[發明專利]一種無磷阻垢劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010899225.0
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112279386B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 聶大剛;王曰鋒;洪宇;郎曉政;閆浩;尹新旺
• 申請（專利權）人: 金瓷科技實業發展有限公司
• 主分類號: B01D65/08
• 分類號: B01D65/08;C02F5/12;C02F5/10;C02F1/44;C02F103/10
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;卑瑩

本發明提供了一種無磷阻垢劑，按重量百分比包括：50?85％的樹枝狀聚合物、5?10％的三元共聚物和余量的水。還公開了其制備方法，及該無磷阻垢劑在利用膜處理污水中的應用。本發明阻垢劑中的樹枝狀聚合物擁有巨大的內外表面積和巨量終端功能團，可以提供比其它阻垢劑更高的阻垢載荷，使其能控制各種金屬離子，有機和無機分子，三元共聚物對高礦化度的污水有良好的分散效果，并可以抑制重金屬離子對樹枝狀聚合物的影響。阻垢劑分子中不含任何有機膦或無機磷酸鹽，減少了膜系統微生物污染的危險以及對環境的排污影響。本發明的阻垢劑克服了常規阻垢劑的缺點，尤其適用于利用反滲透膜處理高鹽度礦井污水的情況。

技術領域

本發明涉及一種無磷阻垢劑及其制備方法，及該無磷阻垢劑在利用膜處理污水中的應用，屬于水處理技術領域。

背景技術

反滲透是采用膜分離的水處理技術，利用反滲透原理，采用具有高度選擇透過性的反滲透膜，將給水的一部分沿與膜垂直的方向通過膜制成脫鹽水，水中的鹽類和膠體物質將在膜表面濃縮，剩余一部分給水沿與膜平行的方向將濃縮的物質帶走。此法可使水中的無機鹽和硬度離子以及有機物、細菌等去除率達到97-98％，反滲透技術因為其環保、節能、高效、操作維護簡單、系統性能穩定等特點，其應用越來越廣泛?，F已被廣泛應用于醫藥、電子、食品、化工等行業純水制備、廢水處理、飲水及飲料、和化工產品的濃縮、回收工藝等多種領域。

科學家通過仿生學的研究發現，能夠有效地分離鹽分的膜是一種半透膜，還有鹽分的溶液在半透膜側有滲透現象，滲透現象是由滲透壓引起的，反滲透是對含鹽水施以外界推動力克服滲透壓而使水分子通過膜的逆向滲透過程，承擔了主要的脫鹽任務。

為了防止膜內因濃縮導致的離子濃度升高產生的結垢問題，采用高效的阻垢劑進行處理。對于煤礦污水處理廠的高硬、高堿度、高氯化的礦井水，電導率通常10000μs/cm，硫酸鹽含量在2000mg/L左右，氯化物在2000mg/L左右。對阻垢劑的阻垢性能要求非常高。而常規藥劑在運行過程中易發生膜面的物理與化學污染，進水流道污堵，從而導致系統運行壓力及段間壓差增加，系統出水量或脫鹽率下降，即使進行仔細或頻繁地在線化學清洗，有時也無濟于事，甚至造成膜元件的提前報廢。

為了確保反滲透系統的經濟、安全、平穩運行，除了裝置應該設計可靠、配置合理以及運行管理完善周到之外，選擇合適的膜系統專用藥劑和專業的維保，防止反滲透系統因為原水的不斷被濃縮所發生的化學污染至關重要。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題提供一種無磷阻垢劑及其制備方法，及該無磷阻垢劑在利用膜處理污水中的應用。本發明的阻垢劑克服了常規阻垢劑的缺點，尤其適用于利用反滲透膜處理高鹽度礦井污水的情況。

本發明的一方面提供了一種無磷阻垢劑，按重量百分比包括：50-85％的樹枝狀聚合物、5-10％的三元共聚物和余量的水。

根據本發明的優選實施方式，所述無磷阻垢劑中樹枝狀聚合物的重量百分比為60-75％，優選65-70％。

根據本發明的優選實施方式，所述無磷阻垢劑中三元共聚物的重量百分比為6-9％，優選為7-8％。

根據本發明的優選實施方式，所述樹枝狀聚合物包括二亞乙基三胺五乙酸和/或乙烯基二胺四乙酸與聚酰胺胺的反應產物。

根據本發明的優選實施方式，所述樹枝狀聚合物為二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)連接到聚酰胺胺(PAMAM)樹狀大分子上，得到的樹枝狀高分子化合物(DTPA-PAMAM)，DTPA和PAMAM的摩爾比為1：5-1：8，其通過如下方法制備：