[发明专利]一种用于海水淡化的反渗透膜专用阻垢剂

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，具体说是涉及一种用于海水淡化的反渗透膜专用阻垢剂。

背景技术

随着经济的发展和人口的增加，人类对水资源的需求不断增加，再加上存在对水资源的不合理开采和利用，很多国家和地区出现不同程度的缺水问题，这种现象称为水资源短缺。我国是水资源严重短缺的国家，尤其是北方滨海地区，淡水资源奇缺，海水资源丰富，为我国最缺水的地区之一，淡水资源紧缺已经成为制约我国国民经济发展和人民生活水平提高的严重问题。

海水淡化工艺技术已经成为了解决水资源短缺的重要技术。海水淡化技术按分离原理和方法，可分为相变法和非相变法。相变法包括：蒸馏法、冷冻法、气体水化物法；非相变法包括：膜法和其他方法。在应用最广泛的、形成产业换规模的主要为蒸馏法中的低温多效法、多级闪蒸发、膜法中的反渗透法及热膜耦合法，以上方法为国际海水淡化市场所采用的主流海水淡化技术。反渗透技术是当今最先进和最节能的膜分离技术，其原理是在有盐分的水中，施以比自然渗透压力更大的压力，使渗透向相反的方向进行，把原水中的水分子压到膜的另一侧，变为纯净的水，从而达到除盐的目的。在实际运行中，在把原水中的水分子压到膜的另一侧时，浓水侧由于含盐量的增加极易造成膜元件结垢堵塞，为解决这个问题，目前通常使用的方法为投加化学阻垢剂，使结垢几率下降。对于含盐量较高的海水来说，由于处理水中盐分的增加，对阻垢剂的功效要求越来越高。

发明内容

经过不懈的努力和无数次试验，申请人发明了一种高效的海水淡化的反渗透膜专用阻垢剂。

本发明的技术方案是，一种用于海水淡化的消泡剂，其特征在于，含有含聚磷磺酸基共聚物、聚丙烯酸和有机膦酸。

本发明优选的技术方案是，药剂本身为淡黄色透明液体，水溶液为酸性，水溶性非常好，可以和水以任何比例互溶。

本发明优选的技术方案是，所使用的用的含磷磺酸基共聚物由以下方法制备：

取AA/AMPS40重量份、次亚膦酸钠20重量份，将二者混合制成溶液；

取过硫酸钠13重量份，加入去离子水制成溶液；

在装有电动搅拌器、回流冷凝器、温度计和滴液漏斗的四口瓶中加入去离子水，开动搅拌器，升温到90-95℃，同时滴加S1与S2，滴加完毕后，继续搅拌反应3-5小时，冷却至室温后得到黄色透明粘稠的含磷磺酸基共聚物。

本发明优选的技术方案是，所使用的聚丙烯酸分子量在2500-3000左右。

本发明优选的技术方案是，使用的有机膦酸为ATMP、HEDP、EDTMPA中的一种或是几种。

本发明优选的技术方案是，海水淡化的反渗透专用阻垢剂各组分的百分比为：含磷磺酸基共聚物20-45%，聚丙烯酸15-40%，有机膦酸20-45%，其余为去离子水。

本发明阻垢剂的制备方法是：将含磷磺酸基共聚物、聚丙烯酸、有机膦酸与去离子水混合后经砂滤过滤后制得。

本发明阻垢剂中，含磷磺酸基共聚物具有很好的聚合率，阻止碳酸钙、磷酸钙垢的形成；聚丙烯酸能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物，对水中碳酸钙和氢氧化钙有优良的分解作用；有机膦酸ATMP具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果，HEDP的作用是与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，溶解金属表面的氧化物，EDTMPA具有很强的螯合金属离子的能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的。

本发明的有益效果是：提供了一种海水淡化反渗透膜专用阻垢剂，阻垢效果良好，制备方法简单，生产原料易于购买且成本较低，效果显著，同时使用方便，药剂本身为水溶液状态，在使用中直接加入自动加药装置即可。

实施方式

实施例1：按重量百分比选取原料：

含磷磺酸基共聚物25%，

聚丙烯酸20%

ATMP15%，

EDTMPA15%，

其余为水；

将含磷磺酸基共聚物、聚丙烯酸、ATMP、EDTMPA与去离子水混合后经砂滤过滤后，即得成品。

实施例2：按重量百分比选取原料：

含磷磺酸基共聚物25%，

聚丙烯酸20%

ATMP15%，

EDTMPA15%，

其余为水；