新型無機(jī)硅阻垢劑的合成及性能研究

新型無機(jī)硅阻垢劑的合成及性能研究

反滲透膜分離技術(shù)是一種新型的高效分離、濃縮、提取的凈化水技術(shù)。過去30年中，它發(fā)展迅速，在海水淡化和廢水處理等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。1實(shí)驗(yàn)部分1.1實(shí)驗(yàn)試劑及儀器IA、ASP、SMAS、過硫酸銨、氫氧化鈉，均為分析純，上海麥克林生化科技有限公司；無水氯化鈣、硼砂、硫酸鈉、碳酸氫鈉，均為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。恒溫水浴鍋，電子天平，恒溫加熱磁力攪拌器，電熱鼓風(fēng)干燥箱，膜小試設(shè)備，F(xiàn)T-IR光譜儀。1.2水浴鍋內(nèi)添加總黏稠物及白色粉末的制備把裝有IA、ASP、SMAS、氫氧化鈉以及去離子水的三口燒瓶放進(jìn)具有磁力攪拌功能的恒溫水浴鍋內(nèi)，加熱攪拌快速溶解，等待水浴鍋溫度升至一定溫度時(shí)開始勻速滴加過硫酸銨溶液，滴完后在此溫度下磁力攪拌一段時(shí)間，之后冷卻到室溫，經(jīng)無水甲醇沉析，減壓抽濾，90℃烘干，得到黃色黏稠物或黃色粉末。1.3抗疲勞性能測試1.3.1關(guān)于cac根據(jù)GB/T16632—2008的方法式中：η—阻垢率；X1.3.2關(guān)于caso用去離子水各配制一定質(zhì)量濃度的CaCl1.3.3抗疲勞性能測試實(shí)驗(yàn)裝置采用高壓膜小試裝置。本RO小試動(dòng)態(tài)試驗(yàn)采用全循環(huán)法2結(jié)果與討論2.1共同語言的結(jié)構(gòu)分析將共聚物碾成粉末狀，與KBr粉末混合壓片，用紅外光譜儀在4000～500cm2.2聚合物合成條件的確定采用4因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化IA/ASP/SMAS共聚物的合成條件，探究單體配比（A）、引發(fā)劑用量（B）、聚合溫度（C）和反應(yīng)時(shí)間（D)4個(gè)因素對(duì)共聚物的阻垢性能的影響，以共聚物對(duì)CaCO2.3聯(lián)合靜態(tài)干擾性能測試2.3.1阻垢性能的影響考察不同含量的共聚物對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣的阻垢性能的影響，結(jié)果如圖2所示。由圖2可看出，隨著共聚物投加量的增加，阻垢率逐漸上升，當(dāng)共聚物質(zhì)量濃度增到9mg·L2.3.2溫度對(duì)阻垢率的影響固定共聚物的投加量為9mg·L由圖3可看出，隨著溫度的緩慢升高，阻垢率緩慢上升，對(duì)于阻碳酸鈣，在75℃時(shí)阻垢率達(dá)到峰值97%，對(duì)于硫酸鈣，在85℃時(shí)阻垢率可達(dá)94%，而當(dāng)溫度升高到95℃時(shí)，對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣的阻垢率均有所下降。這可能是因?yàn)樯郎赜兄阝}垢的溶解度增大以及共聚物的水解加速，從而阻垢率上升；而溫度過高時(shí)，垢形成的速率超過了共聚物與鈣離子作用的速率，導(dǎo)致阻垢率下降2.3.3ph值對(duì)阻垢率的影響固定共聚物的投加量為9mg·L由圖4可知，當(dāng)體系pH值在3～11范圍內(nèi)，共聚物的阻垢率均可達(dá)60%以上，說明共聚物適用的pH范圍較廣泛，該pH值范圍符合反滲透進(jìn)水水質(zhì)要求。從整體來看，隨著pH值的增長，阻垢率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)pH值較小時(shí)，阻垢劑在酸性環(huán)境中的螯合能力變差，阻垢效果不好；而pH過高，H2.4藥劑投加量的確定適當(dāng)提高原水濃縮倍數(shù)，控制反滲透設(shè)備的回收率為75%，原水水溫保持為25～30℃，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值為8.0，設(shè)備運(yùn)行周期為144h，做空白對(duì)比實(shí)驗(yàn)，各藥劑投加量保持一致。水箱中Ca溶液的電導(dǎo)率和所含的離子濃度存在著一定的聯(lián)系，如果溶液中的某些離子互相結(jié)合生成鈣垢，溶液中的總離子含量會(huì)下降，相應(yīng)的溶液電導(dǎo)率會(huì)降低。3元共聚反應(yīng)劑最佳合成條件以IA、ASP及SMAS為單體，過硫酸銨為引發(fā)劑，采用水溶液自由基聚合制備了IA/ASP/SMAS三元共聚物阻垢劑。其最佳合成條件為：共聚單體的摩爾比為2