一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂技术方案

本发明专利技术属于反渗透系统阻垢剂技术领域，公开了一种高盐高碱水水质除盐反渗透系统中所用的阻垢剂。本发明专利技术制备的阻垢剂由褐藻提取物、海藻酸钠、去离子水、壳聚糖

【技术实现步骤摘要】
一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂


[0001]本专利技术涉及反渗透系统阻垢剂
，尤其涉及一种高盐高碱水水质除盐反渗透系统中所用的阻垢剂。

技术介绍

[0002]近年来，反渗透法和离子交换法在水处理中应用广泛，反渗透法因具有占地面积小、运行费用低、不存在二次污染、出水稳定、自动化程度高等优点，已逐步替代了离子交换法，成为纯水制备的主要技术。尤其在于盐碱水淡化方面，反渗透技术起到了关键性的作用。但是由于盐碱水具有高盐高碱特性，容易造成一些使用的反渗透膜和膜管上出现结垢，膜结垢会导致膜过滤性能下降以及更为频繁地膜清洗或更换,最终使得产水量下降和成本增加，严重还会影响系统的正常稳定运行，而投加阻垢剂是防止结垢的重要手段。
[0003]阻垢剂是防止或干扰难溶性无机盐在金属表面沉淀、结垢的一种药剂，常常被应用于反渗透水处理系统，用于阻止污垢在反渗透膜上进行沉积。根据其化学组成,阻垢剂一般可分为磷系阻垢剂、合成高分子阻垢剂，使用含磷阻垢剂会导致水体中磷含量增加,加速水中微生物的成长，长期积累也会污染水资源，危害人类健康，从而导致水体受到污染，而合成高分子阻垢剂使用后存在不易降解等问题,随着可持续发展及环境保护的要求，无磷、无毒的绿色阻垢剂己经成为水处理剂行业研究热点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，针对目前现有传统含磷阻垢剂因使用量大、不易生物降解、对环境水体造成污染等技术问题，本专利技术提供一种适用于高盐高碱水水质除盐碱反渗透系统中所用的绿色环保无磷阻垢剂，该阻垢剂具有高效的阻垢性能及对生态环境十分友好。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂，由褐藻提取物、海藻酸钠、去离子水、壳聚糖
‑
羧甲基纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物、羧甲基葡聚糖和凹凸棒土组成。
[0007]在本专利技术的进一步的技术方案中，所述的适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂组分重量份数如下：褐藻提取物1
‑
3份、海藻酸钠3
‑
11份、去离子水40
‑
80份、壳聚糖
‑
羧甲基纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物6
‑
10份、羧甲基葡聚糖2
‑
7份、凹凸棒土2
‑
10份。
[0008]在本专利技术的进一步的技术方案中，优选的褐藻提取物为马尾藻提取物。
[0009]本专利技术使用的盐碱水为盐含量为1000
‑
5000mg/L,碱度为200
‑
400mg/L(碳酸钙计)的盐碱水。
[0010]本专利技术制备的无磷阻垢剂在利用反渗透膜系统处理高盐、高碱水的应用中，向盐碱水中加入浓度为4mg/L。
[0011]在本专利技术的进一步的技术方案中，所述的适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂具体包括以下步骤：
[0012]①
按重量份数取褐藻提取物、海藻酸钠、去离子水、壳聚糖
‑
羧甲基纤维素
‑
烯丙基
磺酸共聚物、羧甲基葡聚糖、凹凸棒土备用；
[0013]②
将海藻酸钠、羧甲基葡聚糖投入反应釜中，加入去离子水搅拌均匀，将反应釜内温度升至30
‑
35℃，再加入褐藻提取物，搅拌5
‑
10min,将反应釜继续升温至40
‑
45℃；
[0014]③
再将凹凸棒土投入反应釜中，搅拌5
‑
10min,将反应釜升温至50
‑
60℃，加入壳聚糖
‑
氧化微晶纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物，保温反应釜60℃搅拌反应1.5
‑
3h,冷却至室温即可制得阻垢剂。
[0015]经由上述的技术方案可知，本专利技术公开提供了一种高盐高碱水水质除盐碱反渗透系统中所用的阻垢剂,与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]1、本专利技术制备的阻垢剂不含任何有机膦或无机磷酸盐，不仅可以减少膜系统微生物污染的危险，液减少了对环境的排污影响。
[0017]2、本专利技术制备的阻垢剂采用环境友好型组分，阻垢性能优越、易生物降解、解决了传统药剂对碳酸钙、硫酸钙、碳酸锶和硫酸钡等垢的阻垢性能缺乏广谱性的问题。经过测试，对于碳酸钙和硫酸钙垢的阻垢率均在90％以上。
[0018]3、本专利技术通过接枝共聚，在常用的羧甲基纤维素主链上接入壳聚糖和烯丙基磺酸，从而引入了大量的羟基、氨基以及磺酸基团，不仅解决了传统纤维素水溶性差的问题，而且在高分子链上加入了具有良好阻垢性能的功能基团，从而使制备的高分子聚合物不仅能够替代聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸等成本高昂的组分应用于阻垢剂中，而且易于生物降解，对环境友好，同时还具有相当优越的阻垢性能。
[0019]4、在本专利技术的阻垢剂中，还加入了褐藻提取物，褐藻提取物富含海藻酸，海藻酸是褐藻的主要成分，其分子中包含许多功能位点，如羟基和羧酸基团，羧酸基团对溶液或无机矿物表面的阳离子有很大的耐受性，能够对硫酸钙和碳酸钙的晶体结构的严重破坏，从而使它们变成不能附着在表面上反渗透膜上，进而发挥阻垢性能。
[0020]5、在本专利技术的阻垢剂中，还加入了海藻酸钠，当阻垢剂加入到污水中时，污水中游离的钙离子会和海藻酸钠进行络合反应，进而干扰了游离钙离子与碳酸根离子相遇生成沉淀，进而发挥阻垢性能。
[0021]6、本专利技术的阻垢成分中，还加入了凹凸棒土，由于凹凸棒的特殊结构使其具有吸附和离子交换作用，当加入至高盐、高碱的污水中时，能够吸附溶液中的大量阴离子和阳离子，使盐碱水中的各种数目下降，不仅降低了污水的含盐率和碱度，从源头上降低了成垢离子的数量，进而辅助阻垢剂中的发挥阻垢性能的分子更好的与溶液中的成垢离子反应，迅速发挥阻垢的作用，提高阻垢剂的阻垢效率。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]如无特殊说明，本专利技术中所涉及的操作和处理方法属于本领域常规操作方法。
[0024]如无特殊说明，本专利技术中所采用的仪器为本领域常规仪器。
[0025]本专利技术实施例公开了一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂，该无磷阻垢剂
由褐藻提取物、海藻酸钠、去离子水、壳聚糖
‑
氧化微晶纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物、羧甲基葡聚糖、凹凸棒土组成；其中各组分重量份数如下：褐藻提取物1
‑
3份、海藻酸钠3
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11份、去离子水40
‑
80份、壳聚糖
‑
羧甲基纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂，其特征在于：由褐藻提取物、海藻酸钠、去离子水、壳聚糖
‑
羧甲基纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物、羧甲基葡聚糖和凹凸棒土组成。2.根据权利要求1所述的一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂，其特征在于：阻垢剂各组分重量份数如下：褐藻提取物1
‑
3份、海藻酸钠3
‑
11份、去离子水40
‑
80份、壳聚糖
‑
羧甲基纤维素
‑
烯丙基磺酸共聚物6
‑
10份、羧甲基葡聚糖2
‑
7份、凹凸棒土2
‑
10份。3.根据权利要求1或2所述的一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂，其特征在于：褐藻提取物可以为：海带提取物、裙带菜提取物、巨藻提取物、水云提取物、索藻提取物、酸藻提取物、萱藻提取物、囊藻提取物、绳藻提取物、鹅肠菜提取物、网地藻提取物、团扇藻提取物、马尾藻提取物、鹿角菜提取物、海蒿子提取物、海黍子提取物、羊栖菜提取物中的任意一种或任意两种以上以任意比例混合的混合物。4.根据权利要求3所述的一种适用于盐碱水反渗透系统的无磷阻垢剂，其特征在于：褐藻提取物为马尾藻提取物。5.权利要求1
‑
4中任一项适用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：史剑韬，
申请(专利权)人：内蒙古南大环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：