CN107522253A - 一种铝改性赤泥滤料去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法 - Google Patents

一种铝改性赤泥滤料去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法 Download PDF

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Abstract

一种铝改性赤泥陶粒去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法，它涉及一种制备改性赤泥陶粒去除聚丙烯酰胺的方法。本发明是要解决现有的采油废水中聚丙烯酰胺的去除方法成本高、滤料强度不够的问题。方法：将一定的改性滤料放入采油废水中，调节溶液pH值，一定温度下水浴震荡，得到处理后废水，测定其聚丙烯酰胺浓度。本方法用于去除水中聚丙烯酰胺。

Description

一种铝改性赤泥滤料去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法
技术领域
本发明涉及一种铝改性赤泥颗粒滤料去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法。
背景技术
随着采油技术的迅速发展，许多大型油田采用注入聚合物的方法来提高采油量，注入聚合物提高采油量的同时也使采油废水中聚丙烯酰胺的含量增加，处理难度加大。由于聚丙烯酰胺具有亲油性和亲水性，在油滴表面形成一层乳化膜使水油分离难度加大，采出水粘度大。目前研究，比较有效的去除废水中聚丙烯酰胺的方法是光催化氧化法，但成本较高。生物处理成本低，但采油废水的可生化性不强，因此在生物处理前应对采油废水进行过滤预处理，提高其可生化性。由于采油废水的粘度大，过滤时一般需要采用压滤机过滤，因此对滤料的强度有一定的要求。据目前的研究表明，需要研究一种经济有效的高强度滤料来去除采油废水中的聚丙烯酰胺。
赤泥是氧化铝生产过程中的碱性废渣，赤泥的大量堆放对环境造成了很大的危害，因此将赤泥作为原材料可以在降低材料成本的同时达到已废治废的目的。
发明内容
本发明是要解决赤泥陶粒的强度问题及采油废水中聚丙烯酰胺的处理问题。提供本一种高强度滤料去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法。
一种铝改性赤泥陶粒去除采油废水中聚丙烯酰胺的方法是按一下步骤进行的：
将改性后滤料以1g：(30~50)mL的体积加入到含有聚丙烯酰胺的采油废水中，采用硫酸调节溶液pH为1~7在温度为20~40℃下震荡3h~6h后取上清液及为处理后的溶液。述含有聚丙烯酰胺的水中的聚丙烯酰胺浓度为50mg/L~300mg/L。
1.采用赤泥做原材料实现了废物资源化利用，同时加入少量粉煤灰在保证其孔隙率的同时提高陶粒的强度，并且增加了实用性又降低了材料的成本，材料筒压强度达到8MP。
2.采用改性陶粒有效的去除水中的聚丙烯酰胺。经验证其用于处理水中的聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的去除率可达到70%，将滤料改性后呈正电性，将废水的pH值调低，使带正电的滤料与带负点的污染物可以更有效的进行吸附。主要的去除机理为静电吸附、架桥作用及离子交换作用。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种铝改性赤泥颗粒去除水中聚丙烯酰胺的方法是按以下步骤进行：
将改性后滤料以1g：(30~50)mL的体积加入到含有聚丙烯酰胺的采油废水中，采用硫酸调节溶液pH为1~7在温度为20~ 40℃下震荡3h~6h后取上清液及为处理后的溶液。述含有聚丙烯酰胺的水中的聚丙烯酰胺浓度为50mg/L~300mg/L。
具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述改性后滤料与含有聚丙烯酰胺的体积比为1g：40mL。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述含有溴酸盐的水的pH为3。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：在温度为35℃和振荡的条件下向含有聚丙烯酰胺的废水中加入改性颗粒滤料进行吸附。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述吸附时间为4h。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述铝改性赤泥陶粒的质量与含有聚丙烯酰胺废水的体积比为1g:40mL。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式一种铝改性赤泥陶粒的制备方法是按以下步骤进行：
一、混料：按重量份数称取75份赤泥粉体、10份膨润土、10份粉煤灰和5份煤粉，将称取的75份赤泥粉体、10份膨润土、10份粉煤灰和5份煤粉混合后球磨2h~4h，得到混合粉体；
二、向步骤一得到的混合粉体中加入蒸馏水，然后在温度为70℃的水浴条件下搅拌至泥状，取出过筛后，手工造粒，得到粒径为0.8mm~1.2mm的球型颗粒；所述步骤一得到的混合粉体的质量与蒸馏水的体积比为1g:0.8mL；
三、将步骤二得到的粒径为0.8mm~1.2mm的球型颗粒放入马弗炉中，在升温速率为2℃/min的条件下，将马弗炉的温度由室温升温至400℃，然后在温度为400℃的条件下保温50min；再以2℃/min的升温速率，将马弗炉的温度由400℃升温至1100℃，然后在温度为1100℃的条件下焙烧40min，得到高强度赤泥陶粒，将赤泥陶粒放入AlCl3溶液中，采用NaOH调节pH为碱性在温度为60℃的水浴条件下水浴2h，然后置于温度为110℃的条件下干燥24h，得到铝改性赤泥陶粒；所述赤泥陶粒的质量与AlCl3溶液的体积比为1:3；
通过以下实施例验证本发明的效果：
实施例一：将铝改性滤料以1g：40mL的体积加入到含有聚丙烯酰胺的采油废水中，采用硫酸调节溶液pH为3在温度为35℃下震荡4h后取上清液及为处理后的溶液。述含有聚丙烯酰胺的水中的聚丙烯酰胺浓度为100mg/L。
实例一所述铝改性滤料的制备方法是按一下步骤进行的：
一、混料：将赤泥粉体、粉煤灰、膨润土和煤粉分别过200目筛后，按重量份数称取75份赤泥粉体、10份粉煤灰，10份膨润土，5份煤粉，将称取的75份赤泥粉体、10份粉煤灰，10份膨润土，5份煤粉混合球磨2h，得到混合粉体；
二、向步骤一得到的1g混合粉体中加入0.8mL蒸馏水，然后再温度为70℃的水浴条件下搅拌至泥状，取出过200目筛后，手工造粒，得到粒径为0.8~1.2mm的球形颗粒；
三、将步骤二得到的0.8~1.2mm的球形颗粒放入马弗炉中，在升温速率为2℃/min的条件下，将马弗炉的温度由室温升至400℃，然后再温度为400℃条件下保温50min；再以温度速率为2℃/min的条件下，将马弗炉的温度由400℃升至1100℃，然后在1100℃的条件下保温40min，得到高强度赤泥陶粒，将赤泥陶粒放入AlCl3溶液中，加入NaOH调节pH为10，在温度为60℃的水浴条件下水浴2h，然后放入烘箱至于温度为110℃的条件下烘干24h，得到铝改性赤泥陶粒；所述的AlCl3溶液为6.7g三氯化铝50mL蒸馏水配置而成。
测定处理后溶液中聚丙烯酰胺的浓度为30mg/L，去除率达到70%。

Claims (5)

1.一种聚丙烯酰胺的去除方法，其特性在于，所述方法如下步骤：
一、将高强度滤料放入AlCl3溶液中，加入Na(OH)调节pH，在温度为50~70℃的水浴条件下水浴1~4h，然后放入烘箱至于温度为110℃的条件下烘干24h，得到改性后滤料；
二、将改性后滤料以1g：(30~50)mL的体积加入到含有聚丙烯酰胺的采油废水中，采用硫酸调节溶液pH为1~7在温度为20~40℃下震荡3h~6h后取上清液及为处理后的溶液，述含有聚丙烯酰胺的水中的聚丙烯酰胺浓度为50mg/L~300mg/L，并且去除率达到70%；
三、高强度滤料混料配方：按重量份数称取70~85份赤泥粉体、5~15份粉煤灰，5~15份膨润土，1~5份煤粉，将混料加水造粒后烘干焙烧，得到的高强度滤料筒压强为8MPa，并且显气孔率为50%。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺的去除方法，其特征在于步骤一中在温度为60℃的水浴条件下水浴2h。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺的去除方法，其特征在于步骤二中改性后滤料与含有聚丙烯酰胺的废水体积比为1g：40mL。
4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺的去除方法，其特征在于步骤二中采用（1+9）硫酸调节溶液pH为3后，在室温下震荡4h。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯酰胺、的去除方法，其特征在于步骤三中重量份数称取75份赤泥粉体、10份粉煤灰、10份膨润土、和5份煤粉。
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