一种高阻硅性能反渗透阻垢剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及水处理，具体涉及ipc分类c02f5，更具体涉及到一种高阻硅性能且抗铝铁离子干扰性强的反渗透阻垢剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、反渗透水处理设备是将原水经过精密过滤器、颗粒活性碳过滤器、压缩活性碳过滤器等，再通过泵加压，利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000，病毒的1/300)的反渗透膜(ro膜)，使较高浓度的水变为低浓度水，同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准，产出至清至纯的水，是人体及时补充优质水的最佳选择。ro膜反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的，洁净度几乎达到100％。反渗透膜是反渗透系统的关键设备，系统长时间连续运行时，水中钙镁等离子会不断析出并在反渗透膜表面附着，形成结垢堵塞膜孔，这样会影响反渗透系统的出水效率，损坏反渗透膜。由于反渗透膜比较昂贵，所以在系统运行中要增加一段加药系统，在水中投加反渗透阻垢剂，延缓钙镁离子的析出和膜面结垢。

2、目前，在水处理技术领域中的反渗透阻垢剂种类繁多，产品性能参差不齐，大多数是通过螯合、分散钙镁等金属阳离子起到阻垢作用，目前大多数阻垢剂产品，如现有技术cn106564914b、cn109650557b等相关报道，均主要用来阻碳酸钙垢和硫酸钙垢等。但由于硅垢的形成机理方面不同于碳酸钙、硫酸钙等，因此常规阻垢剂对硅垢的抑制效果并不是特别好。而且硅垢形成极易受到铝、铁等离子的干扰而加速，特别是在高浓缩倍率下的废水回用系统中，其结垢往往是形成以铝、铁等金属离子为核心的硅酸铝垢等。因此有必要研究一款阻垢剂使其既具有高阻硅性能，又具有较高抗铝铁干扰能力的阻垢剂。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种高阻硅性能反渗透阻垢剂，阻垢剂中制备原料包括二乙烯三胺五甲叉膦酸(dtpmp)，羟基乙叉二膦酸(hedp)，氨基三亚甲基膦酸(atmp)，树枝状聚合物，表面活性剂；制备原料按照质量百分数计包括：二乙烯三胺五甲叉膦酸10～15％，羟基乙叉二膦酸5-15％，氨基三亚甲基膦酸5～15％，树枝状聚合物10-25％，表面活性剂2～5％；溶剂为水。

2、作为一种优选的技术方案，所述的表面活性剂包括：聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯脂肪酸二酯、聚氧化烯树脂酸酯、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯苯基醚、聚氧化烯烷基酯、聚氧化乙烯山梨醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸链烷醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚氧化烯脂肪酸二苯基醚中的一种；本发明优选的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

3、作为一种优选的技术方案，所述的树枝状聚合物的制备原料包括乙二胺，丙烯酸酯单体和甲醇。

4、作为一种优选的技术方案，所述的树枝状聚合物分两步合成，第一步的原料包括乙二胺，丙烯酸酯单体和甲醇；第一步中乙二胺，丙烯酸酯单体和甲醇的摩尔比例为1：(5-10)：(5-8)；第二步的原料包括第一步的反应产物，乙二胺和甲醇；第二步中第一步的反应产物与乙二胺和甲醇以摩尔比1：(6-10)：(8-12)混合反应；更优选的，树枝状聚合物制备中，第一步中乙二胺，丙烯酸酯单体和甲醇的摩尔比例为1：8：6，然后取第一步的反应产物与乙二胺和甲醇以摩尔比1：8：10混合反应。

5、作为一种可实施的案例，所述的丙烯酸酯单体包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种；更优选的，本发明中所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯。

6、本发明第二方面提供了一种高阻硅性能反渗透阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：

7、将二乙烯三胺五甲叉膦酸，羟基乙叉二膦酸和氨基三亚甲基膦酸加入到水中，搅拌混合，然后将树枝状聚合物和表面活性剂加入进去，搅拌，即得。

8、本发明第三方面提供了高阻硅性能阻垢剂的应用，应用于水处理技术领域。

技术特征：

1.一种高阻硅性能反渗透阻垢剂，其特征在于，阻垢剂的制备原料按照质量百分数计包括：二乙烯三胺五甲叉膦酸10～15％，羟基乙叉二膦酸5-15％，氨基三亚甲基膦酸5～15％，树枝状聚合物10-25％，表面活性剂2～5％；溶剂为水。

2.根据权利要求1所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂，其特征在于，所述的树枝状聚合物的制备原料包括乙二胺和丙烯酸酯单体和甲醇。

3.根据权利要求2所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂，其特征在于，所述的丙烯酸酯单体包括：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂，其特征在于，所述的树枝状聚合物分两步合成；第一步的原料包括乙二胺，丙烯酸酯单体和甲醇，第一步中乙二胺，丙烯酸酯单体和甲醇的摩尔比例为1：(5-10)：(5-8)；第二步的原料包括第一步的反应产物，乙二胺和甲醇，第二步中第一步的反应产物与乙二胺和甲醇以摩尔比1：(6-10)：(8-12)混合反应。

5.根据权利要求4所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂，其特征在于，所述的表面活性剂包括聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯脂肪酸二酯、聚氧化烯树脂酸酯、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯苯基醚、聚氧化烯烷基酯、聚氧化乙烯山梨醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸链烷醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚氧化烯脂肪酸二苯基醚中的一种。

6.根据权利要求5所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂，其特征在于，所述的表面活性剂的hlb值为9-14，羟值为85-95mgkoh/g。

7.一种根据权利要求6所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.一种根据权利要求6所述的高阻硅性能反渗透阻垢剂的应用，其特征在于，应用于水处理技术领域。

技术总结本发明涉及水处理技术领域，具体涉及IPC分类C02F5，更具体涉及到一种高阻硅性能反渗透阻垢剂及其制备方法和应用。阻垢剂中制备原料按照质量百分数计包括：二乙烯三胺五甲叉膦酸10～15％，羟基乙叉二膦酸5‑15％，氨基三亚甲基膦酸5～15％，树枝状聚合物10‑25％，表面活性剂2～5％。本发明提供的高阻硅性能反渗透阻垢剂具有高效、长久、抗铝铁离子干扰等特性，通过多个组分之间的协同作用，能互相促进反渗透阻垢剂的阻垢性能，在使用量很少的情况下就能对高浓度硅胶体微粒进行分散和阻止聚集絮凝，且使用范围广，综合性能优异。技术研发人员：王建军,薛小朝受保护的技术使用者：北京世博恒业科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2