用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液，該絮凝劑溶液的配方為：硫酸鋁4％-8％、硫酸鐵4％-10％和殼聚糖0.5％-2.5％。本發(fā)明還公開(kāi)了上述復(fù)合絮凝劑溶液的制備方法。采用本發(fā)明處理廢水的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單一型絮凝劑的處理效果，效率高，用量少，兼有鋁鹽絮凝劑與鐵鹽絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有高分子絮凝劑用量少，絮體形成快，沉降性能好等的優(yōu)點(diǎn)，并且彌補(bǔ)了各個(gè)組分單一使用的不足。特別適用于港口含油廢水、壓艙水、洗艙水的混凝處理。
【專利說(shuō)明】用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水處理混凝劑領(lǐng)域，特別涉及一種用于處理港口含油廢水的復(fù)合高分 子絮凝劑溶液及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝沉淀法反應(yīng)快、絮凝沉淀時(shí)間短、處理效果顯著，操作簡(jiǎn)單，因而在含油廢水 處理中廣泛應(yīng)用。混凝劑作為混凝沉淀處理技術(shù)的核心，很自然就成為了科研工作者關(guān)注 的焦點(diǎn)。
[0003]目前，使用較多的是無(wú)機(jī)絮凝劑聚合氯化鋁（PAC)和聚合硫酸鐵（PFS)，但是PAC 形成的絮體沉降速度慢，在低溫低濁水處理中易造成"跑帆"現(xiàn)象，處理效果不理想，而且會(huì) 給環(huán)境帶來(lái)二次污染，進(jìn)出管線、溶氣缸等結(jié)垢嚴(yán)重，很難清除；而PFS雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，t匕 如絮凝能力強(qiáng)、礬花大、沉降快、適用范圍廣、無(wú)二次污染等，但由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本 高、在水中殘留色度，因而難以廣泛推廣。有機(jī)絮凝劑雖然用量小、絮凝能力強(qiáng)、產(chǎn)生浮渣量 小、效率高，但是藥劑費(fèi)用一般較為昂貴，且以丙烯酰胺為基礎(chǔ)的人造高分子聚合物在使用 時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，這樣使其推廣應(yīng)用受到了一定的限制。因而研發(fā)新型高效的絮凝劑成 為了近年來(lái)眾多科學(xué)家的研究方向和重點(diǎn)。目前已研發(fā)的用于處理含油廢水的絮凝劑主要 包括：
[0004] (1)新型無(wú)機(jī)聚合絮凝劑：具有代表性的包括：聚磷氯化鋁（PPAC)、聚磷硫酸鐵 (PFPS)、聚合氯化鋁鐵（PAFC)、聚硅硫酸鋁（PASS)、聚硅氯化鋁（PACS)、聚合硅酸硫酸鐵 (PFSS)、含鋁離子的聚硅酸絮凝劑（PSAA)等。
[0005] (2)新型無(wú)機(jī)復(fù)合絮凝劑：由于含油廢水種類復(fù)雜，成分多樣，單一的無(wú)機(jī)混凝劑 顯然不能滿足含油廢水的處理要求。因此越來(lái)越多的新型無(wú)機(jī)復(fù)合混凝劑開(kāi)始被研制。如 以A1 (0H) 3、Fe2Mg絡(luò)合劑、HC1及NaOH為原料，研制出的多金屬核無(wú)機(jī)高分子聚合物混凝 劑FMA，用于處理吐哈油田的廢水。
[0006] (3)新型有機(jī)混凝劑及有機(jī)復(fù)合混凝劑：有機(jī)混凝劑憑借投藥量少、處理效率高 等優(yōu)點(diǎn)迅速發(fā)展，形成了類型齊全、規(guī)格品種系列化的一個(gè)新興的精細(xì)化工領(lǐng)域。吳芳云等 用尿素和甲醛作為主要原料合成的脲醛樹(shù)脂季銨鹽和脲醛樹(shù)脂叔銨鹽，并與聚合鋁復(fù)配用 于處理遼河石化總廠污水。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：除油率達(dá)83%，廢水中絮體加大，沉降速度加快，浮 漁量減少。
[0007] (4)新型有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合混凝劑：由于新型有機(jī)混凝劑的價(jià)格一般都較為昂貴，且 聚合物、堿、表面活性劑的同時(shí)存在，使得處理后的含油廢水不僅成分復(fù)雜，而且粘度大、乳 化程度大，使用單一的混凝劑很難達(dá)到理想的效果。因此研究開(kāi)發(fā)新型有機(jī)-無(wú)機(jī)的高效 復(fù)合混凝劑處理油田含油廢水已成為科研工作者的研究熱點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供一種用于處理港口含油廢水的 復(fù)合絮凝劑溶液及其制備方法，采用該復(fù)合絮凝劑溶液處理港口含油廢水效率高，用量少， 可彌補(bǔ)使用硫酸鋁或硫酸鐵等單一組分絮凝劑處理港口含油廢水的不足。
[0009] 本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的一個(gè)技術(shù)方案是：一種用于處 理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液，該絮凝劑溶液的配方為：
[0010] 硫酸鋁 4%-8%
[0011] 硫酸鐵 4%-10%
[0012] 殼聚糖 0? 5%-2. 5%。
[0013] 本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的另一個(gè)技術(shù)方案是：上述復(fù)合 絮凝劑溶液的制備方法，該方法采用以下步驟：
[0014] 一）根據(jù)所述復(fù)合絮凝劑溶液的配方制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液；
[0015] 二）按照所述復(fù)合絮凝劑溶液的配方將硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液滴加到殼聚 糖溶液中，邊滴加邊攪拌，直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶 液。
[0016] 所述步驟一）的方法為：采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，將固體硫 酸鋁和硫酸鐵放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水，控制反應(yīng)釜的溫度在60-70度之間，并 攪拌20-25分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液。
[0017] 所述步驟二）和所述步驟一）中的攪拌速度均為250-350轉(zhuǎn)/分鐘。
[0018] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：處理廢水的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單一型絮凝劑的處理 效果，效率高，用量少，兼有鋁鹽絮凝劑與鐵鹽絮凝劑的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有高分子絮凝劑用量 少，絮體形成快，沉降性能好等的優(yōu)點(diǎn)，并且彌補(bǔ)了各個(gè)組分單一使用的不足。特別適用于 港口含油廢水、壓艙水、洗艙水的混凝處理。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例予以說(shuō)明：
[0020] 實(shí)施例1 :
[0021] 采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁5. 5克，硫酸鐵12克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng) 釜的溫度在60-70度之間，攪拌20分鐘，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的 復(fù)合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到20克10%殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘 的條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組 分的含量為：硫酸錯(cuò)為4%,硫酸鐵為8. 7%,殼聚糖為1. 5% ;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0022] 實(shí)施例2 :
[0023] 采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁12克，硫酸鐵10克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng) 釜的溫度在60-70度之間，攪拌25分鐘，攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的 復(fù)合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到30克10 %殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘 的條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖絮凝劑溶液。此時(shí)各組分 的含量為：硫fe錯(cuò)為8 %，硫酸鐵為6. 7 %，殼聚糖為2. 0 % ;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0024] 實(shí)施例3 :
[0025]采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁9. 5克，硫酸鐵5. 8克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反 應(yīng)釜的溫度在60-70度之間，攪拌20分鐘，攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵 的復(fù)合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到30克10 %殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分 鐘的條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各 組分的含量為：硫酸錯(cuò)為6. 5%,硫酸鐵為4%,殼聚糖為2. 1 %;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0026] 實(shí)施例4 :
[0027]采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁6克，硫酸鐵14克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng)釜 的溫度在60-70度之間，攪拌25分鐘，攪拌速度為250轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù) 合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到20克10%殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘的 條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組分 的含量為：硫fe錯(cuò)為4. 3%，硫酸鐵為10%，殼聚糖為1. 4% ;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0028] 實(shí)施例5:
[0029]采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁7克，硫酸鐵7克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng)釜 的溫度在60-70度之間，攪拌25分鐘，攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù) 合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到20克10%殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘的 條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組分 的含量為：硫酸鋁為5. 8%，硫酸鐵為5. 8%，殼聚糖為0. 5% ;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0030] 實(shí)施例6:
[0031]采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁10克，硫酸鐵10克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng) 釜的溫度在60-70度之間，攪拌25分鐘，攪拌速度為300轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的 復(fù)合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到40克10 %殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘 的條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組 分的含量為：硫fe錯(cuò)為6. 3%，硫酸鐵為6. 3%，殼聚糖為2. 5%;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0032] 實(shí)施例7:
[0033]采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁8克，硫酸鐵12克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng)釜 的溫度在60-70度之間，攪拌25分鐘，攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù) 合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到20克10%殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘的 條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組分 的含量為：硫fe錯(cuò)為5. 7%，硫酸鐵為8. 6%，殼聚糖為1. 4% ;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0034] 實(shí)施例8:
[0035]采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁12克，硫酸鐵12克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng) 釜的溫度在60-70度之間，攪拌25分鐘，攪拌速度為250轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的 復(fù)合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到40克10 %殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分鐘 的條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組 分的含量為：硫酸鋁為7. 3%，硫酸鐵為7. 3%，殼聚糖為2. 4%;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0036] 實(shí)施例9 :
[0037] 采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，在反應(yīng)釜的外面接有冷凝回流裝 置，稱量硫酸鋁6克，硫酸鐵6克，放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水100克，控制反應(yīng)釜 的溫度在60-70度之間，攪拌20分鐘，攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù) 合溶液。然后慢慢將此復(fù)合溶液滴加到20克10%殼聚糖溶液中，在轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分鐘的 條件下攪拌直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。此時(shí)各組分 的含量為：硫酸錯(cuò)為4. 5%,硫酸鐵為4. 5%,殼聚糖為1. 5% ;上述各比例為質(zhì)量百分比。
[0038] 在上述實(shí)施例中，控制攪拌時(shí)間、速度以及溫度，是為了使固體物質(zhì)更好的溶解， 以及生成均相的化學(xué)物質(zhì)。
[0039] 將上述9個(gè)實(shí)施例得到的復(fù)合高分子絮凝劑與常用的港口含油廢水處理用絮凝 劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，采用的水樣為天津港口某廢水處理站含油廢水，處理結(jié)果如下：
[0040] 表1不同絮凝劑對(duì)某港口含油廢水的處理數(shù)據(jù)

【權(quán)利要求】
1. 一種用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液，其特征在于，該絮凝劑溶液的配方 為： 硫酸鋁 4% -8% 硫酸鐵 4% -10% 殼聚糖 0.55^-2.5?^
2. 如權(quán)利要求1所述的用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液的制備方法，其特征 在于，該方法采用以下步驟： 一） 根據(jù)復(fù)合絮凝劑溶液的配方制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液； 二） 按照復(fù)合絮凝劑溶液的配方將硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液滴加到殼聚糖溶液中， 邊滴加邊攪拌，直至獲得穩(wěn)定均相的復(fù)合硫酸鋁、硫酸鐵和殼聚糖的絮凝劑溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液的制備方法，其特 征在于，所述步驟一）的方法為：采用反應(yīng)釜制備硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液，將固體硫酸 鋁和硫酸鐵放入反應(yīng)釜內(nèi)，再向反應(yīng)釜內(nèi)加入水，控制反應(yīng)釜的溫度在60-70度之間，并攪 拌20-25分鐘，形成硫酸鋁和硫酸鐵的復(fù)合溶液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于處理港口含油廢水的復(fù)合絮凝劑溶液的制備方法，其特 征在于，所述步驟二）和所述步驟一）中的攪拌速度均為250-350轉(zhuǎn)/分鐘。
【文檔編號(hào)】C02F1/52GK104355383SQ201410691953
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】魏燕杰, 李國(guó)一, 王建功, 張傳國(guó), 劉磊磊, 杜偉, 孫磊 申請(qǐng)人:天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院, 交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所