專利名稱：：一種鋅鹽-聚胺鹽復合絮凝劑及其制備方法
技術領域：
：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合絮凝劑及其制備方法，是涉及一種新型無機一有機復合絮凝體系，屬于環(huán)境與化學
技術領域：
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背景技術：
：隨著我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，水處理技術對于水資源的合理開發(fā)應用、提高工業(yè)用水效率、節(jié)約水資源發(fā)揮著重要作用。化學絮凝法是廢水處理過程中十分有效和關鍵的步驟。絮凝劑更是其中的主角。按照藥劑的化合物類型，絮凝劑可分為無機絮凝劑、有機高分子絮凝劑、微生物絮凝劑和礦物類助凝劑四大類。無機高分子絮凝劑對含各種復雜成分的水處理情況適用性強，可有效地去除細微懸浮顆粒，但其投藥量大，目前很少單獨使用。與無機物相比，有機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，但存在有效濃度范圍窄、使用成本高等問題。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。對于無機一有機復合絮凝體系而言，其中的無機組份可以是小分子無機鹽和無機高分子；有機組分可以是人工合成類高分子和天然高分子。如中國專利CN1594128公開了一種無機/有機復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、產品穩(wěn)定性好、對膠體物質的吸附架橋能力強、絮凝效果好、適用范圍廣、產生的污泥量少等優(yōu)點，以及鋁鹽最佳投藥范圍寬、水處理成本低等優(yōu)點。然而鋁鹽的環(huán)境問題日益突出，如老年癡呆癥就同廣泛使用鋁系絮凝劑有很大關系。因此，中國專利CN1724404公開了一種聚合鐵一二甲基二烯丙基氯化銨均聚物無機有機復合絮凝劑?？紤]到有機高分子中殘余單體的安全性問題。中國專利CN14卯256公開了一種經濟型無機一有機復合絮凝劑，以無機鹽(鋁鹽、鐵鹽)、淀粉、堿為原料。由于配方原料廉價、來源廣泛，由該發(fā)明制備的產品經濟性能優(yōu)良，與現有市場上同類產品相比，具有更強的市場競爭力。CN101125699則報道了以無機鐵鹽、羧甲基纖維素(CMC)、水和氫氧化鈉(NaOH)為原料的復合絮凝劑體系。為了增強水處理藥劑的效果，CN1393410報道了一種有機無機復合型絮凝劑及其生產方法，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有類似報道。盡管以上這些無機一有機復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，而且制備工藝復雜、產品穩(wěn)定時間短。這些主要問題促使研究和開發(fā)各種新型復合絮凝劑體系。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是為了解決油田開采后期生產污水處理難題，采用聚胺鹽與鋅鹽之間的絡合作用，提高對污染物的捕集，達到處理速度快、除油能力強的效果，特提出一種鋅鹽一聚胺鹽復合絮凝劑及其制備方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提出以下技術方案一種鋅鹽-聚胺鹽復合絮凝劑，其特征在于該復合絮凝劑是由鋅鹽、聚胺鹽、丙酮、pH值調節(jié)劑及水組成，各組分的質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)氧氯丙烷反應所得，含量為5.010.0%;丙酮溶劑含量為5.0~10.0%;pH調節(jié)劑為鹽酸，pH為56;余量為水；該復合絮凝劑外觀為紅棕色液體。一種鋅鹽-聚胺鹽復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1h，將加熱溫度升至85-C反應5h，最后用鹽酸調節(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量5.010.0%前面制得的聚胺鹽，加入占總質量85~40%水，并用鹽酸調節(jié)pH值到45之間得聚胺鹽溶液；在另一只燒杯中稱占總質量5.0~40.0%的氯化鋅或硫酸鋅用占總質量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-聚胺鹽復合絮凝劑。本發(fā)明與現有復合絮凝劑體系相比，具有以下有益效果本產品鋅鹽-聚胺鹽復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。具體實施例方式下面結合實施實例對本發(fā)明作進一步說明。實施實例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lh，再將溫度升到85'C反應5h，最后用鹽酸調節(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。實施實例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1h，再將溫度升到85"反應5h，最后用鹽酸調節(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。實施實例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lh，再將溫度升到85'C反應5h，最后用鹽酸調節(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。實施實例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lh,再升溫至85""C反應lh，滴加20。/。的Na2CO3水溶液2ml，繼續(xù)反應3h,用鹽酸調節(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。實施實例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1h，再升溫至85°C反應，反應過程中體系出現凝膠。實施實例6在一燒杯中稱取2.5g實例4所得的聚胺鹽產品，加入3g水，并調節(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表l。通過調節(jié)丙酮的加量，可使復配的產品在半年內保持穩(wěn)定。表1聚胺鹽/ZnCl2不同配比的復配結果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施實例7按照石油天然氣行業(yè)標準(SY/T5796-93)進行測定，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。選擇實例7中所配制的樣品1號、2號、4號、9號及14號來實驗，具體處理效果見表2。由表2可知，不同配比的氯化鋅一聚胺鹽復合體系對含油污水處理時，不僅加藥量遠低于PDMDAAC/A1C13體系，而且產生的絮體較大、嚴實，沉降速度較快，處理后的終水濁度低。表2不同配比的產品的處理效果產品號加量Cmg/U出現絮體的時間(min)絮體沉降時間(min)濁度CNTLO備注1201.332.339.12400.390.515.6產生的絮體較大、4201.372.266.1嚴實，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權利要求1.一種鋅鹽-聚胺鹽復合絮凝劑，其特征在于該復合絮凝劑是由鋅鹽、聚胺鹽、丙酮、pH值調節(jié)劑及水組成，各組分的質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)氧氯丙烷反應所得，含量為5.0～10.0％；丙酮溶劑含量為5.0～10.0％；pH調節(jié)劑為鹽酸，pH為5～6；余量為水；該復合絮凝劑外觀為紅棕色液體。2.—種如權利要求1所述鋅鹽-聚胺鹽復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1h，將加熱溫度升至85'C反應5h，最后用鹽酸調節(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量5.0~10.0%制得的聚胺鹽，加入占總質量85~40%水，并用鹽酸調節(jié)pH值到45之間得聚胺鹽溶液；在另一只燒杯中稱占總質量5.0~40.0%的氯化鋅或硫酸鋅用占總質量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-聚胺鹽復合絮凝劑及其制備方法。它能解決油田開采后期生產污水處理難題。其技術方案是該復合絮凝劑是由鋅鹽、聚胺鹽、丙酮、pH值調節(jié)劑及水組成，其中聚胺鹽為有機多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應所得產物，將制得的聚胺鹽加水溶解，用鹽酸調節(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-聚胺鹽復合絮凝劑。該復合絮凝體系與現有的無機-有機復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，用于油田生產污水處理。文檔編號C02F1/52GK101531415SQ200910059009公開日2009年9月16日申請日期2009年4月15日優(yōu)先權日2009年4月15日發(fā)明者健張,明段,趙文森,郭海軍申請人:西南石油大學