專利名稱：：一種鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于油田含油含聚合物污水處理的鋅鹽一聚胺鹽復(fù)合絮凝劑及其制備方法，是涉及一種新型無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合絮凝體系，屬于環(huán)境與化學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的迅速發(fā)展，水處理技術(shù)對(duì)于水資源的合理開(kāi)發(fā)應(yīng)用、提高工業(yè)用水效率、節(jié)約水資源發(fā)揮著重要作用?；瘜W(xué)絮凝法是廢水處理過(guò)程中十分有效和關(guān)鍵的步驟。絮凝劑更是其中的主角。按照藥劑的化合物類型，絮凝劑可分為無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑、微生物絮凝劑和礦物類助凝劑四大類。無(wú)機(jī)高分子絮凝劑對(duì)含各種復(fù)雜成分的水處理情況適用性強(qiáng)，可有效地去除細(xì)微懸浮顆粒，但其投藥量大，目前很少單獨(dú)使用。與無(wú)機(jī)物相比，有機(jī)高分子絮凝劑具有用量少、絮凝速度快、生成污泥量少等特點(diǎn)，但存在有效濃度范圍窄、使用成本高等問(wèn)題。因此將兩者配合使用可改善單一藥劑的不足，提高綜合處理效果。對(duì)于無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合絮凝體系而言，其中的無(wú)機(jī)組份可以是小分子無(wú)機(jī)鹽和無(wú)機(jī)高分子；有機(jī)組分可以是人工合成類高分子和天然高分子。如中國(guó)專利CN1594128公開(kāi)了一種無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合絮凝劑及其制備工藝。即以A1C13'6H20、PDMDAAC為原料，采用將PDMDAAC引入到PAC溶液中的方法制備而成。該絮凝劑綜合了PDMDAAC分子量高、產(chǎn)品穩(wěn)定性好、對(duì)膠體物質(zhì)的吸附架橋能力強(qiáng)、絮凝效果好、適用范圍廣、產(chǎn)生的污泥量少等優(yōu)點(diǎn)，以及鋁鹽最佳投藥范圍寬、水處理成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而鋁鹽的環(huán)境問(wèn)題日益突出，如老年癡呆癥就同廣泛使用鋁系絮凝劑有很大關(guān)系。因此，中國(guó)專利CN1724404公開(kāi)了一種聚合鐵一二甲基二烯丙基氯化銨均聚物無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)合絮凝劑?？紤]到有機(jī)高分子中殘余單體的安全性問(wèn)題。中國(guó)專利CN14卯256公開(kāi)了一種經(jīng)濟(jì)型無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合絮凝劑，以無(wú)機(jī)鹽(鋁鹽、鐵鹽)、淀粉、堿為原料。由于配方原料廉價(jià)、來(lái)源廣泛，由該發(fā)明制備的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良，與現(xiàn)有市場(chǎng)上同類產(chǎn)品相比，具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。CN101125699則報(bào)道了以無(wú)機(jī)鐵鹽、羧甲基纖維素(CMC)、水和氫氧化鈉(NaOH)為原料的復(fù)合絮凝劑體系。為了增強(qiáng)水處理藥劑的效果，CN1393410報(bào)道了一種有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合型絮凝劑及其生產(chǎn)方法，此種絮凝劑以二氰二胺與甲醛的聚合物、聚硫氯化鋁和/或聚硫氯化鋁鈣為原料，特別適用高堿度、高色度廢水的處理。CN1233593有類似報(bào)道。盡管以上這些無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合絮凝劑的處理效果要優(yōu)于其中的單一組分，但仍存在投藥量大、處理效果不理想等缺點(diǎn)，而且制備工藝復(fù)雜、產(chǎn)品穩(wěn)定時(shí)間短。這些主要問(wèn)題促使研究和開(kāi)發(fā)各種新型復(fù)合絮凝劑體系。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決油田開(kāi)采后期生產(chǎn)污水處理難題，采用聚胺鹽與鋅鹽之間的絡(luò)合作用，提高對(duì)污染物的捕集，達(dá)到處理速度快、除油能力強(qiáng)的效果，特提出一種鋅鹽一聚胺鹽復(fù)合絮凝劑及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案一種鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑，其特征在于該復(fù)合絮凝劑是由鋅鹽、聚胺鹽、丙酮、pH值調(diào)節(jié)劑及水組成，各組分的質(zhì)量百分比及部分性能為鋅鹽是用氯化鋅或硫酸鋅，含量為5.040.0%;聚胺鹽是由乙二胺、或二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或多乙烯多胺中一種與己二胺、環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)所得，含量為5.010.0%;丙酮溶劑含量為5.0~10.0%;pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸，pH為56;余量為水；該復(fù)合絮凝劑外觀為紅棕色液體。一種鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑的制備方法是先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的三頸燒瓶中加入1份環(huán)氧氯丙烷與1份水，再慢慢滴加0.1-0.2份乙二胺、或二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或多乙烯多胺的一種、0~0.5份己二胺與1份水的混合溶液，滴加完畢后，先在50'C反應(yīng)1h，將加熱溫度升至85-C反應(yīng)5h，最后用鹽酸調(diào)節(jié)體系的pH值到5~6，得到粘度為100150mPa.s，固體含量為40~60%的聚胺鹽；再在一只燒杯中稱取占總質(zhì)量5.010.0%前面制得的聚胺鹽，加入占總質(zhì)量85~40%水，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到45之間得聚胺鹽溶液；在另一只燒杯中稱占總質(zhì)量5.0~40.0%的氯化鋅或硫酸鋅用占總質(zhì)量5.010.0%丙酮溶解后，最后在攪拌下緩慢加入上面制得的聚胺鹽溶液中，混合均勻即得鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑。本發(fā)明與現(xiàn)有復(fù)合絮凝劑體系相比，具有以下有益效果本產(chǎn)品鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑是一種新型高效的水處理藥劑，特別適用于高含油高濁度污水的處理；用于油田后期生產(chǎn)污水處理，具有除油除濁效率高、絮凝速度快、加藥量低等顯著優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施實(shí)例1先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的100ml三頸燒瓶中加入24.8g環(huán)氧氯丙垸與20g水，再慢慢滴加入3.6g乙二胺、10g己二胺與20g水的混合溶液，滴加完畢后，先在5(TC反應(yīng)lh，再將溫度升到85'C反應(yīng)5h，最后用鹽酸調(diào)節(jié)體系的pH值到5左右，得到粘度為47mPa.s的聚胺鹽棕色液體。實(shí)施實(shí)例2先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的100ml三頸燒瓶中加入24.8g環(huán)氧氯丙垸與20g水，再慢慢滴加入3.8g二乙烯三胺、6g己二胺與20g水的混合溶液，滴加完畢后，先在50"C反應(yīng)1h，再將溫度升到85"反應(yīng)5h，最后用鹽酸調(diào)節(jié)體系的pH值到5左右，得到粘度為55mPa.s的聚胺鹽棕色液體。實(shí)施實(shí)例3先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的100ml三頸燒瓶中加入24.8g環(huán)氧氯丙垸與20g水，再慢慢滴加入4g三乙烯四胺、6g己二胺與20g水的混合溶液，滴加完畢后，先在5(TC反應(yīng)lh，再將溫度升到85'C反應(yīng)5h，最后用鹽酸調(diào)節(jié)體系的pH值到5左右，得到粘度為69mPa.s的聚胺鹽棕色液體。實(shí)施實(shí)例4先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的100ml三頸燒瓶中加入8.3g環(huán)氧氯丙烷與9g水，再慢慢滴加入0.85g多乙烯多胺、3.30g己二胺以及9g水的混合溶液，滴加完畢后，先在50'C反應(yīng)lh,再升溫至85""C反應(yīng)lh，滴加20。/。的Na2CO3水溶液2ml，繼續(xù)反應(yīng)3h,用鹽酸調(diào)節(jié)體系pH值至5左右，即得到粘度為126mPa.s的聚胺鹽棕色液體。實(shí)施實(shí)例5先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的100ml三頸燒瓶中加入8.3g環(huán)氧氯丙烷與9g水，再慢慢滴加入1.70g多乙烯多胺、3.30g己二胺以及9g水，滴加完畢后，先在50"反應(yīng)1h，再升溫至85°C反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中體系出現(xiàn)凝膠。實(shí)施實(shí)例6在一燒杯中稱取2.5g實(shí)例4所得的聚胺鹽產(chǎn)品，加入3g水，并調(diào)節(jié)pH值到4~5之間，在另一燒杯中將2.5g氯化鋅用3g丙酮溶解后，在攪拌下緩慢加入聚胺鹽溶液中，混合均勻即可。兩種組分之間比例見(jiàn)表l。通過(guò)調(diào)節(jié)丙酮的加量，可使復(fù)配的產(chǎn)品在半年內(nèi)保持穩(wěn)定。表1聚胺鹽/ZnCl2不同配比的復(fù)配結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實(shí)施實(shí)例7按照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(SY/T5796-93)進(jìn)行測(cè)定，水樣為某油田采出污水，懸浮固體含量約為56.4mg/L，含油量約為124.7mg/L。選擇實(shí)例7中所配制的樣品1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)、9號(hào)及14號(hào)來(lái)實(shí)驗(yàn)，具體處理效果見(jiàn)表2。由表2可知，不同配比的氯化鋅一聚胺鹽復(fù)合體系對(duì)含油污水處理時(shí)，不僅加藥量遠(yuǎn)低于PDMDAAC/A1C13體系，而且產(chǎn)生的絮體較大、嚴(yán)實(shí)，沉降速度較快，處理后的終水濁度低。表2不同配比的產(chǎn)品的處理效果產(chǎn)品號(hào)加量Cmg/U出現(xiàn)絮體的時(shí)間(min)絮體沉降時(shí)間(min)濁度CNTLO備注1201.332.339.12400.390.515.6產(chǎn)生的絮體較大、4201.372.266.1嚴(yán)實(shí)，沉降速度較9206.082.137.8快。14202.282.188.2A1C13PDMDAACPDMDAAC+A1C131004010012.278.427.936.2721.5絮體非常小，且分散在溶液中，不沉降。8權(quán)利要求1.一種鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑，其特征在于該復(fù)合絮凝劑是由鋅鹽、聚胺鹽、丙酮、pH值調(diào)節(jié)劑及水組成，各組分的質(zhì)量百分比及部分性能為鋅鹽是用氯化鋅或硫酸鋅，含量為5.0～40.0％；聚胺鹽是由乙二胺、或二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或多乙烯多胺中一種與己二胺、環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)所得，含量為5.0～10.0％；丙酮溶劑含量為5.0～10.0％；pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸，pH為5～6；余量為水；該復(fù)合絮凝劑外觀為紅棕色液體。2.—種如權(quán)利要求1所述鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑的制備方法，其特征在于先向裝有冷凝管、滴液漏斗及攪拌器的三頸燒瓶中加入1份環(huán)氧氯丙烷與l份水，再慢慢滴加0.10.2份乙二胺、或二乙烯三胺、或三乙烯四胺、或多乙烯多胺的一種、00.5份己二胺與l份水的混合溶液，滴加完畢后，先在50'C反應(yīng)1h，將加熱溫度升至85'C反應(yīng)5h，最后用鹽酸調(diào)節(jié)體系的pH值到56，得到粘度為100150mPa.s，固體含量為4060%的聚胺鹽；再在一只燒杯中稱取占總質(zhì)量5.0~10.0%制得的聚胺鹽，加入占總質(zhì)量85~40%水，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到45之間得聚胺鹽溶液；在另一只燒杯中稱占總質(zhì)量5.0~40.0%的氯化鋅或硫酸鋅用占總質(zhì)量5.010.0%丙酮溶解后，最后在攪拌下緩慢加入上面制得的聚胺鹽溶液中，混合均勻即得鋅鹽.-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于油田含油污水處理的鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑及其制備方法。它能解決油田開(kāi)采后期生產(chǎn)污水處理難題。其技術(shù)方案是該復(fù)合絮凝劑是由鋅鹽、聚胺鹽、丙酮、pH值調(diào)節(jié)劑及水組成，其中聚胺鹽為有機(jī)多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)所得產(chǎn)物，將制得的聚胺鹽加水溶解，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到4～5得聚胺鹽溶液；再將鋅鹽用丙酮溶解，在攪拌下加入聚胺鹽溶液，即得鋅鹽-聚胺鹽復(fù)合絮凝劑。該復(fù)合絮凝體系與現(xiàn)有的無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝體系相比具有除油除濁效率高、絮凝速度快、加藥量低等顯著優(yōu)點(diǎn)，用于油田生產(chǎn)污水處理。文檔編號(hào)C02F1/52GK101531415SQ200910059009公開(kāi)日2009年9月16日申請(qǐng)日期2009年4月15日優(yōu)先權(quán)日2009年4月15日發(fā)明者健張,明段,趙文森,郭海軍申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)