15份和去离子水30-50份。
2.根据权利要求1所述的废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂，其特征在于，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐30-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸16-25份、过硫酸铵7-8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物15-25份、聚环氧琥珀酸20-25份、苯并三氮唑10-15份和去离子水35-50份。
3.根据权利要求1所述的废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂，其特征在于，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐33份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸19份、过硫酸铵8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物18份、聚环氧琥珀酸24份、苯并三氮唑11份和去离子水40份。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：加入水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸，升温后搅拌；向水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中加入过硫酸铵后升温，持续反应3h；静置至20-25℃后向已经加入过硫酸铵的溶液中依次添加丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物、聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、去离子水，搅拌。
5.根据权利要求4所述的废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂的制备方法，其特征在于，加入水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸后升温至43-47℃，持续搅拌30min。
6.根据权利要求4所述的废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂的制备方法，其特征在于，向水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中分三次加入过硫酸钠，每次间隔时间为60min，加完后升温至58-62℃，保持温度。
7.根据权利要求4所述的废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂的制备方法，其特征在于，依次添加丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物、聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、去离子水后，搅拌30min。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂，该阻垢剂阻垢率高，能有效延缓管道及设备的污堵，延长清洗周期。
本发明的第二目的在于提供一种废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂的制备方法，该制备方法操作简单，试剂消耗少，操作条件温和。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂，以质量份数计，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐20-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸12-25份、过硫酸铵5-8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物10-25份、聚环氧琥珀酸15-25份、苯并三氮唑5-15份和去离子水30-50份。
优选地，作为进一步具体的实施方式，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐30-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸16-25份、过硫酸铵7-8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物15-25份、聚环氧琥珀酸20-25份、苯并三氮唑10-15份和去离子水35-50份。
优选地，作为进一步具体的实施方式，主要由以下原料制得：水解聚马来酸酐33份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸19份、过硫酸铵8份、丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物18份、聚环氧琥珀酸24份、苯并三氮唑11份和去离子水40份。
本发明所添加的水解聚马来酸酐是一种有机脂肪酸聚合物，具有良好的稳定性，易溶于水，对碳酸盐和磷酸盐能产生非常好的阻垢效果，水解聚马来酸酐分子中的羧基能够与水中的钙、镁等离子形成化合物，并能使得晶格畸变，使得沉淀转为流动性较好的松散性水渣，使得阻垢剂与水中的离子形成化合物后不会对设备进行堵塞。
本发明所添加的2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸是一种多膦酸盐阻垢剂，可以与水中的金属离子形成络合物，这些络合物具有较低的溶解度，可以阻止金属离子沉积在管道、设备等表面形成水垢。
本发明通过水解聚马来酸酐与2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸相互配伍，可以使得水中的金属离子更好的形成易溶于水的络合物，且2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸能够改变水中的化学平衡，使水中的碳酸盐和磷酸盐之间的平衡更偏向于磷酸盐，而磷酸盐是水垢的主要成分之一，而磷酸盐具有较低的溶解度，使得该阻垢剂最终所形成的络合物不会对设备进行堵塞。
而本发明还添加了苯并三氮唑，与阻垢剂中的水解聚马来酸酐与2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸相互配合应用，提升阻垢剂的阻垢效果。
本发明所添加的聚环氧琥珀酸钠是一种生物降解性的绿色水处理剂，其分子中含有羧基和醚基两种官能团，可以与水解聚马来酸酐与2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸缓释协同效应，使得阻垢剂中的水解聚马来酸酐与2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸能够与水中的金属离子形成更加稳定的螯合物。
本发明还提供了一种上述废水回用膜浓缩高浓盐水阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
加入水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸，升温后搅拌；
向水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中加入过硫酸铵后升温，持续反应3h；
静置至20-25℃后向已经加入过硫酸铵的溶液中依次添加丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物、聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、去离子水，搅拌。
优选地，作为进一步具体的实施方式，加入水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸后升温至43-47℃，持续搅拌30min。
优选地，作为进一步具体的实施方式，向水解聚马来酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中分三次加入过硫酸钠，每次间隔时间为60min，加完后升温至58-62℃，保持温度。
优选地，作为进一步具体的实施方式，依次添加丙烯-丙烯酸羟丙酯共聚物、聚环氧琥珀酸、苯并三氮唑、去离子水后，搅拌30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明所提供的阻垢剂能有效在高浓盐水中与多种金属离子形成稳定的可溶性螯合物，将更多的金属离子稳定在水中，增大金属盐的溶解度，抑制水垢的生长和沉积。
(2)本发明的阻垢剂拥有良好的阻垢效果，优于常用的有机磷酸，特别是高浓盐水中阻垢效果更为显著。（发明人：陈浩南;常兴龙;陆明;白如;王利佳）