一种污水处理絮凝剂.pdf

一种污水处理絮凝剂，包括丙烯酰胺60～120份、阴离子单体5～10份、阳离子淀粉5～10份、壳聚糖5～10份、5#白油300～500份、乳化剂10～15份、去离子水200～400份、氧化剂0.01～0.03份、还原剂0.01～0.03份、络合剂0.01～0.03份。通过将各组分混合制备成絮凝剂，本发明絮凝剂产品为悬浮微乳液共聚，产品在水中极易分散均匀，起效速度快，除油率高达95％。

权利要求书
1.  一种污水处理絮凝剂，其特征在于按重量分包括以下组分：


2.  根据权利要求1所述的一种污水处理絮凝剂，其特征在于按 重量分包括以下组分：



3.  根据权利要求1或2所述的一种污水处理絮凝剂，其特征在 于：所述的阳离子淀粉通过以下方法制备：
a、称取25～40份淀粉加入两倍质量的水，升温至50～60℃时， 加入0～3.5份盐，3～5份20％含量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，缓慢 滴入20～35份卤代烷，升温至70～90℃，反应5～7h，生成中间体A；
b、将20～40份中间体A用50～100份去离子水溶解，升温至80 ℃，糊化30分钟，降温至70℃，加入阳离子化试剂，加入0.02～0.035 份催化剂，反应2h，中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。

4.  根据权利要求3所述的一种污水处理絮凝剂，其特征在于：
所述淀粉原料为淀粉醋酸酯、淀粉月桂酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉 硫酸酯、淀粉硝酸酯、淀粉琥珀酸酯、淀粉黄原酸酯、丙烯腈淀粉、 羟烷基淀粉、羧甲基淀粉或乙酰化双淀粉己二酸酯；
所述卤代烷为氯代十二烷、氯代十四烷、氯代十六烷、溴代十二 烷、溴代十四烷或溴代十六烷；
所述盐为氯化钾或碳酸钾；
所述阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙基三甲氨氯化铵或N-(2，3-环氧 丙基)三甲铵氯化铵；
所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化钙。

5.  根据权利要求1或2所述的一种污水处理絮凝剂，其特征在 于：
所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水；
所述的还原剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、三乙醇胺或雕白粉；
所述的阴离子单体为丙烯酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺 酸、含氟丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含硅丙烯酸或含硅甲基丙烯酸；
所述的乳化剂为斯潘或吐温中的一种或几种；
所述的斯潘选自斯潘-60、斯潘-65、斯潘-80后斯潘-85中的一种 或一种以上的混合物；所述的吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、 吐温-80或吐温-85中的一种或几种；
所述的络合剂选自EDTA、硫脲、硫化钠、柠檬酸、酒石酸后三 乙醇胺中的一种或几种。

6.  权利要求1所述的絮凝剂的制备方法，其特征在于包括以下 步骤：
1)水相制备：a.去离子水、阳离子淀粉在30℃搅拌30min，加 入丙烯酰胺、阴离子单体、壳聚糖后搅拌均匀，调节pH值为7；b. 加入氧化剂、络合剂搅拌均匀；
2)油相：将5#白油与乳化剂搅拌均匀；
3)乳化：将水相缓慢倒入油相中，用乳化剂乳化，转速在 10000r/min，乳化后粘度为900～1100mpa.S；
4)将乳化后的体系导入三口烧瓶中，控制反应温度在28～30℃之间， 通氮气30min，加入还原剂，升温至45℃恒温反应5h出料。

说明书一种污水处理絮凝剂
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种污水处理絮凝剂。
背景技术
油田污水杂质主要有悬浮固体：主要为泥沙、腐蚀产物、垢、细 菌残体、胶质沥青质和石蜡等重质油类，具有较高的油藏伤害性。对 于中低渗透性油藏，若进入油藏中的外来流体中的悬浮固体含量高， 会堵塞油藏的孔吼并形成“栓塞”，降低油层渗透率和油层产量，提 高注水压力和原油生产成本，同时也具根据权利要求1所述的一种污 水处理用絮凝剂涉及的阳离子淀粉的制备方法，其特征在于所述阳离 子化试剂为有一定的结垢性。
目前常规絮凝剂一般为阴离子、阳离子、非离子聚丙烯酰胺粉剂， 现场施工过程中需要提前配液，对于没有配液站的现场，施工多有不 便。
发明内容
为了解决现有技术在施工过程中的诸多不便，本发明提供了一种 污水处理絮凝剂，对胶体物质的吸附能力极强，且为环境友好产品， 所得絮凝剂无毒、高效、可生物降解。
本发明具体通过以下技术方案实现：
一种污水处理絮凝剂，按重量分包括以下组分：


优选的，一种污水处理絮凝剂，按重量分包括以下组分：

本发明污水处理絮凝剂通过以下方法制备：
1)水相制备：a.去离子水、阳离子淀粉在30℃搅拌30min，加 入丙烯酰胺、阴离子单体、壳聚糖后搅拌均匀，调节pH值为7；b. 加入氧化剂、络合剂搅拌均匀；
2)油相：将5#白油与乳化剂搅拌均匀。
3)乳化：将水相缓慢倒入油相中，用乳化机乳化，转速在 10000r/min，乳化后粘度为900～1100mpa.S。
4)将乳化后的体系导入三口烧瓶中，控制反应温度在28～30℃ 之间，通氮气30min，加入还原剂，升温至45℃恒温反应5h出料。
本发明所述的阳离子淀粉通过以下方法制备：
a、称取25～40份淀粉加入两倍质量的水，升温至50～60℃时， 搅拌使淀粉溶解，加入0～3.5份盐，3～5份20％含量的氢氧化钠溶液， 搅拌均匀，缓慢滴入20～35份卤代烷，升温至70～90℃，反应5～7h 后结束反应，生成中间体A；
b、将20～40份中间体A用50～100份去离子水溶解，搅拌均匀， 升温至80℃，糊化30分钟，降温至70℃，加入阳离子化试剂，加入 0.02～0.035份催化剂，反应时间2h，中和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
本发明所述的氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠或双氧水。
本发明所述的还原剂为亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、三乙醇胺或雕 白粉。
本发明所述的阴离子单体为丙烯酸、衣康酸、2-丙烯酰胺基-2- 甲基丙磺酸、含氟丙烯酸、含氟甲基丙烯酸、含硅丙烯酸或含硅甲基 丙烯酸。
本发明所述的乳化剂为斯潘或吐温中的一种或几种，所述的斯潘 选自斯潘-60、斯潘-65、斯潘-80或斯潘-85中的一种或一种以上的混 合物；所述的吐温选自吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80或吐温 -85中的一种或一种以上的混合物。
所述的络合剂选自EDTA、硫脲、硫化钠、柠檬酸、酒石酸或三 乙醇胺中的一种或几种。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述淀粉原料为淀粉醋酸酯、淀粉 月桂酸酯、淀粉磷酸酯、淀粉硫酸酯、淀粉硝酸酯、淀粉琥珀酸酯、 淀粉黄原酸酯、丙烯腈淀粉、羟烷基淀粉、羧甲基淀粉或乙酰化双淀 粉己二酸酯。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述卤代烷为氯代十二烷、氯代十 四烷、氯代十六烷、溴代十二烷、溴代十四烷或溴代十六烷。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述盐为氯化钾或碳酸钾。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述阳离子化试剂为3-氯-2-羟丙 基三甲氨氯化铵(CHPT)或N-(2，3-环氧丙基)三甲铵氯化铵(GTA)。
本发明阳离子淀粉制备过程中所述催化剂为氢氧化钠或氢氧化 钙。
本发明的有益效果为：1)对于施工现场没有配液站及配液池的 现场，本品可直接配制，无需提前配制；2)产品为悬浮微乳液共聚， 产品在水中极易分散均匀，起效速度快，除油率达95％以上；3)本 发明产品速溶、用量小，絮凝沉降速度快，受矿化度、pH及温度影 响小，生成污泥量少，使用简便；4)产品配方中加入壳聚糖与阳离 子淡粉，两种大分子结构对污水的絮凝能力极强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本 发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉 本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变 化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实 质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保 护范围内。
实施例1
一种污水处理絮凝剂，通过以下方法制备：
1)水相
a.去离子水400份、阳离子淀粉5份，30℃搅拌30min，加入丙 烯酰胺60份、丙烯酸5份、壳聚糖5份，搅拌均匀，调节pH值为 7；
b.加入过硫酸铵0.01份、EDTA 0.01份搅拌均匀；
2)油相：5#白油300份，乳化剂10份，搅拌均匀；
3)乳化：将水相缓慢倒入油相中，用S80与T80质量配比为8：2 的乳化剂10份乳化，转速在10000r/min，乳化后粘度在 900-1100mpa.S。
4)将乳化后的体系到入三口烧瓶中，控制反应温度在28～30℃ 之间，通氮气30min，加入亚硫酸氢钠0.01份，升温至45℃恒温反 应5h出料。
所述的阳离子淀粉制备方法如下：
a、称取25份淀粉醋酸酯加入到盛有淀粉质量两倍的水的容器 中，升温至50℃时，搅拌使淀粉溶解，加入1.5份氯化钾，3份20％ 含量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，用滴液漏斗缓慢将20份氯代十二 烷滴入，升温至70℃，反应5h后结束反应，生成中间体A；
b、将20份中间体A放入三口烧品中，加入100份去离子水， 搅拌均匀，升温至80℃，糊化30分钟，降温至70℃，加入3-氯-2- 羟丙基三甲氨氯化铵，加入0.02份氢氧化钠，反应时间2h，中和、 洗涤、干燥得阳离子淀粉。
实施例2
一种污水处理絮凝剂，通过以下方法制备：
1)水相
a.去离子水200份、阳离子淀粉10份，30℃搅拌30min，加入丙 烯酰胺120份、含氟甲基丙烯酸10份、壳聚糖10份，搅拌均匀，调 节pH值为7；
b.加入过硫酸钠0.03份、硫化钠0.03份搅拌均匀；
2)油相：5#白油500份，乳化剂15份，搅拌均匀；
3)乳化：将水相缓慢倒入油相中，用S65与T60质量配比为7∶3 的乳化剂15份乳化，转速在10000r/min，乳化后粘度在 900-1100mpa.S。
4)将乳化后的体系到入三口烧瓶中，控制反应温度在28～30℃ 之间，通氮气30min，加入过硫酸钠0.03份，升温至45℃恒温反应 5h出料。
所述的阳离子淀粉制备方法如下：
a、称取40份淀粉加入到盛有淀粉黄原酸酯质量两倍的水的容器 中，升温至60℃时，搅拌使淀粉溶解，加入3.5份碳酸钾，5份20％ 含量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，用滴液漏斗缓慢将35份氯代十四 烷滴入，升温至90℃，反应7h后结束反应，生成中间体A；
b、将40份中间体A放入三口烧品中，加入50份去离子水，搅 拌均匀，升温至80℃，糊化30分钟，降温至70℃，加入N-(2，3- 环氧丙基)三甲铵氯化铵，加入0.035份氢氧化钙，反应时间2h，中 和、洗涤、干燥得阳离子淀粉。
实施例3
一种污水处理絮凝剂，通过以下方法制备：
1)水相
a.去离子水300份、阳离子淀粉7.5份，30℃搅拌30min，加入 丙烯酰胺100份、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸7.5份、壳聚糖7.5份， 搅拌均匀，调节pH值为7；
b.加入过硫酸钾0.02份、酒石酸0.02份搅拌均匀；
2)油相：5#白油500份，乳化剂12.5份，搅拌均匀；
3)乳化：将水相缓慢倒入油相中，用15份S80乳化，转速在 10000r/min，乳化后粘度在900-1100mpa.S。
4)将乳化后的体系到入三口烧瓶中，控制反应温度在28～30℃ 之间，通氮气30min，加入过硫酸钾0.02份，升温至45℃恒温反应 5h出料。
所述的阳离子淀粉制备方法如下：
a、称取32.5份羟烷基淀粉加入到盛有淀粉质量两倍的水的容器 中，升温至55℃时，搅拌使淀粉溶解，加入2.5份氯化钾，4份20％ 含量的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，用滴液漏斗缓慢将28份溴代十二 烷滴入，升温至80℃，反应6h后结束反应，生成中间体1；
b、将30份中间体1放入三口烧品中，加入75份去离子水，搅 拌均匀，升温至80℃，糊化30分钟，降温至70℃，加入3-氯-2-羟 丙基三甲氨氯化铵，加入0.03份氢氧化钠，反应时间2h，中和、洗 涤、干燥得阳离子淀粉。
实施例4
采用实施例1～3絮凝剂处理某油田废水，其实验结果具体见表1：
表1 絮凝剂性能检测
  实施例1 实施例2 实施例3 除油率，％ 99.45 99.52 99.38 浊度去除率，％ 95.6 98.7 97.5 固体悬浮物处理程度，％ 98.5 97.8 99.02
由表1可知，本发明絮凝剂的出油率高达99％以上，浊度去除率 均高于95％，最好可达98.7％，固体悬浮物处理程度高达99.02％， 说明本发明絮凝剂对油田废水具有很好的絮凝效果，这是由于产品配 方中加入壳聚糖与阳离子淡粉，两种大分子结构对污水的絮凝能力极 强。同时该絮凝剂配方壳聚糖与阳离子淀粉均为环境友好产品，所得 絮凝剂无毒、高效、可生物降解。