[发明专利]一种改性S-羧乙基硫代琥珀酸及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种改性S‑羧乙基硫代琥珀酸及其制备方法与应用，涉及阻垢剂技术领域。本发明所述改性S‑羧乙基硫代琥珀酸的制备方法包括如下步骤：(1)将马来酸酐溶于水中，加热至75～85℃，搅拌，再加入巯基丙酸，以过氧化二苯甲酰为引发剂，在110～130℃下回流反应3～3.5h，得到溶液A；(2)将络合剂、次亚磷酸钠加入溶液A中，搅拌均匀后加入过硫酸钾，继续反应1.5～2.5h，得到所述改性S‑羧乙基硫代琥珀酸。所述改性S‑羧乙基硫代琥珀酸相比于未改性S‑羧乙基硫代琥珀酸，其阻垢效率提升了约100％。

技术领域

本发明涉及阻垢剂技术领域，尤其涉及一种改性S-羧乙基硫代琥珀酸及其制备方法与应用。

背景技术

碟管式反渗透(DTRO)作为反渗透处理的一种类型，因其解决了在垃圾渗滤液处理中膜片污染及堵塞问题，使得其成为一种高效的垃圾渗滤液处理技术。碟管式反渗透膜组件对于淤泥浓度指数(SDI)高达20、COD高达几万ppm的垃圾渗滤液可以不经过预处理。一般情况下，DTRO的进水为纳滤或超滤膜或反渗透膜(卷式)处理后的浓水，根据进水盐含量和COD含量的不同，普遍有两种类型的进水较为常见，一种为高COD、低盐(一般为餐厨垃圾、生活垃圾的渗滤液)的进水，一种为高盐、低COD(一般为焚烧垃圾的渗滤液)的进水，根据进水水质的不同，选择不同的阻垢剂以满足处理过程中阻垢问题。一般而言，DTRO进水是纳滤或超滤或反渗透膜的浓水，其中含有不同浓度的阻垢剂，DTRO进水中也需要添加阻垢剂，在其已有阻垢剂的情况下，添加的DTRO阻垢剂一方面不能促进或使得进水过程中产生沉淀。另一方面，当浓缩倍数较高时，产生的沉淀不能黏附在膜上。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有良好的阻垢性能的改性S-羧乙基硫代琥珀酸及其制备方法与应用。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种改性S-羧乙基硫代琥珀酸，其制备方法包括如下步骤：

(1)将马来酸酐溶于水中，加热至75～85℃，搅拌，再加入巯基丙酸，以过氧化二苯甲酰为引发剂，在110～130℃下回流反应3～3.5h，得到溶液A；

(2)将溶液A降温至75～85℃，加入络合剂和次亚磷酸钠，搅拌均匀后加入过硫酸钾，继续反应1.5～2.5h，得到所述改性S-羧乙基硫代琥珀酸。

常见的S-羧乙基硫代琥珀酸具有生物降解性、高效的络合能力和分散性，但是在高盐和高COD的水样中的阻垢性能稍差。采用络合剂和次亚磷酸钠对S-羧乙基硫代琥珀酸进行改性，得到的改性S-羧乙基硫代琥珀酸具有更佳的分散性和阻垢性能。相比于未改性的S-羧乙基硫代琥珀酸，其阻垢性能提高了约100％。由于DTRO进水中本来就含有阻垢剂，添加络合剂可以增加金属离子和络合剂的结合，形成可溶性的络合物；而添加次亚磷酸钠可以增加阻垢剂的分散性。

优选地，所述步骤(1)中，马来酸酐的用量为8.4～10.1份，巯基丙酸的用量为10.5～11.3份、过氧化二苯甲酰的用量为0.25～0.35份；所述步骤(2)中，络合剂的用量为10～12份、次亚磷酸钠的用量为4～5份、过硫酸钾的用量为0.15～0.25份。次亚磷酸钠的含量过多，部分未参与反应的次亚磷酸钠会影响阻垢剂的分散效果；过硫酸钾作为氧化剂，过多会使阻垢剂具有较强的氧化性，对膜具有一定的破坏性；络合剂过量会造成浪费，过少则会导致阻垢性能降低。

优选地，所述络合剂包含亚氨基二琥珀酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸三钠、谷氨酸二乙酸四钠中的至少一种。

同时，本发明还公开了一种由上述方法制备而成的改性S-羧乙基硫代琥珀酸。

此外，本发明还公开了一种阻垢剂，所述阻垢剂包含上述改性S-羧乙基硫代琥珀酸。