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1、反渗透阻垢剂浓缩液立项报告1. 阻垢剂浓缩液现状国内市场上现售的阻垢剂浓缩液基本全是上述国外品牌，仅有极 少几家国内公司推出了国产阻垢剂浓缩液，浓缩8倍到11倍不等。国外阻垢剂浓缩液的4个品牌分别是PWT、清力、美国威尔和 美国阳光。PWT是美国PWT公司采用专利性的Dendrimer树枝状聚合物技 术研发的无磷阻垢剂，其2个型号的阻垢剂均是11倍浓缩。清力进入中国市场较早，阻垢剂有标准液和浓缩液，浓缩液有2 个型号，一个为酸性，一个为碱性。酸性为无色，8倍浓缩；碱性为 棕色，4倍浓缩。美国威尔仅一个型号PTR-0100为8倍浓缩。美国阳光仅有一个型号PH-200为11倍浓缩。2. 立项意义在
2、国外品牌的阻垢剂浓缩液占据中国市场的前提下，及时开发出 我公司的反渗透阻垢剂浓缩液，不仅能丰富我公司的反渗透产品线， 也能领先于其他国内水处理公司率先进入阻垢剂浓缩液领域，增强我 公司市场竞争力。3. 文献及资料通过专利检索，无国内外相关专利。学术资料未有提及反渗透阻垢剂浓缩液的文章，仅有国外阻垢剂的相关介绍资料。表1国外阻垢剂浓缩液指标品牌型号倍数外观密度pH重量PWTTitan ASD20011琥珀色1.200.051.5 2.522.7Spectra Guard/SC 15011无色透明1.400.053.0 5.027.3清力PTP-01008无色透明1.450.052.027.55P
3、TP-20004浅棕色1.250.0510.50.523.75美国威尔PTR-01008无色或琥珀色1.450.052.00.527.55美国阳光PH-20011无色到淡黄色1.250.052.50.525PWT是无磷的，最近两年才崭露头角，其2个型号均是11倍浓 缩，都偏酸性，SC 150的pH值略高于ASD200,但是两者的外观和 密度差别较大。清力进入中国市场较早，其2个型号一个为酸性，一个为碱性。 酸性为无色，8倍浓缩，密度为1.45g/cm3；碱性为棕色，4倍浓缩， 密度为 1.25g/cm3。美国威尔和美国阳光知名度和市场份额比PWT和清力低很多。4. 探索实验4.1前期探索实验利
4、用现有生产KY-311和KY-912的原料，配制了 500ml的预浓 缩液，在80C水浴保温2小时，然后自然冷却，制得浓缩液。4.2经验与总结4.2.1现有原料水含量偏高，增加了浓缩时间。4.2.2 80C水浴温度偏高，导致部分原料挥发或者发生化学变化，增 加了产品的不稳定性。4.2.3没有明确的指标控制实验进度，仅根据浓缩后的密度判定是否 达到了浓缩目的，这是不可取的。5. 实施方案5.1预浓缩液配方及原料5.1.1配方参考国外药剂，拟在KY-311和KY-912的基础上做2个8倍的 浓缩液配方，一个浅色的（暂命名KY-311N）, 个棕色的（暂命名 KY-912N）。KY-311N： PB
5、TC 53.5% + PS 7.5% + T-225 39%KY-912N： PBTC 53.5% + PS 7 % + T-225 20% + TDA13.5% + 片 碱6%5.1.2原料应选取固含量高，含水分少原料的原料，能提高效率，缩短反应 时间。5.2工艺在较低的温度条件下，用抽真空的方法进行浓缩。真空度不低于 -0.09mPa。依据原料的挥发性和化学稳定性，设定温度不超过45C。 将体积和反应时间作为实验控制点。5.3浓缩实验步骤5.3.1取2个1L的烧杯，按照配方配制KY-311N预浓缩样。5.3.2测定预浓缩样的密度和体积，并做好记录。5.3.3将预浓缩样置于水浴锅中，设置温度
6、为45C,同时开启真空泵。5.3.4当水温升至45C时，记录时间。5.3.5根据预浓缩液的体积，摸索出反应时间与浓缩液密度的对应关 系。绘制反应时间与密度关系曲线。5.3.6根据所要达到的浓缩液密度，暂定为1.25g/cm3,控制合适的反 应时间，以制得KY-311N。5.3.7按照上述步骤，制得KY-912N，密度为1.4g/cm3，并测试其配 伍性和阻垢性能。5.3.8分别将2个浓缩液稀释8倍，制得标准液，测试其配伍性和阻 垢性能。5.4阻垢实验5.4.1实验思路利用单膜试验装置，以浓水全部回流至原水箱，产水全部接出的 方式进行浓缩，使原水箱中离子浓度不断增加，至RO膜浓水侧结垢。 在浓缩
7、过程中，在不同的时间段取原水、浓水和产水测定碱度、钙硬 和氯离子的浓度。取样时间点以原水箱中水的电导率作为参考值，比如实验开始时 原水箱中水的电导率为800us/cm，取样测定指标。随着浓缩的进行， 当电导分别为 1600us/cm、2000us/cm、2400us/cm、2800us/cm、 3200us/cm、3600us/cm和4000us/cm时，在相应的时间点上取样测定指标，计算这7个时间点上浓水侧的阻垢率，绘制曲线图，从曲线图 上判定出浓水侧“钙硬+碱度=? ”时，有结垢现象发生。注意：设定的这几个取样点并不是固定不变的，每次测定完一个点，即计算出改点对应的阻垢率和“钙硬+碱度”值
8、，依据这2个值判定是否有必要继续增加取样时间点。5.4.2影响因素温度是影响结垢的重要因素，实验应控制温度较小的波动。5.4.3数据分析依据（1）浓缩倍数浓水全部回流，产水全部接出，浓缩倍数可以用氯离子或者二氧化硅表示。ck = cl-n X 100%c其中，ccl - ncl - 0浓水中氯离子（或二氧化硅）的浓度;ccl-ok浓缩倍数。原水中氯离子（或二氧化硅）的浓度;（2）阻垢率:阻垢率按下式计算:c +(k -1) X c 1=inic X 100%k x ci 0其中，cin浓水中种离子的浓度;c 产品水中某种离子的浓度; ic原水中某种离子的浓度;k浓缩倍数。5.4.4实验装置单膜
9、反渗透实验装置如图1所示，主要组成部分为原水箱，加热 和控温，机械过滤，保安过滤器和RO膜。图1单膜反渗透实验装置示意图(1) 实验用水实验用水取用本厂自来水，首先按照3ppm的药剂浓度配制1m3 自来水于吨桶中作为补充水待用。原水箱水量维持100L以维持药剂 浓度在同一水平，当水量不足100L时，补充吨桶内配制了药剂的水。 原水箱上设计一支连通玻璃管，玻璃管的液位可以直接而方便地表征 原水箱中的水量。(2) 测定指标原水箱中的水、浓水和产水的钙硬、碱度和氯离子的含量。(3) 实验人员以董敏华为主，化验室协助测定水样指标。(4) 实验时间安排一组实验，实验时间需要78个小时，实验结束后化学清洗
10、需要3小时左右，共计1012个小时。（5）注意事项考虑到活性炭会吸附阻垢剂，实验过程中进水绕开活性炭过滤 方器。5.4.3试验步骤（1）温度为室温10C左右，加药量为3ppm。（2）实验开始前，将石英砂过滤器正洗反洗干净。（3）向原水箱中加注100L本厂自来水（水温10C左右），并投加 KY-311N的标准液0.3g，浓水管接入原水箱，产水管接入收集容器, 作为化学清洗用水。取原水测定钙硬、碱度和氯离子。（4）启动单膜实验装置，浓水全部回流，产水全部接出，原水箱中 的水不断浓缩，当水量少于100L时，补加吨桶中的水。（5 ）随着实验的进行，当原水箱中水的电导分别为1600us/cm、2000u
11、s/cm、2400us/cm、2800us/cm、3200us/cm、3600us/cm 和 4000us/cm 时，在相应的时间点上取原水箱中的水，浓水和产水测定钙硬、碱度、 氯离子和硫酸根离子。（6）根据水样测定结果，计算浓水侧的阻垢率，绘制曲线图，从曲 线图上找出浓水侧“钙硬+碱度=? ”时，阻垢率90%，即认为达到了 实验终点。(7) 实验结束后，对RO膜进行化学清洗，把原水箱清洗干净，准 备下一组实验。(8) 后续实验按照上述步骤依次进行。5.5配伍性实验5.5.1将标准液和絮凝剂KY-9606混加到烧杯中，观察是否有絮状物 或沉淀。5.5.2将标准液和杀菌剂KY-917混加到烧杯中，观察是否有絮状物 或沉淀。6. 实施进度内容时间人员备注原料筛选3月4日王磊寻求协助浓缩实验控制点3月11日王磊化验室协助浓缩实验3月18日王磊化验室协助配伍性实验3月21日王磊阻垢实验3月30日董敏华化验室协助结项3月31日王磊
