[发明专利]反渗透阻垢剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种反渗透阻垢剂，该阻垢剂含有聚丙烯酸和聚衣康酸盐；可选的，含有羧酸/磺酸共聚物、羧酸/衣康酸盐共聚物和聚马来酸盐，各组分在全体组分中所占质量百分比分别为，聚丙烯酸30‑80％、聚衣康酸盐10‑50％、羧酸/磺酸共聚物0‑25％、羧酸/衣康酸盐共聚物0‑20％、聚马来酸盐0‑20％。本发明的反渗透阻垢剂制作方法简单，具有不含磷、阻垢效果好的优点，具有良好的经济前景和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种反渗透阻垢剂及其制备方法和应用，特别涉及一种用于海水淡化领域的环境友好型反渗透阻垢剂及其制备方法和应用。

背景技术

我国沿海地区经济发达，但淡水资源严重短缺，制约了该地区的发展。海水淡化是解决我国沿海地区淡水资源短缺的重要途径，对我国沿海地区的可持续发展起到了重要作用。

反渗透海水淡化技术因具有投资少、操作方便、建设周期短、占地面积小等优点而得到较为广泛的应用。目前我国海水淡化工艺的主流是采用反渗透技术，反渗透海水淡化装置在运行过程中，膜结垢使反渗透装置系统压力升高、产水量大幅下降，结垢严重时还会造成膜表面损伤，直接影响系统的安全稳定运行，并带来巨大的经济损失。

为确保反渗透海水淡化系统能够长期、有效、稳定运行，需要在反渗透进水中投加阻垢剂。投加阻垢剂是解决膜系统结垢问题最经济有效的手段，可提高设备运行效率，减少除垢次数，降低运行成本。海水淡化系统中常用的阻垢剂主要是聚磷酸盐类、有机磷酸盐类、有机磷酸酯和聚丙烯酸等。聚磷酸盐类、有机磷酸盐类、有机磷酸酯类阻垢剂的共同特点是含磷量高，使用后直接排放，会导致水体的富营养化，造成二次污染。

国内海水淡化阻垢剂市场主要被德国BASF、以色列IDE、英国BWA、PWT等国外公司所控制，因为缺少强有力的国内产品竞争，使国内企业受制于国外企业，产品价格一直居高不下，增加了淡化水的成本。国内已就海水淡化阻垢剂进行了多方面的研究，并取得一些突破性进展，但研究工作多处于实验室研发阶段，海水淡化药剂市场仍被国外公司所垄断，无法满足海水淡化行业发展的需要。

发明内容

为了打破国外发达国家对海水淡化阻垢剂的技术和商业垄断，解决高pH海水环境下阻垢剂性能不佳和含磷阻垢剂使用带来的水体富营养化，本发明提供了一种适用于高pH海水的无磷、环境友好型反渗透阻垢剂，该阻垢剂可有效防止CaCO₃、CaSO₄、CaSiO₃等无机垢在膜表面的沉积，可解决使用含磷阻垢剂带来的水体富营养化，避免造成二次污染。经动态模拟试验和工程应用实践，证明该反渗透海水淡化阻垢剂可在高pH海水淡化系统使用，与常用的絮凝剂不发生反应，对反渗透膜没有任何损伤。

具体而言，本发明提供了如下技术方案：

一种反渗透阻垢剂，该阻垢剂含有聚丙烯酸和聚衣康酸盐；可选的，含有羧酸/磺酸共聚物、羧酸/衣康酸盐共聚物和聚马来酸盐，各组分在全体组分中所占质量百分比分别为，聚丙烯酸30-80％、聚衣康酸盐10-50％、羧酸/磺酸共聚物0-25％、羧酸/衣康酸盐共聚物0-20％、聚马来酸盐0-20％。

优选的是，上述阻垢剂中，各组分在全体组分中所占质量百分比分别为，聚丙烯酸40-70％、优选50-70％、更优选50-65％；聚衣康酸盐10-40％、优选15-35％；羧酸/磺酸共聚物0-10％、优选5-10％；羧酸/衣康酸盐共聚物5-15％、优选5-10％；聚马来酸盐0-10％、优选5-10％。

优选的是，上述阻垢剂中，各组分在全体组分中所占质量百分比分别为，聚丙烯酸55-65％、聚衣康酸盐15-25％、羧酸/磺酸共聚物5-10％、羧酸/衣康酸盐共聚物5-10％、聚马来酸盐5-10％。

优选的是，上述阻垢剂中，聚衣康酸盐为钠盐、钾盐和铵盐中的一种或两种以上，优选钠盐。