CN115432769B - 一种水处理用破乳剂及其制备方法 - Google Patents

一种水处理用破乳剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及破乳剂技术领域，具体涉及一种水处理用破乳剂及其制备方法。按重量份计，包括以下组分：主破乳剂30‑60份，辅助破乳剂5‑10份，溶剂40‑55份，所述主破乳剂为聚丙烯酰胺和表面活性剂的混合物。本发明的破乳剂破乳效果好，能快速脱水、脱盐，且稳定性强、适用范围广，易于工业应用，絮凝效果好，脱出水质清。

Description

一种水处理用破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及破乳剂技术领域，尤其涉及IPCC02F1/40领域，具体涉及一种水处理用破乳剂及其制备方法。
背景技术
随着工业的迅速发展，废水污染的种类和数量迅猛增加，这不仅对水体造成了极大的危害，还威胁着人体的健康。工业废水是指工业生产过程中产生的废水，污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料，中间产物以及生产过程中产生的污染物。因此，找到合适的破乳剂对其进行高效处理是非常有意义的。
专利CN104192943A公开了一种含油污废水处理剂，其是通过破乳剂，絮凝剂，起泡剂以及溶剂之间相互作用，起到对含油污废水的处理。但是，依旧存在沉降速度较低，脱水慢，絮凝效果差，脱水水质差的缺陷。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种水处理用破乳剂及其制备方法。
本申请提供了一种水处理用破乳剂，按重量份计，包括以下组分：主破乳剂30-60份，辅助破乳剂5-10份，溶剂40-55份，絮凝剂，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为0.8-1.5：1，所述主破乳剂为聚丙烯酰胺和表面活性剂的混合物。
作为一种优选的技术方案，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺中的至少两种。
优选的，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:0.6-0.8。
优选的，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:0.7。
优选的，所述阳离子型聚丙烯酰胺的粒径为40-60目，固含量为88％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述两性离子型聚丙烯酰胺的粒径为20-40目，固含量为90％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述乳液型聚丙烯酰胺固含量为40％，购买自广东首信环保材料科技有限公司。
在本发明体系中，三种类型的聚丙烯酰胺进行复配，之间不会产生副反应而发生沉淀从而影响效果，并且，与本体系中其他组分相容性好，互相之间协同作用可提高对废水的处理效果，稳定性高，转化率高。
作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，非离子表面活性剂，两性表面活性剂中的至少两种。
优选的，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为0.5-0.8:1。
优选的，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为0.65:1。
在本发明体系中，通过阳离子表面活性剂与非离子表面活性剂的复配，改善了阳离子表面活性剂通常只适用于油包水型浑浊液的缺陷，可适用于大多工业废水和生活污水的除油处理，从而提高絮凝效率。
优选的，所述阳离子表面活性剂为DC-868A，DC-471中的至少一种；所述非离子表面活性剂为脂肪酸聚乙二醇酯。
优选的，所述脂肪酸聚乙二醇酯的HLB值为10-19。
优选的，所述阳离子表面活性剂为DC-868A，所述脂肪酸聚乙二醇酯为聚乙二醇6000单油酸酯，聚乙二醇4000单油酸酯，聚乙二醇600单油酸酯中的至少一种。
优选的，所述脂肪酸聚乙二醇酯为聚乙二醇6000单油酸酯。
作为一种优选的技术方案，所述辅助破乳剂为硫酸钠，硫酸镁，明矾中的一种。
优选的，所述辅助破乳剂为硫酸钠。
本发明体系中硫酸铝进一步增强了聚丙烯酰胺的处理作用，有利于水中悬浮物的快速沉降。
作为一种优选的技术方案，所述溶剂为甲醇，乙醇、异丙醇中的一种。
优选的，所述溶剂为甲醇。
作为一种优选的技术方案，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为1-1.4：1。
优选的，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为1.2：1。
优选的，所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝，两者的重量比为1:1-3。
优选的，所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝，两者的重量比为1:2。
本发明另一方面提供了一种水处理用破乳剂的制备方法，称取所需重量份各原料，所需重量份各原料按以下混合顺序进行制备：1)将辅助破乳剂与絮凝剂在20-30℃条件下混合均匀得到混合物A，混合时搅拌速度为200-300rpm；2)将主破乳剂和溶剂在40-50℃条件下混合均匀，混合时搅拌速度为300-400rpm，混合均匀得到混合物B；3)将混合物A加入混合物B中，加入时采取匀速添加并搅拌的方式，控制添加时所需时间为3min，搅拌速度为200rpm，待混合物A添加完毕，提高搅拌速度为500-700rpm，搅拌20min即得。
本发明产生了以下有益效果：1)本发明的破乳剂破乳效果好，能快速脱水、脱盐，且稳定性强、适用范围广，易于工业应用；2)主破乳剂特定聚丙烯酰胺和表面活性剂相互之间协同作用，有利于废水中油性物质与水的脱离，提高了悬浮物的沉降速率；3)通过体系中控制絮凝剂和主破乳剂的重量比，进一步提高了破乳剂的脱水，絮凝效果，脱出的水质清。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例1提供了一种水处理用破乳剂，按重量份计，包括以下组分：主破乳剂45份，辅助破乳剂7份，溶剂48份，絮凝剂，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为1.2：1，所述主破乳剂为聚丙烯酰胺和表面活性剂的混合物。
所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:0.7。
所述阳离子型聚丙烯酰胺的粒径为40-60目，固含量为88％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述两性离子型聚丙烯酰胺的粒径为20-40目，固含量为90％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述乳液型聚丙烯酰胺固含量为40％，购买自广东首信环保材料科技有限公司。
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为0.65:1。
所述阳离子表面活性剂为DC-868A，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
所述脂肪酸聚乙二醇酯为聚乙二醇6000单油酸酯，HLB值为19，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
所述辅助破乳剂为硫酸钠。
所述溶剂为甲醇。
所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝，两者的重量比为1:2。
本发明实施例1还提供了一种水处理用破乳剂的制备方法，称取所需重量份各原料，所需重量份各原料按以下混合顺序进行制备：1)将辅助破乳剂与絮凝剂在25℃条件下混合均匀得到混合物A，混合时搅拌速度为250rpm；2)将主破乳剂和溶剂在45℃条件下混合均匀，混合时搅拌速度为350rpm，混合均匀得到混合物B；3)将混合物A加入混合物B中，加入时采取匀速添加并搅拌的方式，控制添加时所需时间为3min，搅拌速度为200rpm，待混合物A添加完毕，提高搅拌速度为600rpm，搅拌20min即得。
实施例2
本发明实施例2提供了一种水处理用破乳剂，按重量份计，包括以下组分：主破乳剂30份，辅助破乳剂5份，溶剂40份，絮凝剂，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为1：1，所述主破乳剂为聚丙烯酰胺和表面活性剂的混合物。
所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:0.6。
所述阳离子型聚丙烯酰胺的粒径为40-60目，固含量为88％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述两性离子型聚丙烯酰胺的粒径为20-40目，固含量为90％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述乳液型聚丙烯酰胺固含量为40％，购买自广东首信环保材料科技有限公司。
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为0.5:1。
所述阳离子表面活性剂为DC-868A，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
所述脂肪酸聚乙二醇酯为聚乙二醇4000单油酸酯，HLB值为18，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
所述辅助破乳剂为硫酸钠。
所述溶剂为甲醇。
所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝，两者的重量比为1:1。
本发明实施例2还提供了一种水处理用破乳剂的制备方法，称取所需重量份各原料，所需重量份各原料按以下混合顺序进行制备：1)将辅助破乳剂与絮凝剂在25℃条件下混合均匀得到混合物A，混合时搅拌速度为200rpm；2)将主破乳剂和溶剂在45℃条件下混合均匀，混合时搅拌速度为300rpm，混合均匀得到混合物B；3)将混合物A加入混合物B中，加入时采取匀速添加并搅拌的方式，控制添加时所需时间为3min，搅拌速度为200rpm，待混合物A添加完毕，提高搅拌速度为500rpm，搅拌20min即得。
实施例3
本发明实施例3提供了一种水处理用破乳剂，按重量份计，包括以下组分：主破乳剂60份，辅助破乳剂10份，溶剂55份，絮凝剂，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为1.4：1，所述主破乳剂为聚丙烯酰胺和表面活性剂的混合物。
所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:0.8。
所述阳离子型聚丙烯酰胺的粒径为40-60目，固含量为88％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述两性离子型聚丙烯酰胺的粒径为20-40目，固含量为90％，购买自巩义市波涛净水材料厂；所述乳液型聚丙烯酰胺固含量为40％，购买自广东首信环保材料科技有限公司。
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为0.8:1。
所述阳离子表面活性剂为DC-868A，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
所述脂肪酸聚乙二醇酯为聚乙二醇6000单油酸酯，HLB值为19，购买自郑州易和精细化学品有限公司。
所述辅助破乳剂为硫酸钠。
所述溶剂为甲醇。
所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝，两者的重量比为1:3。
本发明实施例3还提供了一种水处理用破乳剂的制备方法，称取所需重量份各原料，所需重量份各原料按以下混合顺序进行制备：1)将辅助破乳剂与絮凝剂在25℃条件下混合均匀得到混合物A，混合时搅拌速度为300rpm；2)将主破乳剂和溶剂在45℃条件下混合均匀，混合时搅拌速度为400rpm，混合均匀得到混合物B；3)将混合物A加入混合物B中，加入时采取匀速添加并搅拌的方式，控制添加时所需时间为3min，搅拌速度为200rpm，待混合物A添加完毕，提高搅拌速度为650rpm，搅拌20min即得。
对比例1
本发明对比例1提供了一种水处理用破乳剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:1。
对比例2
本发明对比例2提供了一种水处理用破乳剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺和乳液型聚丙烯酰胺两者的复配，两者的重量比为1:0.7。
对比例3
本发明对比例3提供了一种水处理用破乳剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为1:1。
对比例4
本发明对比例4提供了一种水处理用破乳剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为2：1。
对比例5
本发明对比例5提供了一种水处理用破乳剂，具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁。
性能测试：采用实施例和对比例中制备得到的破乳剂对污水进行处理，投入量为8wt％，处理时间为2h,按照标准GB18918-2002中进行化学需氧量(COD)，生化需氧量(BOD5)，悬浮物(SS)，总铅(Pb)的测试；通过肉眼观察的方式观察记录处理后污水的上层外观状态，按以下分级进行判定：1级：脱出水清，呈透明；2级：脱出水较清，呈浅黄色；3级：脱出水较混浊，呈黄、棕色。
测试结果见表1。
表1

Claims (5)

1.一种水处理用破乳剂，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：主破乳剂30-60份，辅助破乳剂5-10份，溶剂40-55份，絮凝剂，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为0.8-1.5：1，所述主破乳剂为聚丙烯酰胺和表面活性剂的混合物；
所述聚丙烯酰胺为阳离子型聚丙烯酰胺，两性离子型聚丙烯酰胺，乳液型聚丙烯酰胺三者的复配，三者的重量比为1:0.5:0.6-0.8；
所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配，两者的重量比为0.5-0.8: 1；
所述阳离子表面活性剂为 DC-868A，DC-471 中的至少一种；所述非离子表面活性剂为脂肪酸聚乙二醇酯；
所述絮凝剂为聚合硅酸铝铁和聚合氯化铝，两者的重量比为1:1-3。
2.如权利要求1所述的一种水处理用破乳剂，其特征在于，所述辅助破乳剂为硫酸钠，硫酸镁，明矾中的一种。
3.如权利要求1所述的一种水处理用破乳剂，其特征在于，所述溶剂为甲醇，乙醇、异丙醇中的一种。
4.如权利要求1所述的一种水处理用破乳剂，其特征在于，所述絮凝剂与主破乳剂的质量比为1-1.4：1。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的水处理用破乳剂的制备方法，其特征在于，称取所需重量份各原料，所需重量份各原料按以下混合顺序进行制备：1）将辅助破乳剂与絮凝剂在20-30℃条件下混合均匀得到混合物A，混合时搅拌速度为200-300rpm；2）将主破乳剂和溶剂在40-50℃条件下混合均匀，混合时搅拌速度为300-400rpm，混合均匀得到混合物B；3）将混合物A加入混合物B中，加入时采取匀速添加并搅拌的方式，控制添加时所需时间为3min，搅拌速度为200rpm，待混合物A添加完毕，提高搅拌速度为500-700rpm，搅拌20min即得。
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