新型油田含油污水除油剂制备

发布时间:2018-4-9 11:49:10

  采用共沉淀法合成出Fe3O4/氧化石墨烯(GO)纳米复合材料,然后通过静电作用将聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰在Fe3O4/GO表面,制备出一种新型除油剂PDDA/Fe3O4/GO,并考察了Fe3O4与GO配比、pH、温度、反应时间和除油剂投加量等因素对除油效果的影响。实验结果表明:PDDA/Fe3O4/GO不仅除油性能良好,而且除油速度快;在室温20℃、反应时间10min、投加质量浓度为300mg/L的条件下,可将油田污水中的油降至50mg/L以下。

  该除油剂具有制备方法简单、除油速度快、易于操作、可重复利用等特点,为油田污水处理提供了一种新的研究思路。

  随着石油工业的快速发展,产生的油田污水越来越多,如何处理此类污水逐渐成为石油企业面临的严峻问题。这些含油污水如未经处理直接排放将严重污染环境,同时极大浪费水资源。为有效利用油田采出的污水,需要对污水进行有效处理。传统的污水处理技术在实际应用中仍存在一些不足,如成本高、效率低、程序复杂、污泥量大等,故必须采用新技术,以满足环境保护和工业发展的需求。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  纳米Fe3O4是一种具有反尖晶石结构的铁氧体,电子可在Fe2+和Fe3+之间进行传递,具有超顺磁性、小尺寸效应、量子隧道效应等性能。目前,纳米Fe3O4已在催化剂、磁记录、造影成像、微波吸收、重金属吸附、生物传感器等领域表现出良好的应用前景。但由于纯的Fe3O4具有大的磁偶极相互作用,在制备过程中容易团聚,稳定性较差,降低了其催化活性。石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,在微纳电子器件、光电子器件、新型复合材料以及传感材料等方面有着广泛的应用前景。独特的二维平面结构使石墨烯成为一个非常理想的载体材料。氧化石墨烯(GO)表面含有大量含氧基团,相比石墨烯具有较强的亲水能力,GO与Fe3O4的复合材料因具有磁性而引起人们的极大关注。将Fe3O4负载在GO上可以克服Fe3O4易团聚的不足,并通过磁性将该复合材料从溶液中快速分离出来,易于重复利用。

  GO负载的纳米Fe3O4因粒径小、比表面积大且具有超顺磁性,极易与污水中的油滴发生吸附,产生破乳作用。聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)表面具有活性基团,可与油滴表面的极性物质发生化学吸附作用而形成桥联,聚结除油。笔者先通过共沉淀法合成Fe3O4/GO纳米复合材料,然后通过静电作用将PDDA修饰在Fe3O4/GO表面,制备出一种新型除油剂PDDA/Fe3O4/GO,以期发挥二者破乳、聚结除油的优势,为含油污水处理提供新的研究思路。

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