有機(jī)絮凝劑(organicflocculants)
有機(jī)絮凝劑可分為有機(jī)小分子絮凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑,還可分為合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然改性高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。有機(jī)絮凝劑具有用量低、形成絮體大且沉降快﹑腐蝕性小、效率高等優(yōu)點(diǎn),不易產(chǎn)生沉淀,有利于排污。因此,有機(jī)絮凝劑的研究逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn),并形成一個(gè)新的研究領(lǐng)域。
二硫代氨基甲酸鹽(DTC)是20世紀(jì)90年代美國開發(fā)的新型有機(jī)硫類小分子絮凝劑,具有除油,殺菌,緩蝕,阻垢等多種功用,在處理墨西哥灣和北海油田含油污水中發(fā)揮了非常重要的作用,將僅能達(dá)到除油至60~70mg/L的水降低至1~2mg/L,效果十分明顯。葛際江等合成了4種簡(jiǎn)單分子結(jié)構(gòu)的二硫代氨基甲酸鹽,考查了其對(duì)勝利油田采油污水的處理效果,并探討了其除油機(jī)理。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)分子中含有兩個(gè)以上二硫代甲酸根的二硫代氨基甲酸鹽,由于能與污水中的Fe2+生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的絮體,除油效果好。
李麗等采用溶劑法由三乙烯四胺與二硫化碳合成了DTC,以含原油350mg/L、含懸浮固體55.1mg/L、含F(xiàn)e2+10.0mg/L的模擬污水為實(shí)驗(yàn)水樣,考察了該DTC的絮凝性能。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DTC適宜pH范圍在4~8,適宜溫度范圍為10~45℃,DTC的除油率隨污水中Fe2+濃度增大而顯著增大。當(dāng)污水中不含F(xiàn)e2+時(shí),DTC無絮凝除油效果。三乙烯四胺DTC可與Fe2+形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的絮體,通過絮體的卷掃、網(wǎng)捕作用去除油和懸浮物。
合成有機(jī)高分子絮凝劑
合成有機(jī)高分子絮凝劑相對(duì)分子質(zhì)量大、官能團(tuán)多,而且還可根據(jù)不同污水的處理需要,調(diào)節(jié)分子量和官能團(tuán)。在油田水處理中廣泛應(yīng)用的合成有機(jī)高分子絮凝劑主要有聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)等。聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺單體聚合而成的有機(jī)高分子聚合物,無色無味、無臭、易溶于水,無腐蝕性。按所帶電性可分為陽離子型(CPAM)、陰離子型(APAM)、非離子型和兩性離子型四種類型。聚丙烯酰胺的絮凝機(jī)理以吸附架橋?yàn)橹鳌Ec其它混凝劑一起使用,會(huì)產(chǎn)生良好的協(xié)同效應(yīng)。由于采油污水中固體懸浮物、油珠等均帶負(fù)電,陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)不僅吸附架橋能力強(qiáng),而且具有電中和能力,處理效果好,故陽離子型聚丙烯酰胺在采油污水處理中應(yīng)用較多。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
趙娜娜等將丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)通過水溶液自由基聚合合成了一系列陽離子度不同的高分子絮凝劑(AM-DAC),研究了其對(duì)渤海油田現(xiàn)場(chǎng)污水的絮凝性質(zhì)和機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,陽離子度為70%的聚合物對(duì)含油污水處理效果最好,去油率可達(dá)93.1%;他們從分子間相互作用和超分子結(jié)構(gòu)原理出發(fā),通過向高分子絮凝劑的分子骨架上引入同時(shí)兼有疏水功能和高空間位阻效應(yīng)的功能基團(tuán),制備了一種疏水改性高分子陽離子絮凝劑HAP。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),HAP能夠大大加強(qiáng)聚合物與油滴及懸浮顆粒間的相互作用,能更加有效地去除污水中油組分和其它非極性組分,對(duì)渤海油田油田污水的去除率可達(dá)97.8%。二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC,簡(jiǎn)稱DM)與丙烯酰胺(AM)的共聚物P(AM-DM)具有良好的吸附性、抗剪切性、耐溫性,在石油﹑日化﹑紡織等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。屈撐囤等用反相乳液聚合方法合成了P(AM-DM),討論了單體濃度、引發(fā)劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等對(duì)聚合物特征黏數(shù)的影響。用P(AM-DM)聚合物處理遼河油田、勝利油田的含油污水,當(dāng)特征黏數(shù)超過12萬且其質(zhì)量比為1.0mg/kg時(shí),處理后水的透光率可達(dá)到90%以上。
劉曉群等用自由基聚合法合成了陽離子型有機(jī)高分子絮凝劑聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC),并研究了PDMDAAC作為絮凝劑在遼河油田冷家采油廠污水處理中的應(yīng)用。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)加藥量為15mg/L時(shí),污水中油的去除率達(dá)到97.7%,懸浮物的去除率達(dá)到94.9%。進(jìn)一步增加藥量會(huì)造成體系內(nèi)正電荷過于密集,形成電荷翻轉(zhuǎn),反而不利于凈水效果。
徐玉霞等將丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DAC)、丙烯酸(AA)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)在水溶液中共聚合得到兩親離子型高分子絮凝劑P(AM/DAC/AA/DMAM),在處理遼河油田稠油污水的時(shí)候,P(AM/DAC/AA/DMAM)絮凝劑在投加量為5mg/L時(shí),除懸浮物率和除油率分別可以達(dá)到64.51%和81.05%,優(yōu)于其它類型的絮凝劑。