一种反渗透膜修复试剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种反渗透膜修复试剂及其制备方法与应用，包括由以下组分的物质制备而成：丙烯酸‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物、水解聚马来酸酐、苯乙烯磺酸钠‑马来酸共聚物、柠檬酸钠、聚羧酸三元共聚物和去离子水，本发明专利技术的各组分在合适的配比下，协同性好，产品性能稳定，可以在停机或不停机状态下对反渗透膜进行修复，提高膜过滤装置的脱盐率，同时低磷环保，还有抑菌作用。

【技术实现步骤摘要】
一种反渗透膜修复试剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及水处理修复剂
，更具体的说是涉及一种低磷抑菌的反渗透膜修复试剂及其制备方法与应用。
技术介绍
随着大规模工业的生产发展及国家对环保要求的提高，使得反渗透在工业给水处理、海水和苦咸水淡化、废水深度处理回用等方面具有越来越广阔的应用。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等污染物。反渗透膜为保持膜系统的长期稳定运行，不仅要防止结垢，同时还要防止COD，微生物，各种污染物对膜的污染，由于自有的物理特性和水质的影响，反渗透膜会随着处理量的增加和使用时间的延长而自然氧化；此外定期的酸碱化学清洗也会造成膜过滤装置的性能衰减，长此以往就会造成性能断崖式衰减，使得该脱盐率和通量降低，增加系统能耗并缩短反渗透膜的使用寿命，因此单一的“阻垢剂”已经不能满足系统的需求。所以，就应运而生了膜修复剂，而现有的膜修复剂分子量比较大，大分子物质在高渗透压下不易透过反渗透膜，因此修复作用就会大大降低。此外，现有的膜修复剂中含有较多的磷元素，会对水体造成严重污染。因此，提供一种具有环境友好，修复能力强的小分子有机物的修复剂是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种使用小分子有机物的反渗透膜修复试剂及其制备方法与应用，能够在停机和不停机状态下对反渗透膜进行修复，提高反渗透膜的脱盐率，同时低磷环保，还有抑菌作用。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种反渗透膜修复试剂，包括以下组分：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、水解聚马来酸酐、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物、柠檬酸钠、聚羧酸三元共聚物和去离子水。优选的，所述各组分含量为：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10％-30％、水解聚马来酸酐10％-20％、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物1％-5％、柠檬酸钠2％-4％、聚羧酸三元共聚物10％-20％，其余为去离子水。本专利技术中提供的反渗透膜修复试剂为小分子有机物，更易于穿透反渗透膜进行修复，适用于膜使用年限小于5年，脱盐率大于80％的反渗透膜，可以多次修复，再次活化成膜，且低磷环保，对水资源保护具有重大意义。本专利技术还公开保护一种反渗透膜修复试剂的制备方法。一种反渗透膜修复试剂的制备方法，包括以下步骤：(1)向反应釜中加入去离子水，设定反应温度为40-70℃；(2)将所述丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、所述水解聚马来酸酐、所述苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物、所述柠檬酸钠、所述聚羧酸三元共聚物依次加入反应釜中，且每加入一种原料搅拌5-10min后再加入下一种原料；(3)将所述原料全部添加完全后，使其在一定搅拌速度内反应一段时间，最终初步得到修复试剂；(4)将步骤(3)中初步得到的修复试剂进行过滤即得修复试剂产品。优选的，步骤(3)中所述搅拌转速为600-800r/min，所述反应时间60-90min。本专利技术通过依次添加原料，使得原料在添加过程中能够充分混合均匀，使后续反应更加充分。且本专利技术提供的制备方法简单易操作，且反应条件温和，便于工业化推广。本专利技术另外一个目的为保护一种反渗透膜修复试剂在膜修复中的应用。一种反渗透膜修复方法，具体包括以下步骤：(1)水洗：将反渗透膜组件安装，使清水通过反渗透膜，使与膜表面结合较弱的污染物被抬起冲洗；(2)酸碱清洗：将步骤(1)中所述经过水洗的反渗透膜组件依次使用氢氧化钠和盐酸清洗，直至彻底清洗反渗透膜组件中的水不溶物；(3)保养修复：向权利要求2中所述反渗透膜修复试剂中加入1-3％的柠檬酸，混合均匀，得到混合修复剂，使用所述混合修复剂对步骤(2)中经过酸碱清洗的反渗透膜组件清洗4个小时，浸泡8个小时，开机运行，直至产水电导率降至最低；(4)再水洗：在常压下使用清水对步骤(3)中经过保养修复的反渗透膜组件进行清洗，去除管道内和反渗透膜组件内的化学药剂，待反渗透膜组件浓水端浓水流量和浓水电导率稳定后，采集反渗透膜组件进水流量、产水流量、进水电导率和产水电导率。优选的，步骤(3)中所述混合修复剂既可以在膜过滤装置停机状态下对其进行彻底清洗保养，也可以在膜过滤装置不停机状态下一边进行过滤操作，一边通过连续投加本专利技术修复剂来修复。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种反渗透膜修复试剂及其制备方法与应用。首先，修复试剂为小分子有机物，更易于穿透反渗透膜进行修复，并且本专利技术中添加的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物本身的分子结构中含有分散性能的羧酸基和强极性的磺酸基，能提高钙容忍度，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等具有优良的抑制作用和分散性能。同时，本专利技术中添加的杀菌剂聚羧酸三元共聚物，能有效杀菌，大大减少微生物和有机物对反渗透膜的污染，延长膜的使用周期，并且在高硬度、高pH的条件下也具有良好的使用效果。此外，本专利技术提供的修复剂低磷环保，对环境保护具有重大意义。且本专利技术适用于膜使用年限小于5年，脱盐率大于80％的反渗透膜，可对反渗透膜进行多次修复，再次活化成膜。本专利技术既可以在膜过滤装置停机状态下对其进行彻底清洗保养，又可以在膜过滤装置不停机状态下一边进行过滤操作，一边通过连续投加本专利技术修复剂来修复，两种方式均可以提高反渗透膜的脱盐率，降低过滤装置产水电导率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术提供的实例一反渗透膜不停机修复状态下产水电导率变化图。具体实施方式本专利技术实施例公开了修复能力强，含磷量低，且能够防止微生物和有机物对反渗透膜的污染，延长膜使用周期的反渗透膜修复剂及修复方法。下面将结合本专利技术实施例中的附图，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。本专利技术公开了一种反渗透膜修复试剂，包括以下组分：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、水解聚马来酸酐、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物、柠檬酸钠、聚羧酸三元共聚物和去离子水。为了进一步优化上述技术方案，所述反渗透膜修复试剂各组分含量按重量百分比计算为：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10％-30％、水解聚马来酸酐10％-20％、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物1％-5％、柠檬酸钠2％-4％、聚羧酸三元共聚物10％-20％，其余为去离子水。本专利技术还公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反渗透膜修复试剂，其特征在于，包括以下组分：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、水解聚马来酸酐、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物、柠檬酸钠、聚羧酸三元共聚物和去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种反渗透膜修复试剂，其特征在于，包括以下组分：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、水解聚马来酸酐、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物、柠檬酸钠、聚羧酸三元共聚物和去离子水。


2.根据权利要求1所述的一种反渗透膜修复试剂，其特征在于，所述反渗透膜修复试剂各组分含量按重量百分比计算为：丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物10％-30％、水解聚马来酸酐10％-20％、苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物1％-5％、柠檬酸钠2％-4％、聚羧酸三元共聚物10％-20％，其余为去离子水。


3.如权利要求2所述的一种反渗透膜修复试剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)向反应釜中加入去离子水，设定反应温度为40-70℃；
(2)将所述丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、所述水解聚马来酸酐、所述苯乙烯磺酸钠-马来酸共聚物、所述柠檬酸钠、所述聚羧酸三元共聚物依次加入反应釜中，且每加入一种原料搅拌5-10min后再加入下一种原料；
(3)将所述原料全部添加完全后，使其在一定搅拌速度内反应一段时间，最终初步得到修复试剂；
(4)将步骤(3)中所述初步得到的修复试剂进行过滤即得修复试剂产品。


4.根据权利要求3所述的一种反渗透膜修复试剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的搅拌转速为600-800r/min，反应时间为60-...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佳莹，
申请(专利权)人：河北权科环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13