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CN105585143A - 一种工业水处理用阻垢剂及制备方法及其用法 - Google Patents

一种工业水处理用阻垢剂及制备方法及其用法 Download PDF

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CN105585143A
CN105585143A CN201510967480.3A CN201510967480A CN105585143A CN 105585143 A CN105585143 A CN 105585143A CN 201510967480 A CN201510967480 A CN 201510967480A CN 105585143 A CN105585143 A CN 105585143A
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water
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phytic acid
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CN201510967480.3A
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Inventor
苗月珍
张鸿芳
张文君
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Tianjin Suntop Environmental Protection Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Suntop Environmental Protection Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
    • C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus

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  • Water Supply & Treatment (AREA)
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种工业水处理用阻垢剂，包括二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸：按质量比所述二乙烯三胺五甲叉膦酸为70％～99％，所述植酸为1％～30％。上述阻垢剂的制备方法，按质量配比将二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸置于反应器中，加热至20℃～80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品，上述阻垢剂的使用方法，上述的阻垢剂溶于水中，水质不同加入所述阻垢剂的量不同，所述阻垢剂的投加量在1～30mg/L范围内。与市售的阻垢剂相比具有显著的优势，同时价格低廉，操作简单，容易实现工业化生产，易储存，可广泛用于反渗透、超滤、电渗析等水处理系统。

Description

一种工业水处理用阻垢剂及制备方法及其用法
技术领域
本发明涉及一种工业水处理用阻垢剂及制备方法及其用法，该阻垢剂可用于抑制硫酸钙垢的形成，属于工业水处理技术领域。
背景技术
随着世界人口激增和经济的迅速发展，城市规模不断扩大，水资源的需求量以及工业废水的排放量急速增大，使得世界尤其是中国水资源正面临着巨大的危机，节约用水、减少污水排放排已经迫在眉睫。然而，目前工业废水排放严重超标，污水回用技术对于环境保护具有重要意义。常见的污水回用技术有反渗透、电渗析等。以反渗透为例，反渗透膜在对污水进行处理的过程中由于水中含有大量的Ca2+、Mg2+，容易和水CO3 2-和OH-反应形成沉淀而结构，从而降低反渗透膜的性能，影响反渗透系统的正常运行。开发高效的阻垢剂对维护反渗透系统的正常运行具有重要的意义。
专利CN103626308A公开了一种新型的阻垢剂及其制备方法，该阻垢剂以植酸、氧化亚铁和葡萄糖为主要原料，通过加热的方法即可得到这种新型的阻垢剂，这种阻垢剂的优点是原料无异味，不挥发，操作方法简单，容易实现工业化，缺点是主要原材料价格非常昂贵，难以实现广泛应用。
专利CN103739097A公开了一种磷钼聚合物缓蚀阻垢剂制备方法，该阻垢剂以六偏磷酸钠、聚马来酸酐、钼酸钠按为原料，采用高温熔融的方法制得该阻垢剂，由于采用高温熔融的方法需要加热到1000℃，工艺要求比较高，难以实现产业化。
专利CN104176837A公开了一种阻垢剂，该阻垢剂衣康酸(IA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸(AMPS)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸(AMPP)为原料，通过高温共聚低温冷却等手段制得，制备过程繁琐，操作复杂，不利于产业化。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种其阻垢性能与市售的阻垢剂相比具有显著的优势，同时价格低廉，操作简单，容易实现工业化生产，易储存，可广泛用于反渗透、超滤、电渗析等水处理系统的工业水处理用阻垢剂及制备方法及其用法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种工业水处理用阻垢剂，包括二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸：按质量比所述二乙烯三胺五甲叉膦酸为70％～99％，所述植酸为1％～30％。
上述的工业水处理用阻垢剂的制备方法，按质量配比将二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸置于反应器中，加热至20℃～80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
上述的工业水处理用阻垢剂的使用方法，将所述的阻垢剂溶于水中，水质不同加入所述阻垢剂的量不同，所述阻垢剂的投加量在1～30mg/L范围内。
本发明具有的优点和积极效果是：采用本发明的高效阻垢剂与现有技术的不同之处在于：本发明提供的阻垢剂，其原料二乙烯三胺五甲叉膦酸DTPMP是一种无毒的有机物，对人体没有任何伤害，不会造成二次污染；其原料植酸PA是从天然植物中提取的有机物，资源丰富，价格低廉，与市售的阻垢剂相比具有显著的优势，同时价格低廉，操作简单，容易实现工业化生产，易储存，可广泛用于反渗透、超滤、电渗析等水处理系统。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下：
一种工业水处理用阻垢剂，包括二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸：按质量比所述二乙烯三胺五甲叉膦酸为70％～99％，所述植酸为1％～30％。
上述的工业水处理用阻垢剂的制备方法，按质量配比将二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸置于反应器中，加热至20℃～80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
上述的工业水处理用阻垢剂的使用方法，将的阻垢剂溶于水中，水质不同加入所述阻垢剂的量不同，所述阻垢剂的投加量在1～30mg/L范围内。
其制备原料二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)是一种稳定的有机化合物，由于分子中具有丰富的配位原子能与多种金属离子形成多元环螯合物，松散地分配在水中，有效破坏钙盐的洁净生长；同时由于DTPMP具有稳定的额N—C—P键，不易被水解和降解，可长期储存。DTPMP具有显著的溶限效应和协同效应，目前已广泛用作阻垢剂和缓蚀剂。
其制备原料植酸(PA)是从植物种籽中提取的一种有机磷酸类化合物，广泛存在于植物的种子、根干和茎中，没有任何毒性，来源广泛，价格低廉，不污染环境，可用作食品添加剂、医药原料、冶金、环保等诸多领域。PA是一种外观为淡黄色至淡褐色浆状液体，易溶于水。由于PA分子中含有6个磷酸基，易溶于水，一方面在水溶液中容易电离出氢离子，电离后带负电荷，容易与带正电荷的金属离子结合，另一方面PA分子中的磷酸基的氧原子都可以作为配位原子与金属离子螯合。这两方面的原因使得PA具有良好的阻垢缓释效应。
为了进一步说明特别列举如下实施例：
实施例一
1.按质量配比DTPMP：PA＝70：30称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至20℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为1mg/L。
实施例二
1.按质量配比DTPMP：PA＝70：30称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至50℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为15mg/L。
实施例三
1.按质量配比DTPMP：PA＝70：30称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为30mg/L。
实施例四
1.按质量配比DTPMP：PA＝85：15称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至20℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为15mg/L。
实施例五
1.按质量配比DTPMP：PA＝85：15称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至50℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为30mg/L。
实施例六
1.按质量配比DTPMP：PA＝85：15称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为1mg/L。
实施例七
1.按质量配比DTPMP：PA＝99：1称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至20℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为30mg/L。
实施例八
1.按质量配比DTPMP：PA＝99：1称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至50℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为1mg/L。
实施例九
1.按质量配比DTPMP：PA＝99：1称取DTPMP和PA加入反应器中，加热至80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
2.将实施例一制得的新型高效阻垢剂投加到用水设备中，投加量为15mg/L。
选取3组新型高效阻垢剂与DTPMP和PA复配配方以及单一的DTPMP和PA做阻垢实验进行对比，，按照实施例一的步骤制备的新型高效阻垢剂，标记为“1#”；按照实施例五的步骤制备的新型高效阻垢剂，标记为“2#”；按照实施例九的步骤制备的新型高效阻垢剂，标记为“3#”；DTPMP：PA＝85:15的复配阻垢剂“4#”，标记为实验步骤如下：
1.配置Na2SO4溶液，SO4 2-离子浓度为11.7g/L
2.按照实对应施例中的添加量加入新型高效阻垢剂
3.加入固体CaCl2，按Ca2+浓度4115.47mg/L的量加入
4.加热至50℃，保温15h，测Ca2+浓度，并计算阻垢率，如表1所示。
表1新型高效阻垢剂以及复配配方、DTPMP和PA对CaSO4的阻垢率
编号 1# 2# 3# 4# DTPMP PA
阻垢率/％ 95 99 97 87 75 73
从表1中可以看出新型高效阻垢剂对CaSO4的阻垢率明显优于复配配方、DTPMP和PA对CaSO4的阻垢率。与DTPMP、PA、DTPMP和PA的复配配方相比，本发明具有阻垢率高、用量少、无毒、环保等特点，具有可观的经济效益和社会效益。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种工业水处理用阻垢剂，其特征在于：包括二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸：按质量比所述二乙烯三胺五甲叉膦酸为70％～99％，所述植酸为1％～30％。
2.上述权利要求1所述的工业水处理用阻垢剂的制备方法，其特征在于：按质量配比将二乙烯三胺五甲叉膦酸和植酸置于反应器中，加热至20℃～80℃保温2h,同时搅拌，然后冷却至室温后排出灌装，即可得到产品。
3.上述权利要求1所述的工业水处理用阻垢剂的使用方法，其特征在于：将权利要求1所述的阻垢剂溶于水中，水质不同加入所述阻垢剂的量不同，所述阻垢剂的投加量在1～30mg/L范围内。
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