申请日2017.02.27
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F1/00; C02F103/10; C02F101/32
摘要
本发明公开了一种具有破乳作用的污水处理剂及其制备方法和应用，该污水处理剂由以下按照重量份的原料组成：蛭石27‑35份、炔丙氯11‑19份、反丁烯二酸4‑8份、甲基三丁酮肟基硅烷1‑5份、甲壳素19‑27份。将蛭石粉碎、与炔丙氯溶液混合加热搅拌制得混合物A;将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、与甲基三丁酮肟基硅烷与水的混合溶液混合超声处理制得混合物B;将混合物A与混合物B混合、超声、加热、煅烧制得的污水处理剂，耐高温，且除油率、除固体悬浮物效率显著增加，沉降速度快、投加量少，耐冲击能力强，对设备无腐蚀性。本发明制备工艺简单，生产成本低，适于工业化生产，兼具反相破乳和净水作用，特别适合稠油高温污水的净化处理。
权利要求书
1.一种具有破乳作用的污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：蛭石27-35份、炔丙氯11-19份、反丁烯二酸4-8份、甲基三丁酮肟基硅烷1-5份、甲壳素19-27份。
2.根据权利要求1所述的具有破乳作用的污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：蛭石29-33份、炔丙氯13-17份、反丁烯二酸5-7份、甲基三丁酮肟基硅烷2-4份、甲壳素21-25份。
3.根据权利要求1所述的具有破乳作用的污水处理剂，其特征在于，由以下按照重量份的原料组成：蛭石31份、炔丙氯15份、反丁烯二酸6份、甲基三丁酮肟基硅烷3份、甲壳素23份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的具有破乳作用的污水处理剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
1)将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A;
2)将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A;
3)将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B;
4)将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
5.如权利要求1-3任一所述的污水处理剂在稠油高温污水处理中的应用。
说明书
一种具有破乳作用的污水处理剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种具有破乳作用的污水处理剂及其制备方法和应用。
背景技术
油田污水中的稠油高温污水的组分非常复杂：含有固体杂质、微生物、溶解气体和可溶性盐类等多种组分，且普遍存在有机物种类杂、矿化度高、含油量高、成垢离子含量高的特征。稠油高温污水在净化处理方面的难点诸多，主要表现为：(1)脱出污水温度高，达到80～90℃，而传统处理剂在80-90℃下因分子链断裂或油、悬浮物分子运动剧烈而失去作用;(2)在采出液被举升到地面及脱水过程中需要添加大量的化学药剂，这些药剂残留在采出水中，使污水形成了稳定的乳化液，故污水不仅含油量高，且稠油粘度大，使污水的净化更加复杂，处理难度更大，因此传统的处理剂无法达到良好的处理效果。所以稠油高温污水对处理剂的性能有着更高的要求。现有的处理剂用于油田稠油高温污水处理时，虽然絮凝效果好，但对乳化油的破乳性能及胶体微粒的净化性能较差，不适用于乳化严重的稠油污水的处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有破乳作用的污水处理剂及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石27-35份、炔丙氯11-19份、反丁烯二酸4-8份、甲基三丁酮肟基硅烷1-5份、甲壳素19-27份。
作为本发明进一步的方案：所述具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石29-33份、炔丙氯13-17份、反丁烯二酸5-7份、甲基三丁酮肟基硅烷2-4份、甲壳素21-25份。
作为本发明进一步的方案：所述具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石31份、炔丙氯15份、反丁烯二酸6份、甲基三丁酮肟基硅烷3份、甲壳素23份。
一种具有破乳作用的污水处理剂的制备方法，由以下步骤组成：
1)将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A;
2)将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A;
3)将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B;
4)将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
本发明另一目的是提供所述污水处理剂在稠油高温污水处理中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明先采用炔丙氯对蛭石进行处理，将甲壳素与反丁烯二酸相互作用，再与甲基三丁酮肟基硅烷与水的混合溶液A超声作用，然后经超声、加热、煅烧制得的污水处理剂，耐高温，且除油率、除固体悬浮物效率显著增加，沉降速度快、投加量少，耐冲击能力强，处理速度快，处理效果好，对设备无腐蚀性。本发明原料简单易得，制备工艺简单、易操作，生产成本低廉，适于工业化生产，制备的处理剂兼具反相破乳和净水作用，特别适合稠油高温污水的净化处理。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石27份、炔丙氯11份、反丁烯二酸4份、甲基三丁酮肟基硅烷1份、甲壳素19份。
将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A。将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A。将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
实施例2
本发明实施例中，一种具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石35份、炔丙氯19份、反丁烯二酸8份、甲基三丁酮肟基硅烷5份、甲壳素27份。
将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A。将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A。将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
实施例3
本发明实施例中，一种具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石29份、炔丙氯13份、反丁烯二酸5份、甲基三丁酮肟基硅烷2份、甲壳素21份。
将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A。将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A。将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
实施例4
本发明实施例中，一种具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石33份、炔丙氯17份、反丁烯二酸7份、甲基三丁酮肟基硅烷4份、甲壳素25份。
将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A。将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A。将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
实施例5
本发明实施例中，一种具有破乳作用的污水处理剂，由以下按照重量份的原料组成：蛭石31份、炔丙氯15份、反丁烯二酸6份、甲基三丁酮肟基硅烷3份、甲壳素23份。
将炔丙氯与其质量6.8倍的乙醇混合，制得炔丙氯溶液;将甲基三丁酮肟基硅烷与其质量12.7倍的去离子水混合，制得混合溶液A。将蛭石粉碎、过100目筛，然后与炔丙氯溶液混合，在58℃的温度下搅拌处理85min，制得混合物A。将甲壳素与反丁烯二酸混合研磨、过100目筛，然后与混合溶液A混合，并超声处理20min，超声功率为500W，制得混合物B。将混合物A与混合物B混合，在65℃的温度下超声处理25min，超声功率为900W，再在150℃的温度下搅拌处理2.8h，然后在430℃的温度下煅烧3h即得污水处理剂。
对比例1
除不含有炔丙氯外，其配方及制备过程与实施例5一致。
对比例2
仅含有炔丙氯与蛭石，其配方及制备过程与实施例5一致。
将实施例1-5、对比例1-2制得的污水处理剂以及市售的处理剂分别投加到某油田稠油污水站处理流程中的旋流反应器进口处，本发明实施例1-5处理后水中的油含量和固体悬浮物含量均有显著下降，应用效果如表1所示(注：药剂加量均按有效含量计算)。实施例1-5及对比例1-2的投加量均为40mg/L，市售的处理剂的投加量均为100mg/L。
表1处理剂应用效果
pH温度℃含油量mg/L悬浮固体mg/L矿化度mg/L稠油污水平均值8.59019153.51685.52675实施例17.7907.89.32778实施例27.7907.69.52789实施例37.6902.54.02875实施例47.5902.73.72892实施例57.5902.02.62912对比例18.090241.5323.52688对比例28.290495.3533.82662市售的处理剂7.79045.549.52764
表1可知，采用本发明提供的污水处理剂处理后的水中含油量<8mg/L，悬浮物<10mg/L。在相同的处理条件下，本发明实施例1-5提供的污水处理剂的净化效果明显优于市售的处理剂，且本发明的投加量少于市售的处理剂。对比例1-2与实施例5相比较，可知，本发明是在各原料的协同作用下发挥功效的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。