[發明專利]一種反滲透/納濾系統復合阻垢劑

有效

• 申請號: 201210591631.6
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103007768A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 蘇戰華
• 申請（專利權）人: 遼寧萊特萊德環境工程有限公司
• 主分類號: B01D65/08
• 分類號: B01D65/08;C02F1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種水處理藥劑，特別涉及一種能夠減輕反滲透膜/納濾膜/超濾膜系統結垢和污染的復合阻垢劑。

背景技術：

反滲透、納濾、超濾都是一種典型膜分離操作單元，已被廣泛應用于生活飲用水凈化、電子行業超純水生產、化工、電力、紡織、冶金等行業工藝用水的生產過程中，在水處理領域占有十分重要的地位。目前工業廢水污染了我們的水源，自然界水源供給無法滿足因人口膨脹和工業增長的需求，因此反滲透、納濾、超濾作為廢水深度處理技術和水資源回用技術在廢水處理方面也得到了廣泛的應用。反滲透、納濾、超濾也是海水淡化的主要技術手段。

在反滲透、納濾、超濾水處理工藝中，膜污染是影響反滲透系統工作效率和運行壽命的關鍵因素。在水中，某些陰陽離子結合形成難溶鹽，在經過反滲透、納濾、超濾膜后濃縮，難溶鹽濃度超過飽和度時會在膜表面結垢。反滲透、納濾、超濾系統中經常遇到的難溶鹽是CaCO₃、CaSO₄、鐵和硅，還有一些不常遇到的也可以結垢的CaF₂、BaSO₄和SrSO₄等鹽類。硫酸鹽在大多數原水中大量存在，其濃度會因人工加入用來調節pH值的硫酸而增加，BaSO₄和SrSO₄的溶解度比CaSO₄低，并且它們結垢后很難再溶解。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鹽而繁殖生長，在反滲透膜表面形成生物膜層。結垢和細菌污染都會造成反滲透、納濾、超濾膜在系統運行過程中，進水中的細菌、微粒、膠體粒子或溶質大分子與其不斷發生物理、化學作用，或者因濃差極化使某些溶質在膜表面濃度超過其溶解度，再加上機械作用使得在膜面或膜孔內吸附、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污染和生物污染。反滲透系統化學污染主要是膜元件內沉積碳酸鹽垢以及因水中Fe、Sr、Ba含量超標引起膜元件中毒。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鹽而繁殖生長，在反滲透膜表面形成生物膜層，導致反滲透系統進出水間壓差迅速增大，產水量與脫鹽率快速下降，同時污染產品水。

對于微生物污染，大多采用消毒處理，降低進水中的微生物種群數量和生物活性。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定進水中的無機成垢離子，而且可以影響無機成垢離子結晶過程，減小垢與反滲透膜之間的作用力，使其隨濃縮水流走。

美國專利5256303公開了一種用于反滲透系統的復合阻垢劑，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中硫酸鈣和碳酸鈣沉積污染。但這兩種阻垢劑的缺點是使用條件受限、易造成污染。

發明內容：

針對現有用于反滲透/納濾系統的復合阻垢劑使用條件受限、易造成污染的缺陷，本發明提供一種反滲透/納濾系統復合阻垢劑，可以用于反滲透、納濾工藝，減輕膜污染，提高反滲透、納濾系統運行效率，延長運行壽命。

一種反滲透/納濾系統復合阻垢劑，由以下方法制成：組分1：環糊精溶液，重量百分含量2～10％；組分2：氨基三甲叉膦酸ATMP，馬來酸酐-丙烯酸共聚物MA-AA，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸PBTCA，羥基乙叉二膦酸HEDP中至少一種或幾種混合物，總重量百分含量80～90％；組分3：2，2-二溴-3-氰基丙酰胺DBNPA，重量百分含量1％～10％；組分1、組分2、組分3重量百分含量總和為100％，首先組分2和組分3混合，再和組分1融合在一起。

制備方法：

組分1配制：配制環糊精溶液，環糊精溶液的質量濃度為25-40％；

組分2配制：氨基三甲叉膦酸(ATMP)，馬來酸酐-丙烯酸共聚物(MA-AA)，2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)，羥基乙叉二膦酸(HEDP)中至少一種或幾種混合物，攪拌均勻；

組分3配制：2，2-二溴-3-氰基丙酰胺(DBNPA)加入反應器中，攪拌均勻，

將配制好的組分2和組分3倒入反應器中，攪拌均勻，然后倒入組分1(環糊精溶液)，選擇包和條件為：攪拌時間3～5h，溫度50～70℃，即制得反滲透/納濾系統復合阻垢劑。三種組分所占重量百分比為，組分1：2～10％；組分2：80～90％，組分3：1～10％。