公布日：2023.11.24
申請日：2023.10.10
分類號：C02F5/14(2023.01)I;C02F5/10(2023.01)I
摘要
一種廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑，以質量份數計，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐20-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸12-25份、過硫酸銨5-8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物10-25份、聚環氧琥珀酸15-25份、苯并三氮唑5-15份和去離子水30-50份。該阻垢劑有極佳的應用效果及生產價值，為企業延緩管道及設備的污堵，延長清洗周期，保證設備長期穩定運行創造了不可或缺的保障。
權利要求書
1.一種廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑，其特征在于，以質量份數計，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐20-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸12-25份、過硫酸銨5-8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物10-25份、聚環氧琥珀酸15-25份、苯并三氮唑5-15份和去離子水30-50份。
2.根據權利要求1所述的廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑，其特征在于，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐30-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸16-25份、過硫酸銨7-8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物15-25份、聚環氧琥珀酸20-25份、苯并三氮唑10-15份和去離子水35-50份。
3.根據權利要求1所述的廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑，其特征在于，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐33份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸19份、過硫酸銨8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物18份、聚環氧琥珀酸24份、苯并三氮唑11份和去離子水40份。
4.一種如權利要求1-3任一項所述的廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：加入水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸，升溫后攪拌；向水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中加入過硫酸銨后升溫，持續反應3h；靜置至20-25℃后向已經加入過硫酸銨的溶液中依次添加丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物、聚環氧琥珀酸、苯并三氮唑、去離子水，攪拌。
5.根據權利要求4所述的廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑的制備方法，其特征在于，加入水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸后升溫至43-47℃，持續攪拌30min。
6.根據權利要求4所述的廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑的制備方法，其特征在于，向水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中分三次加入過硫酸鈉，每次間隔時間為60min，加完后升溫至58-62℃，保持溫度。
7.根據權利要求4所述的廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑的制備方法，其特征在于，依次添加丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物、聚環氧琥珀酸、苯并三氮唑、去離子水后，攪拌30min。
發明內容
本發明的第一目的在于提供一種廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑，該阻垢劑阻垢率高，能有效延緩管道及設備的污堵，延長清洗周期。
本發明的第二目的在于提供一種廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑的制備方法，該制備方法操作簡單，試劑消耗少，操作條件溫和。
為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：
本發明提供了一種廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑，以質量份數計，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐20-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸12-25份、過硫酸銨5-8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物10-25份、聚環氧琥珀酸15-25份、苯并三氮唑5-15份和去離子水30-50份。
優選地，作為進一步具體的實施方式，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐30-35份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸16-25份、過硫酸銨7-8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物15-25份、聚環氧琥珀酸20-25份、苯并三氮唑10-15份和去離子水35-50份。
優選地，作為進一步具體的實施方式，主要由以下原料制得：水解聚馬來酸酐33份、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸19份、過硫酸銨8份、丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物18份、聚環氧琥珀酸24份、苯并三氮唑11份和去離子水40份。
本發明所添加的水解聚馬來酸酐是一種有機脂肪酸聚合物，具有良好的穩定性，易溶于水，對碳酸鹽和磷酸鹽能產生非常好的阻垢效果，水解聚馬來酸酐分子中的羧基能夠與水中的鈣、鎂等離子形成化合物，并能使得晶格畸變，使得沉淀轉為流動性較好的松散性水渣，使得阻垢劑與水中的離子形成化合物后不會對設備進行堵塞。
本發明所添加的2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸是一種多膦酸鹽阻垢劑，可以與水中的金屬離子形成絡合物，這些絡合物具有較低的溶解度，可以阻止金屬離子沉積在管道、設備等表面形成水垢。
本發明通過水解聚馬來酸酐與2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸相互配伍，可以使得水中的金屬離子更好的形成易溶于水的絡合物，且2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸能夠改變水中的化學平衡，使水中的碳酸鹽和磷酸鹽之間的平衡更偏向于磷酸鹽，而磷酸鹽是水垢的主要成分之一，而磷酸鹽具有較低的溶解度，使得該阻垢劑最終所形成的絡合物不會對設備進行堵塞。
而本發明還添加了苯并三氮唑，與阻垢劑中的水解聚馬來酸酐與2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸相互配合應用，提升阻垢劑的阻垢效果。
本發明所添加的聚環氧琥珀酸鈉是一種生物降解性的綠色水處理劑，其分子中含有羧基和醚基兩種官能團，可以與水解聚馬來酸酐與2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸緩釋協同效應，使得阻垢劑中的水解聚馬來酸酐與2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸能夠與水中的金屬離子形成更加穩定的螯合物。
本發明還提供了一種上述廢水回用膜濃縮高濃鹽水阻垢劑的制備方法，包括以下步驟：
加入水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸，升溫后攪拌；
向水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中加入過硫酸銨后升溫，持續反應3h；
靜置至20-25℃后向已經加入過硫酸銨的溶液中依次添加丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物、聚環氧琥珀酸、苯并三氮唑、去離子水，攪拌。
優選地，作為進一步具體的實施方式，加入水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸后升溫至43-47℃，持續攪拌30min。
優選地，作為進一步具體的實施方式，向水解聚馬來酸酐和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸混合液中分三次加入過硫酸鈉，每次間隔時間為60min，加完后升溫至58-62℃，保持溫度。
優選地，作為進一步具體的實施方式，依次添加丙烯-丙烯酸羥丙酯共聚物、聚環氧琥珀酸、苯并三氮唑、去離子水后，攪拌30min。
與現有技術相比，本發明的有益效果在于：
(1)本發明所提供的阻垢劑能有效在高濃鹽水中與多種金屬離子形成穩定的可溶性螯合物，將更多的金屬離子穩定在水中，增大金屬鹽的溶解度，抑制水垢的生長和沉積。
(2)本發明的阻垢劑擁有良好的阻垢效果，優于常用的有機磷酸，特別是高濃鹽水中阻垢效果更為顯著。（發明人：陳浩南;常興龍;陸明;白如;王利佳）
