有機絮凝劑(organicflocculants)
有機絮凝劑可分為有機小分子絮凝劑和有機高分子絮凝劑,還可分為合成有機高分子絮凝劑、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、效率高等優點,不易產生沉淀,有利于排污。因此,有機絮凝劑的研究逐漸成為一個熱點,并形成一個新的研究領域。
二硫代氨基甲酸鹽(DTC)是20世紀90年代美國開發的新型有機硫類小分子絮凝劑,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揮了非常重要的作用,將僅能達到除油至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種簡單分子結構的二硫代氨基甲酸鹽,考查了其對勝利油田采油污水的處理效果,并探討了其除油機理。通過實驗發現分子中含有兩個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+生成網狀結構的絮體,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Fe2+10.0mg/L的模擬污水為實驗水樣,考察了該DTC的絮凝性能。通過實驗發現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。當污水中不含Fe2+時,DTC無絮凝除油效果。三乙烯四胺DTC可與Fe2+形成立體網狀結構的絮體,通過絮體的卷掃、網捕作用去除油和懸浮物。
合成有機高分子絮凝劑
合成有機高分子絮凝劑相對分子質量大、官能團多,而且還可根據不同污水的處理需要,調節分子量和官能團。在油田水處理中廣泛應用的合成有機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理以吸附架橋為主。與其它混凝劑一起使用,會產生良好的協同效應。由于采油污水中固體懸浮物、油珠等均帶負電,陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)不僅吸附架橋能力強,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用較多。具體聯系污水寶或參見http://www.bnynw.com更多相關技術文檔。
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),研究了其對渤海油田現場污水的絮凝性質和機理。實驗結果表明,陽離子度為70%的聚合物對含油污水處理效果最好,去油率可達93.1%;他們從分子間相互作用和超分子結構原理出發,通過向高分子絮凝劑的分子骨架上引入同時兼有疏水功能和高空間位阻效應的功能基團,制備了一種疏水改性高分子陽離子絮凝劑HAP。通過實驗發現,HAP能夠大大加強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,對渤海油田油田污水的去除率可達97.8%。二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC,簡稱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﹑紡織等領域被廣泛應用。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、引發劑、反應溫度、反應時間等對聚合物特征黏數的影響。用P(AM-DM)聚合物處理遼河油田、勝利油田的含油污水,當特征黏數超過12萬且其質量比為1.0mg/kg時,處理后水的透光率可達到90%以上。
劉曉群等用自由基聚合法合成了陽離子型有機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用。通過實驗發現,當加藥量為15mg/L時,污水中油的去除率達到97.7%,懸浮物的去除率達到94.9%。進一步增加藥量會造成體系內正電荷過于密集,形成電荷翻轉,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候,P(AM/DAC/AA/DMAM)絮凝劑在投加量為5mg/L時,除懸浮物率和除油率分別可以達到64.51%和81.05%,優于其它類型的絮凝劑。


