一种反渗透膜阻垢剂.pdf

1、10申请公布号CN102336477A43申请公布日20120201CN102336477ACN102336477A21申请号201010238866822申请日20100728C02F5/1420060171申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司北京化工研究院72发明人张英雄曹宗仑平春霞邢琳邢毅马友富74专利代理机构北京英特普罗知识产权代理有限公司11015代理人齐永红唐彬54发明名称一种反渗透膜阻垢剂57摘要反渗透膜阻垢剂由分子量100050000的聚乳酸、有机膦酸类阻垢剂和水组成。其组分为聚乳酸515WT，有机膦酸类阻垢

2、剂580WT，其它为水。它是PH60的一种固含量2060的透明水溶液。阻垢剂使用浓度为1100MG/L，能同时防止CACO3、CASO4、CA3PO42、BASO4、SRSO4、金属氧化物等阳性胶体物资沉积物的形成，适用于饱和指数LIS60的情形。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页CN102336487A1/1页21一种反渗透阻垢剂，由聚乳酸、有机膦酸类阻垢剂和水复配制得，其中聚乳酸515WT，有机膦酸类阻垢剂580WT，其它为水，聚乳酸的分子量为100050000，有机膦酸阻垢剂为下列中的一种或多种乙酸膦酸、羟基乙叉二膦酸、1，2，4三羧基

3、2膦酸基丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸。2根据权利要求1所述的反渗透阻垢剂，其中有机膦酸类阻垢剂560WT，最好1050WT；聚乳酸513WT，最好610WT。3根据权利要求1所述的反渗透阻垢剂，其中阻垢剂的PH为60，优选40，最好为0020。4根据权利要求1或2或3所述的反渗透阻垢剂，其中适用饱和指数LIS60，优选40，最好能达到2030。5根据权利要求1所述的反渗透阻垢剂，其中聚乳酸分子量为200015000，最好300010000。6根据权利要求4所述的反渗透阻垢剂，其使用浓度为1100MG/L，优选160MG/L以下，最好是230MG/L。7权利要求1

4、所述的反渗透阻垢剂的制备方法，包括如下步骤在常温下，按水、聚乳酸和有机磷酸阻垢剂的顺序和相应的比例加入阻垢剂单体，搅拌混合均匀，得固含量2060WT的透明水溶液，即反渗透膜阻垢剂。权利要求书CN102336477ACN102336487A1/8页3一种反渗透膜阻垢剂技术领域0001本发明涉及一种水处理药剂，更具体地涉及一种反渗透膜阻垢剂。背景技术0002中国专利CN2008101391613CN101352655发明反渗透膜的阻垢剂各组分按重量百分比为有机膦酸2550，磺酸盐共聚物2040，PH值调节剂515，其余为去离子水；其制备方法是将去离子水、PH值调节剂、有机磷酸和磺酸盐共聚物按比例依

5、次加入容器内，在室温下搅拌115小时，即得产品，能在较宽的给水PH范围内使用，对钙离子浓度、碱度、及铁、锰等金属离子具有较好的稳定性，能同时且有效地控制CACO3、CASO4、BASO4、SRSO4、CAF2、SIO2等垢；与酸相比没有腐蚀性，而且操作安全；可与常用絮凝剂兼容；不易分解，储存期长，属于低磷环保配方，适用于反渗透系统水处理。0003中国专利CN2006100135517CN1864826发明的反渗透膜用阻垢剂特征在于包括有机膦酸化合物、木质素、聚马来酸或酐、膦羧酸和水，各组分的重量百分比为有机膦酸化合物520，木质素051，聚马来酸或酐053，膦羧酸520，余量为水。0004中国

6、专利CN2008101391613发明的反渗透阻垢剂的聚合物含量高，在有阳性胶体物资存在时，阻垢作用受到影响，导致阻垢效果下降。CN2006100135517发明的反渗透阻垢剂含有天然大分子化合物，产品的储存期限较短。发明内容0005本发明要解决的技术问题0006为了解决膜装置在运行中受到污染物的污染，在表面生成CACO3、CA3PO42、CASO4、BASO4、SRSO4和金属氧化物等阳性胶体物资沉积物的问题，本发明提供了一种反渗透膜阻垢剂阻止它们的形成。0007本发明的产品技术方案是0008反渗透阻垢剂由聚乳酸、有机膦酸类阻垢剂和水复配制得，其中聚乳酸515WT，有机膦酸类阻垢剂580WT

7、，其它为水。有机膦酸类阻垢剂优选560WT，最好1050WT；聚乳酸优选513WT，最好610WT。0009聚乳酸的分子量为100050000，优选200015000，最好300010000。0010有机膦酸阻垢剂为下列中的一种或多种乙酸膦酸、羟基乙叉二膦酸、1，2，4三羧基2膦酸基丁烷、多氨基多醚基甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸等。0011在常温下，按水、聚乳酸和有机磷酸阻垢剂的顺序和相应的比例加入阻垢剂单体，搅拌混合均匀，即得本发明反渗透膜阻垢剂，它是一种固含量2060WT的透明水溶液。0012本发明阻垢剂的PH为60，优选40，最好为0020。0013本发明阻垢剂适用饱和指数

8、LIS60，优选40，最好能达到2030。0014本发明阻垢剂使用浓度为1100MG/L，优选160MG/L以下，最好是230MG/L。说明书CN102336477ACN102336487A2/8页40015本发明阻垢剂，广泛应用于反渗透膜、纳滤膜等装置的运行中，起到阻垢的作用，达到延长膜装置寿命和使用周期，保护膜装置正常运行的目的。0016本发明阻垢剂，克服了膜装置在运行中受到污染物的污染，在表面生成CACO3、CA3PO42、CASO4、BASO4、SRSO4和金属氧化物等阳性胶体物资沉积物的问题。同时本发明的反渗透膜阻垢剂性质稳定，储存期长。0017本发明与现有技术的实质性区别在于，未发

9、现聚乳酸在水处理剂中使用，但其作为水处理剂时，分散阻垢效果好，对金属氧化物等阳性胶体阻垢效果优异，使用浓度较低，价格低廉，并且与有机膦酸类阻垢剂协同效应显著。其作为化工合成产品，具有很好的稳定性，同时其分子组成和结构的特殊性，其兼具了可生物降解性好的特点。0018本发明的有益效果是0019本发明的反渗透膜阻垢剂配方中含有聚乳酸和有机膦酸阻垢剂，它们都具有溶限效应。0020聚乳酸为聚合物类阻垢剂，具有分散和阻垢作用，能分散可成为难溶盐结晶中心的难溶盐微粒，也能减少或控制难溶盐的聚集成垢，还能使即使沉积的晶体发生晶格畸变，达到阻垢的目的，用于预防碳酸钙、硫酸盐和磷酸盐垢等。同时防止金属氧化物等阳性

10、胶体沉积物的形成。0021有机膦酸阻垢剂具有络合和阻垢作用，能通过络合作用有效地控制难溶盐微粒结晶中心的形成，也能减少或控制难溶盐的聚集成垢，达到阻垢和溶解垢沉积物的目的，可用于预防碳酸钙、硅酸盐、硫酸盐和磷酸盐垢沉积。同时他们还与聚合物阻垢剂具有协同效应。0022本发明的反渗透膜阻垢剂能防止CACO3、CASO4、CA3PO42垢的形成，适用于饱和指数LIS60，而且能防止BASO4、SRSO4、金属氧化物等阳性胶体沉积物的形成。0023本发明的反渗透膜阻垢剂，不但阻垢效率高，投加量少，对环境友好。0024本发明的反渗透膜阻垢剂性质稳定，储存期长。具体实施方式0025实施例10026在一个装

11、有搅拌装置烧瓶中加入水70G，开始搅拌，然后依次加入分子量2500的聚乳酸8G，乙酸膦酸22G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP1。其PH为16，固含量30WT。0027实施例20028在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水50G，开始搅拌，然后依次加入分子量3500的聚乳酸5G，羟基乙叉二膦酸45G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP2。其PH为13，固含量50WT。0029实施例30030在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水55G，开始搅拌，然后依次加入分子量35000的聚乳酸10G，1，2，4三羧基2膦酸基丁烷35G，约30分钟后即混合均匀，停止搅

12、拌，得到本发明的阻垢剂样品YP3。其PH为12，固含量45WT。0031实施例4说明书CN102336477ACN102336487A3/8页50032在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水75G，开始搅拌，然后依次加入分子量5000的聚乳酸15G，氨基三甲叉膦酸10G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP4。其PH为18，固含量25WT。0033实施例50034在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水65G，开始搅拌，然后依次加入分子量15000的聚乳酸10G，乙二胺四甲叉膦酸25G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP5。其PH为17，固含量35WT。0035

13、实施例60036在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水68G，开始搅拌，然后依次加入分子量8000的聚乳酸9G，多氨基多醚基甲叉膦酸23G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP6。其PH为19，固含量32WT。0037实施例70038在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水45G，开始搅拌，然后依次加入分子量5500的聚乳酸11G，1，2，4三羧基2膦酸基丁烷20G，氨基三甲叉膦酸24G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP7。其PH为08，固含量55WT。0039实施例80040在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水40G，开始搅拌，然后依次加入分子量6000的聚乳酸1

14、3G，羟基乙叉二膦酸25G，1，2，4三羧基2膦酸基丁烷22G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP8。其PH为05，固含量60WT。0041实施例90042在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水50G，开始搅拌，然后依次加入分子量4500的聚乳酸6G，羟基乙叉二膦酸10G，1，2，4三羧基2膦酸基丁烷25G，多氨基多醚基甲叉膦酸9G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP9。其PH为12，固含量50WT。0043实施例100044在一个装有搅拌装置烧瓶中加入水50G，开始搅拌，然后依次加入分子量4800聚乳酸7G，1，2，4三羧基2膦酸基丁烷15G，氨基

15、三甲叉膦酸20，多氨基多醚基甲叉膦酸8G，约30分钟后即混合均匀，停止搅拌，得到本发明的阻垢剂样品YP10。其PH为10，固含量50WT。0045实施例110046本发明的反渗透膜阻垢剂样品对CACO3的阻垢效果良好。阻垢剂的阻垢性能参照国家标准GB/T166322008“水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法”进行测定。此方法以含有难溶盐离子的水和水处理药剂制备成试液，升高温度后，维持一段时间，使试液迅速达到其自然平衡，然后测定试液中钙离子的稳定浓度，计算得出阻垢率。结果列于表1。0047表1样品CACO3阻垢率试验数据0048说明书CN102336477ACN102336487A4/8页600

16、49实施例120050本发明的反渗透膜阻垢剂样品对CA3PO42、CASO4、BASO4、SRSO4的阻垢效果同样良好。阻垢剂的阻垢性能参照国家标准GB/T166322008“水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法”的操作步骤进行测定。以含有相应的难溶盐离子的水和水处理药剂制备成试液，升高温度后，维持一段时间，使试液迅速达到其自然平衡，然后测定试液中相应的钙、钡和锶等离子的稳定浓度，计算得出阻垢率。试验时，本发明的阻垢剂浓度为15MG/L，钙离子浓度240MG/L，钡离子浓度4MG/L，锶离子浓度8MG/L，硫酸根离子浓度1200MG/L，磷酸根离子浓度10MG/L。结果列于表2。0051表2样品

17、CA3PO42、CASO4、BASO4、SRSO4阻垢率试验数据0052说明书CN102336477ACN102336487A5/8页70053实施例130054本发明的反渗透膜阻垢剂样品对金属氧化物阳性胶体物资的阻垢效果同样良好。阻垢剂的阻垢性能参照国家标准GB/T166322008“水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法”的操作步骤进行测定。以含有相应的铁和铝离子的水和水处理药剂制备成试液，升高温度后，维持一段时间，使试液迅速达到其自然平衡，然后测定过滤后试液中相应的铁和铝等离子的稳定浓度，计算得出阻垢率。试验时，本发明的阻垢剂浓度为6MG/L，铁离子浓度3MG/L，铝离子浓度1MG/L。结果

18、列于表3。0055表3样品金属氧化物阻垢率试验数据0056说明书CN102336477ACN102336487A6/8页80057实施例140058以实施例110获得的样品进行稳定性试验。YP1YP10保存存放30个月，观察其溶液外观和阻垢率变化情况。结果列于表4，表5。所有样品都能存放30个月，溶液外观无明显变化，阻垢率几乎100保持。0059表4样品溶液保存外观试验0060说明书CN102336477ACN102336487A7/8页900610062表5样品溶液阻垢率保持试验数据0063说明书CN102336477ACN102336487A8/8页100064实施例150065在试验水中加4MG/L本发明反渗透阻垢剂YP5，搅拌混合均匀后，测定其阻垢效果。试验水中钙离子浓度为250MG/L，总铁浓度为05MG/L，铝离子浓度为005MG/L，PH为78，饱和指数为29。钡、钙、铁和铝的阻垢率都为100。0066实施例160067在试验水中加入3MG/L本发明反渗透阻垢剂YP8，搅拌混合均匀后，测定其阻垢效果。试验水的钙离子浓度为190MG/L，钡离子浓度03MG/L，总铁浓度为033MG/L，铝离子浓度为0027MG/L，PH为75，饱和指数为25。钡、铁、钙和铝的阻垢率都为100。说明书CN102336477A