CN104692513A - 一种污水处理絮凝剂 - Google Patents

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Abstract

一种污水处理絮凝剂,包括丙烯酰胺60~120份、阴离子单体5~10份、阳离子淀粉5~10份、壳聚糖5~10份、5#白油300~500份、乳化剂10~15份、去离子水200~400份、氧化剂0.01~0.03份、还原剂0.01~0.03份、络合剂0.01~0.03份。通过将各组分混合制备成絮凝剂,本发明絮凝剂产品为悬浮微乳液共聚,产品在水中极易分散均匀,起效速度快,除油率高达95%。

Description

一种污水处理絮凝剂
技术领域
本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种污水处理絮凝剂。
背景技术
油田污水杂质主要有悬浮固体:主要为泥沙、腐蚀产物、垢、细菌残体、胶质沥青质和石蜡等重质油类,具有较高的油藏伤害性。对于中低渗透性油藏,若进入油藏中的外来流体中的悬浮固体含量高,会堵塞油藏的孔吼并形成“栓塞”,降低油层渗透率和油层产量,提高注水压力和原油生产成本,同时也具根据权利要求1所述的一种污水处理用絮凝剂涉及的阳离子淀粉的制备方法,其特征在于所述阳离子化试剂为有一定的结垢性。
目前常规絮凝剂一般为阴离子、阳离子、非离子聚丙烯酰胺粉剂,现场施工过程中需要提前配液,对于没有配液站的现场,施工多有不便。
发明内容
为了解决现有技术在施工过程中的诸多不便,本发明提供了一种污水处理絮凝剂,对胶体物质的吸附能力极强,且为环境友好产品,所得絮凝剂无毒、高效、可生物降解。
本发明具体通过以下技术方案实现:
一种污水处理絮凝剂,按重量分包括以下组分:
优选的,一种污水处理絮凝剂,按重量分包括以下组分:
本发明污水处理絮凝剂通过以下方法制备:
1)水相制备:a.去离子水、阳离子淀粉在30℃搅拌30min,加入丙烯酰胺、阴离子单体、壳聚糖后搅拌均匀,调节pH值为7;b.加入氧化剂、络合剂搅拌均匀;
2)油相:将5#白油与乳化剂搅拌均匀。
3)乳化:将水相缓慢倒入油相中,用乳化机乳化,转速在10000r/min,乳化后粘度为900~1100mpa.S。
4)将乳化后的体系导入三口烧瓶中,控制反应温度在28~30℃之间,通氮气30min,加入还原剂,升温至45℃恒温反应5h出料。
本发明所述的阳离子淀粉通过以下方法制备:
a、称取25~40份淀粉加入两倍质量的水,升温至50~60℃时,搅拌使淀粉溶解,加入0~3.5份盐,3~5份20%含量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,缓慢滴入20~35份卤代烷,升温至70~90℃,反应5~7h后结束反应,生成中间体A;
b、将20~40份中间体A用50~100份去离子水溶解,搅拌均匀,升温至80℃,糊化30分钟,降温至70℃,加入阳离子化试剂,加入0.02~0.035份催化剂,反应时间2h,中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
本发明所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水。
本发明所述的还原剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、三乙醇胺或雕白粉。
本发明所述的阴离子单体为丙烯酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、含氟丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含硅丙烯酸或含硅甲基丙烯酸。
本发明所述的乳化剂为斯潘或吐温中的一种或几种,所述的斯潘选自斯潘-60、斯潘-65、斯潘-80或斯潘-85中的一种或一种以上的混合物;所述的吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80或吐温-85中的一种或一种以上的混合物。
所述的络合剂选自EDTA、硫脲、硫化钠、柠檬酸、酒石酸或三乙醇胺中的一种或几种。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述淀粉原料为淀粉醋酸酯、淀粉月桂酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉硫酸酯、淀粉硝酸酯、淀粉琥珀酸酯、淀粉黄原酸酯、丙烯腈淀粉、羟烷基淀粉、羧甲基淀粉或乙酰化双淀粉己二酸酯。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述卤代烷为氯代十二烷、氯代十四烷、氯代十六烷、溴代十二烷、溴代十四烷或溴代十六烷。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述盐为氯化钾或碳酸钾。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙基三甲氨氯化铵(CHPT)或N-(2,3-环氧丙基)三甲铵氯化铵(GTA)。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
本发明的有益效果为:1)对于施工现场没有配液站及配液池的现场,本品可直接配制,无需提前配制;2)产品为悬浮微乳液共聚,产品在水中极易分散均匀,起效速度快,除油率达95%以上;3)本发明产品速溶、用量小,絮凝沉降速度快,受矿化度、pH及温度影响小,生成污泥量少,使用简便;4)产品配方中加入壳聚糖与阳离子淡粉,两种大分子结构对污水的絮凝能力极强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明,以下所述,仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容,依据本发明的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化,均落在本发明的保护范围内。
实施例1
一种污水处理絮凝剂,通过以下方法制备:
1)水相
a.去离子水400份、阳离子淀粉5份,30℃搅拌30min,加入丙烯酰胺60份、丙烯酸5份、壳聚糖5份,搅拌均匀,调节pH值为7;
b.加入过硫酸铵0.01份、EDTA 0.01份搅拌均匀;
2)油相:5#白油300份,乳化剂10份,搅拌均匀;
3)乳化:将水相缓慢倒入油相中,用S80与T80质量配比为8:2的乳化剂10份乳化,转速在10000r/min,乳化后粘度在900-1100mpa.S。
4)将乳化后的体系到入三口烧瓶中,控制反应温度在28~30℃之间,通氮气30min,加入亚硫酸氢钠0.01份,升温至45℃恒温反应5h出料。
所述的阳离子淀粉制备方法如下:
a、称取25份淀粉醋酸酯加入到盛有淀粉质量两倍的水的容器中,升温至50℃时,搅拌使淀粉溶解,加入1.5份氯化钾,3份20%含量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,用滴液漏斗缓慢将20份氯代十二烷滴入,升温至70℃,反应5h后结束反应,生成中间体A;
b、将20份中间体A放入三口烧品中,加入100份去离子水,搅拌均匀,升温至80℃,糊化30分钟,降温至70℃,加入3-氯-2-羟丙基三甲氨氯化铵,加入0.02份氢氧化钠,反应时间2h,中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
实施例2
一种污水处理絮凝剂,通过以下方法制备:
1)水相
a.去离子水200份、阳离子淀粉10份,30℃搅拌30min,加入丙烯酰胺120份、含氟甲基丙烯酸10份、壳聚糖10份,搅拌均匀,调节pH值为7;
b.加入过硫酸钠0.03份、硫化钠0.03份搅拌均匀;
2)油相:5#白油500份,乳化剂15份,搅拌均匀;
3)乳化:将水相缓慢倒入油相中,用S65与T60质量配比为7∶3的乳化剂15份乳化,转速在10000r/min,乳化后粘度在900-1100mpa.S。
4)将乳化后的体系到入三口烧瓶中,控制反应温度在28~30℃之间,通氮气30min,加入过硫酸钠0.03份,升温至45℃恒温反应5h出料。
所述的阳离子淀粉制备方法如下:
a、称取40份淀粉加入到盛有淀粉黄原酸酯质量两倍的水的容器中,升温至60℃时,搅拌使淀粉溶解,加入3.5份碳酸钾,5份20%含量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,用滴液漏斗缓慢将35份氯代十四烷滴入,升温至90℃,反应7h后结束反应,生成中间体A;
b、将40份中间体A放入三口烧品中,加入50份去离子水,搅拌均匀,升温至80℃,糊化30分钟,降温至70℃,加入N-(2,3-环氧丙基)三甲铵氯化铵,加入0.035份氢氧化钙,反应时间2h,中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
实施例3
一种污水处理絮凝剂,通过以下方法制备:
1)水相
a.去离子水300份、阳离子淀粉7.5份,30℃搅拌30min,加入丙烯酰胺100份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸7.5份、壳聚糖7.5份,搅拌均匀,调节pH值为7;
b.加入过硫酸钾0.02份、酒石酸0.02份搅拌均匀;
2)油相:5#白油500份,乳化剂12.5份,搅拌均匀;
3)乳化:将水相缓慢倒入油相中,用15份S80乳化,转速在10000r/min,乳化后粘度在900-1100mpa.S。
4)将乳化后的体系到入三口烧瓶中,控制反应温度在28~30℃之间,通氮气30min,加入过硫酸钾0.02份,升温至45℃恒温反应5h出料。
所述的阳离子淀粉制备方法如下:
a、称取32.5份羟烷基淀粉加入到盛有淀粉质量两倍的水的容器中,升温至55℃时,搅拌使淀粉溶解,加入2.5份氯化钾,4份20%含量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,用滴液漏斗缓慢将28份溴代十二烷滴入,升温至80℃,反应6h后结束反应,生成中间体1;
b、将30份中间体1放入三口烧品中,加入75份去离子水,搅拌均匀,升温至80℃,糊化30分钟,降温至70℃,加入3-氯-2-羟丙基三甲氨氯化铵,加入0.03份氢氧化钠,反应时间2h,中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
实施例4
采用实施例1~3絮凝剂处理某油田废水,其实验结果具体见表1:
表1 絮凝剂性能检测
实施例1 实施例2 实施例3
除油率,% 99.45 99.52 99.38
浊度去除率,% 95.6 98.7 97.5
固体悬浮物处理程度,% 98.5 97.8 99.02
由表1可知,本发明絮凝剂的出油率高达99%以上,浊度去除率均高于95%,最好可达98.7%,固体悬浮物处理程度高达99.02%,说明本发明絮凝剂对油田废水具有很好的絮凝效果,这是由于产品配方中加入壳聚糖与阳离子淡粉,两种大分子结构对污水的絮凝能力极强。同时该絮凝剂配方壳聚糖与阳离子淀粉均为环境友好产品,所得絮凝剂无毒、高效、可生物降解。

Claims (6)

1.一种污水处理絮凝剂,其特征在于按重量分包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的一种污水处理絮凝剂,其特征在于按重量分包括以下组分:
3.根据权利要求1或2所述的一种污水处理絮凝剂,其特征在于:所述的阳离子淀粉通过以下方法制备:
a、称取25~40份淀粉加入两倍质量的水,升温至50~60℃时,加入0~3.5份盐,3~5份20%含量的氢氧化钠溶液,搅拌均匀,缓慢滴入20~35份卤代烷,升温至70~90℃,反应5~7h,生成中间体A;
b、将20~40份中间体A用50~100份去离子水溶解,升温至80℃,糊化30分钟,降温至70℃,加入阳离子化试剂,加入0.02~0.035份催化剂,反应2h,中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
4.根据权利要求3所述的一种污水处理絮凝剂,其特征在于:
所述淀粉原料为淀粉醋酸酯、淀粉月桂酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉硫酸酯、淀粉硝酸酯、淀粉琥珀酸酯、淀粉黄原酸酯、丙烯腈淀粉、羟烷基淀粉、羧甲基淀粉或乙酰化双淀粉己二酸酯;
所述卤代烷为氯代十二烷、氯代十四烷、氯代十六烷、溴代十二烷、溴代十四烷或溴代十六烷;
所述盐为氯化钾或碳酸钾;
所述阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙基三甲氨氯化铵或N-(2,3-环氧丙基)三甲铵氯化铵;
所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钙。
5.根据权利要求1或2所述的一种污水处理絮凝剂,其特征在于:
所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水;
所述的还原剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、三乙醇胺或雕白粉;
所述的阴离子单体为丙烯酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、含氟丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含硅丙烯酸或含硅甲基丙烯酸;
所述的乳化剂为斯潘或吐温中的一种或几种;
所述的斯潘选自斯潘-60、斯潘-65、斯潘-80后斯潘-85中的一种或一种以上的混合物;所述的吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80或吐温-85中的一种或几种;
所述的络合剂选自EDTA、硫脲、硫化钠、柠檬酸、酒石酸后三乙醇胺中的一种或几种。
6.权利要求1所述的絮凝剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)水相制备:a.去离子水、阳离子淀粉在30℃搅拌30min,加入丙烯酰胺、阴离子单体、壳聚糖后搅拌均匀,调节pH值为7;b.加入氧化剂、络合剂搅拌均匀;
2)油相:将5#白油与乳化剂搅拌均匀;
3)乳化:将水相缓慢倒入油相中,用乳化剂乳化,转速在10000r/min,乳化后粘度为900~1100mpa.S;
4)将乳化后的体系导入三口烧瓶中,控制反应温度在28~30℃之间,通氮气30min,加入还原剂,升温至45℃恒温反应5h出料。
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