CN108046382A - 用于油气田废水处理的复合处理剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于油气田废水处理的复合处理剂，用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10‑20份、聚天冬氨酸5‑10份、改性聚烯酰胺8‑12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5‑10份、十六烷基三甲基溴化氨1‑5份、纳米级铁屑3‑6份、甲醇3‑6份、钠基膨润土3‑6份、SA630重金属捕集剂4‑8份、聚合硫酸铝3‑5份、载硫活性炭小球1‑3份、氧化剂1‑2份；通过电中和、吸附架桥，富集等作用使胶体凝聚再沉淀分离，去除污水中的油类、硝酸盐、重金属离子、悬浮物，尤其在脱除油气田废水中的无机汞、烷基汞等有毒有害物质效果明显，能有效去除原水中的大部分汞，同时又降解废水中的难降解有机物，不容易对环境造成二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理工艺，特别涉及一种用于油气田废水处理的复合处理剂。
背景技术
油气田开发过程中的生产废水含无机汞、烷基汞，同时含有石油类等难降解有机污染物、硫化物、盐类和矿物质，又在天然气及石油的开采、处理时添加了多种有机化学助剂，使油气田废水成分十分复杂。特别是油气田废水含氯离子可高达30000mg/l左右，对脱汞、脱有机污染物工艺造成了严重的干扰和影响。脱汞、脱有机污染物和高含氯离子交织在一起，互相干扰、互相制约、互相影响，大大增加了废水处理的难度，所以含汞油气田废水的处理是国内外的一大难题。
因此，需要一种针对含有大量有机物及难降解有机污染物的用于油气田废水处理的复合处理剂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于油气田废水处理的复合处理剂，能够脱除油气田废水中的无机汞、烷基汞等有毒有害物质，有效去除原水中的大部分汞，同时又降解废水中的难降解有机物。
本发明的用于油气田废水处理的复合处理剂，所述复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10-20份、聚天冬氨酸5-10份、改性聚烯酰胺8-12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5-10份、十六烷基三甲基溴化氨1-5份、纳米级铁屑3-6份、甲醇3-6份、钠基膨润土3-6份、SA630重金属捕集剂4-8份、聚合硫酸铝3-5份、载硫活性炭小球1-3份、氧化剂1-2份；
进一步，所述复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵15份、聚天冬氨酸7份、改性聚丙烯酰胺10份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖6份、十六烷基三甲基溴化氨3份、纳米级铁屑4份、甲醇4份、钠基膨润土4份、SA630重金属捕集剂6份、聚合硫酸铝4份、载硫活性炭小球2份、氧化剂1.5份；
进一步，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠；
进一步，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至50～55℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝10～11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应28-32分钟后加入二甲胺溶液反应2.5～3h，冷却至30～35℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
进一步，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3；
进一步，所述载硫活性炭小球采用单质硫法浸泡。
本发明的有益效果：本发明的用于油气田废水处理的复合处理剂，通过电中和、吸附架桥，富集等作用使胶体凝聚再沉淀分离，去除污水中的油类、硝酸盐、重金属离子、悬浮物，尤其在脱除油气田废水中的无机汞、烷基汞等有毒有害物质效果明显，能有效去除原水中的大部分汞，同时又降解废水中的难降解有机物，不容易对环境造成二次污染。
具体实施方式
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10-20份、聚天冬氨酸5-10份、改性聚烯酰胺8-12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5-10份、十六烷基三甲基溴化氨1-5份、纳米级铁屑3-6份、甲醇3-6份、钠基膨润土3-6份、SA630重金属捕集剂4-8份、聚合硫酸铝3-5份、载硫活性炭小球1-3份、氧化剂1-2份；纳米级铁屑与甲醇协同增效，起到吸附和化学沉淀作用，并通过电中和、吸附架桥，富集等作用使胶体凝聚再沉淀分离，去除污水中的油类、硝酸盐、重金属离子、悬浮物，而钠基膨润土与聚合物和载硫活性炭小球协同，提高对污水中油类、重金属离子和悬浮物的处理能力，纳米级铁屑，聚二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺协同增效，而配方中的铁屑又具有促絮凝的作用，聚合硫酸铝添加后所形成的絮体密实，颗粒大，有利于沉降和去除，在发挥各个金属离子絮凝处理的优越性能的同时，充分利用多种金属离子之间以及金属离子与其他组分之间的协同增效。而改性聚烯酰胺的使用更能促使固液分离更彻底；氧化剂的使用进一步提高脱汞效率和提高对悬浮物的去除效果；SA630重金属捕集剂为南通燊爱水处理试剂有限公司生产的市售产品。载硫活性炭小球采用单质硫法浸泡活性炭小球。本配方的重点在于多种药剂的配合使用，消除对抗效应，通过药剂间产生的协同增效作用，从而提高对废水的处理效果。
本实施例中，所述复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵15份、聚天冬氨酸7份、改性聚丙烯酰胺10份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖6份、十六烷基三甲基溴化氨3份、纳米级铁屑4份、甲醇4份、钠基膨润土4份、SA630重金属捕集剂6份、聚合硫酸铝4份、载硫活性炭小球2份、氧化剂1.5份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠；二氧化氯能将水中的2价铁离子氧化为具有强吸附能力的3价铁离子，加强絮凝作用，且对污泥中的硫化铁还具有剥离作用，可降低管线内壁的结垢几率，且二氧化氯和次氯酸钠协同作用可加强对汞的脱除率。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至50～55℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝10～11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应28-32分钟后加入二甲胺溶液反应2.5～3h，冷却至30～35℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；聚丙烯酰胺的分子量为900，通过改性后，更能促使固液分离更彻底。
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
本发明的处理工艺简单，尤其在药剂使用方面上更快捷，只需用一种药剂分不同的批次加入一定的量即可，工艺中采用的处理设备(如缓冲罐、油水分离、气浮除汞装置)采用现有技术中的常规设备既能实现发明目的。
实施例一
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10份、聚天冬氨酸5份、改性聚烯酰胺8份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5份、十六烷基三甲基溴化氨1份、纳米级铁屑3份、甲醇3份、钠基膨润土3份、SA630重金属捕集剂4份、聚合硫酸铝3份、载硫活性炭小球1份、氧化剂1份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至50℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝10，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应28分钟后加入二甲胺溶液反应2.5h，冷却至30℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
实施例二
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵20份、聚天冬氨酸10份、改性聚烯酰胺12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖10份、十六烷基三甲基溴化氨5份、纳米级铁屑6份、甲醇6份、钠基膨润土6份、SA630重金属捕集剂8份、聚合硫酸铝5份、载硫活性炭小球3份、氧化剂2份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至55℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应32分钟后加入二甲胺溶液反应3h，冷却至35℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
实施例三
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10份、聚天冬氨酸10份、改性聚烯酰胺8份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖10份、十六烷基三甲基溴化氨1份、纳米级铁屑6份、甲醇3份、钠基膨润土6份、SA630重金属捕集剂4份、聚合硫酸铝5份、载硫活性炭小球1份、氧化剂2份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至50℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应28分钟后加入二甲胺溶液反应3h，冷却至30～35℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
实施例四
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵20份、聚天冬氨酸5份、改性聚烯酰胺12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5份、十六烷基三甲基溴化氨5份、纳米级铁屑3份、甲醇6份、钠基膨润土3份、SA630重金属捕集剂8份、聚合硫酸铝3份、载硫活性炭小球3份、氧化剂1份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至55℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝10，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应32分钟后加入二甲胺溶液反应2.5h，冷却至35℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
实施例五
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵12份、聚天冬氨酸7份、改性聚烯酰胺8份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖9份、十六烷基三甲基溴化氨3份、纳米级铁屑6份、甲醇3.5份、钠基膨润土5.5份、SA630重金属捕集剂6份、聚合硫酸铝3份、载硫活性炭小球2份、氧化剂1.5份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至52℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝10～11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应30分钟后加入二甲胺溶液反应2.8h，冷却至33℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
实施例六
本实施例的复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10-20份、聚天冬氨酸5-10份、改性聚烯酰胺8-12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5-10份、十六烷基三甲基溴化氨1-5份、纳米级铁屑3-6份、甲醇3-6份、钠基膨润土3-6份、SA630重金属捕集剂4-8份、聚合硫酸铝3-5份、载硫活性炭小球1-3份、氧化剂1-2份。
本实施例中，所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
本实施例中，所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至54℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应29分钟后加入二甲胺溶液反应3h，冷却至32℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却；
本实施例中，所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
将上述实施例的复合处理剂与工艺结合用于对油气田水的处理结果如下：
| 项目 | 原水 | 例1 | 例2 | 例3 | 例4 | 例5 | 例6 |
| 悬浮物(mg/l) | 286 | 60 | 48 | 55 | 46 | 59 | 42 |
| 含油率(mg/l) | 215 | 25 | 26 | 23 | 30 | 21 | 33 |
| COD(mg/l) | 19316 | 68 | 70 | 79 | 85 | 72 | 75 |
| 总汞(ug/l) | 595 | 4.3 | 5.1 | 5.5 | 4.2 | 4 | 3.9 |
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵10-20份、聚天冬氨酸5-10份、改性聚烯酰胺8-12份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖5-10份、十六烷基三甲基溴化氨1-5份、纳米级铁屑3-6份、甲醇3-6份、钠基膨润土3-6份、SA630重金属捕集剂4-8份、聚合硫酸铝3-5份、载硫活性炭小球1-3份、氧化剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述复合处理剂原料按重量份包括以下组分：聚二甲基二烯丙基氯化铵15份、聚天冬氨酸7份、改性聚丙烯酰胺10份、双二硫代氨基甲酸接枝的壳聚糖6份、十六烷基三甲基溴化氨3份、纳米级铁屑4份、甲醇4份、钠基膨润土4份、SA630重金属捕集剂6份、聚合硫酸铝4份、载硫活性炭小球2份、氧化剂1.5份。
3.根据权利要求2所述的用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述氧化剂为二氧化氯和次氯酸钠。
4.根据权利要求3所述的用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述改性聚丙烯酰胺通过下述方式制得：
将聚丙烯酰胺用蒸馏水配成浓度为1％的溶液充分溶解后，在恒温水浴锅中恒温至50～55℃，加入浓度为10％的氢氧化钠调节pH＝10～11，然后边搅拌边按照一定的配比加入甲醛溶液反应28-32分钟后加入二甲胺溶液反应2.5～3h，冷却至30～35℃，最后缓慢加入硫酸二甲酯，反应1h后冷却。
5.根据权利要求4所述的用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述聚丙烯酰胺与甲醛、二甲胺和硫酸二甲酯的摩尔比为1.0∶0.2∶0.4∶0.3。
6.根据权利要求5所述的用于油气田废水处理的复合处理剂，其特征在于：所述载硫活性炭小球采用单质硫法浸泡。
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