疏水改性高分子絮凝剂的合成及其对含油污水的净化
油田采油废水处理技术的研究进展
油田采油废水处理技术的研究进展摘要：目前，随着石油相关产业的发展日渐成熟，我国大多数油田已经处于开采中后期。
原油中的含水量不断增加，甚至可达到90%。
虽然部分污水可通过处理作为回注水使用，但是实际处理后的污水很难达到回注水质量指标，另外部分油田不存在回注条件，仍会产生大量含油污水如果未经处理达标直接排放，大量无机和有机污染物可以释放到大气、水体以及土壤中，危害生态环境和人类健康。
采油废水中污染物的种类和性质相对复杂，属于难降解工业废水。
因此，针对废水的污染物特性，通常采用多种处理技术组合使用，合理高效地降低污染物的含量，从而实现采油废水的达标排放。
关键词：油田采油；废水处理技术；研究进展1油田污水处理工艺设计在当前油田开采过程中，从经济性和效率性原则入手，建立污水处理站，并对污水处理流程进行设计，通过流程设计展开，确保油田污水处理更加合理。
提升污水处理效果。
同时在污水处理工艺设计中，更应该完成对技术工艺流程设计以及相关参数设计，通过多项工艺设计，确保项目设计应用更加合理。
1.1污水处理工艺流程设计针对污水处理工艺流程进行设计、当前在污水处理过程中，主要采用物理工艺以及化学工艺结合的方法进行污水处理，在技术研究中，要求做好对污水处理的综合应用设计分析，并且进行污水技术设计中，可以实现对污水处理的综合分析。
如，在实际的工艺设计中，针对水常规处理站的污水处理进行工艺流程设计。
其中包括自然沉降—混凝沉降—压力过滤、混凝沉降—气浮选机—压力过滤、横向流聚结除油装置——压力过滤等多种过滤技术工艺，设计中还要综合油田的污水处理需求建立相应的流程。
当前，油田开采过程中，一般选择自然沉降—混凝沉降—压力过滤工艺的比较多。
1.2污水处理工艺参数设计在污水处理过程中，做好各项参数设计非常关键，主要是针对石油开采效率以及石油开采质量进行参数对比以及参数设计分析，确保其设计应用更加合理，也能够最大程度上提升设计效果。
在水驱油污水站处理过程中，更可以完成对污水处理站的各项技术参数设计应用。
絮凝剂对水中污染物去除性能和机理的最新研究进展
第50卷第5期2021年5月应用化工Appeoed ChemocaeIndusteyVoe.50No.5May2021絮凝剂对水中污染物去除性能和机理的最新研究进展姜盛基，王刚，严亚萍，徐敏（兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730070）摘要:综述了不同类型絮凝剂（无机、有机、微生物和复合絮凝剂）对水中常见污染物浊度、色度、重金属离子去除性能和絮凝作用机理的国内外最新研究现状，总结了目前絮凝剂去除各种污染物絮凝作用机理研究中存在的问题，分析了今后絮凝剂的研究重点，最后对絮凝剂研究的发展趋势进行了展望。
关键词：絮凝剂；絮凝机理;浊度;色度;重金属中图分类号:TQ424；X703文献标识码:A文章编号：1671-3206（2021）05-1348-07Recent research progress in the removai performance and mechanism of flocculanhs for pollutanhs in waterJIANG Sheng-ji，WANG Gang，YAN Ya-ping，XU Min(SchooeofEneoeonmentaeand MunocopaeEngoneeeong，Lanehou JoaotongUnoeeesoty，Lanehou730070，Chona)Abstrach:The recent resexoh status was reviewed for the diGeont flocculants(inorganic，organic，mdo-boaeand composotefeoccueant)on theeemoeaepeefoemanceand feoccueatoon mechanosm ofcommon po e u-tantson watee，such astuebodoty，cheomaand heaeymetaeoons.Thospapeesummaeoeed thepeesentpeob-Ums in the current resexoh about flocculation mechanism far the removel of these po/uints，and analyzed the resexoh emphases of aocculant in the future-In the end，the perspectives for the further development of flocculant were also discussed.Key worrs:flocculant；flocculation mechanism；turbidity;chroma；hexyy metal随着全球工业化的不断发展，水环境中的污染物种类和数量逐年增加，废水中的污染物包括有机污染物和无机污染物，主要来源于染料工业、发电厂、炼油厂、矿山和制药业等行业。
改性纤维素类絮凝剂的制备和应用研究进展
岳弈君［7］以N-乙烯基甲酰胺、丙烯腈和羧甲 基纤维素为原料合成了羧甲基纤维素接枝聚脒，此 目标高分子聚合物拥有五元环状骨架，可用来作为 新型絮凝剂替代现有的聚丙烯酰胺；羧甲基纤维素
基金项目：甘肃省科技厅2017年创新基地和人才计划(第二至第六批)项目(17CX2JA016)；甘肃省科技厅2018年甘肃省科技计划(技术创 新引导计划第六批)项目(18CX6JA024)
•7-
INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER
工业用水与废水
Vol.52 No. 3 Jun., 2021
度去除率为 85.0%。 1.4改性稻壳、秸秆纤维素絮凝剂
目前，稻壳、秸秆一般被用作造纸、燃料、活 性炭、饲料、建筑的原料，利用率非常低。淀粉、 壳聚糖等在天然高分子絮凝剂领域研究的较多，而 稻壳、秸秆类絮凝产品较少。
稻壳、秸秆是农作物废弃物，以农作物废弃物 为原料合成絮凝剂，将其变废为宝，以废治废，是 未来可持续发展的需要。 1.5改性树材纤维素絮凝剂
树材纤维素是自然界最丰富的纤维素材料资源 之一。树材纤维素本身含有负电基团，含有大量的 邻苯二酚基和自由酚羟基，与重金属离子容易发生 螯合作用，在污水处理过程中可有效处理重金属离 子。改性树材纤维素絮凝剂的制备一般采用纤维板 材和树皮作为反应原料。
絮凝剂的介绍与选择
絮凝过程是目前国内外众多水处理工艺中应用最广泛、最普遍的单元操作之一，是废水处理过程中不可缺少的关键环节。
絮凝效果的好坏往往决定了后续流程的运行状况、最终出水水质和费用，选择何种絮凝剂，对于提高出水水质、降低制水成本有着重要的技术经济价值。
按其化学成分，絮凝剂可分为无机盐类絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。
无机盐类絮凝剂的品种较少，主要是铝盐、铁盐、水解聚合物等低分子盐类以及无机高分子等絮凝剂。
有机高分子絮凝剂主要有合成的有机高分子絮凝剂和天然改性有机高分子絮凝剂。
1无机盐类絮凝剂1.1无机低分子絮凝剂无机低分子絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁等，其中硫酸铝最早是由美国开发的，并一直沿用至今的一种重要的无机絮凝剂。
常用的铝盐有硫酸铝AL2(SO4)3·18H2O 和明矾AL2(SO4)3·K2SO4·24H2O,另一类是铁盐有三氯化铁水合物FeCL3·6H2O.硫酸亚铁水合物FeSO4·17H2O和硫酸铁。
无机絮凝剂的优点是比较经济、用法简单；但用量大、絮凝效果低，而且存在成本高、腐蚀性强的缺点。
1.2无机高分子絮凝剂无机高分子絮凝剂是20世纪60年代后期才发展起来的一类新型废水处理剂。
与传统絮凝剂相比，它能成倍的提高效能，且价格较低，因而有逐步成为主流药剂的趋势。
目前日本、俄罗斯、西欧及我国生产此类絮凝剂已达到工业化、规模化和流程自动化的程度，加上产品质量稳定，无机聚合类絮凝剂的生产已占絮凝剂总产量的30%～60%[1]。
1.2.1简单的无机聚合物絮凝剂这类无机聚合物絮凝剂主要是铝盐和铁盐的聚合物。
如聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铝（PAS）、聚合氯化铁（PFC）以及聚合硫酸铁(PFS)等。
无机聚合物絮凝剂之所以比其它无机絮凝剂效果好，其根本原因在于它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚。
《2024年石油化工废水处理技术研究进展》范文
《石油化工废水处理技术研究进展》篇一一、引言随着石油化工行业的快速发展，产生的废水问题日益突出，其处理技术的研究与进步显得尤为重要。
石油化工废水含有复杂的有机物、重金属及有害物质，如不经过有效处理直接排放，将对环境造成严重污染，影响生态平衡和人类健康。
因此，石油化工废水处理技术的研究成为了环境保护领域的重要课题。
本文旨在探讨石油化工废水处理技术的最新研究进展。
二、石油化工废水特点及危害石油化工废水具有成分复杂、有机物含量高、毒性大、色度深、难降解等特点。
这些废水若不经过妥善处理，将严重污染水体，影响水资源的可持续利用，同时可能对生态系统和人类健康造成长期危害。
三、石油化工废水处理技术的研究进展（一）物理法物理法主要包括吸附法、膜分离法等。
近年来，研究重点在于寻找高效、环保的吸附材料和膜材料。
例如，活性炭、纳米材料等被广泛应用于吸附法中，能够有效去除废水中的有机物和重金属。
同时，新型的膜材料也在不断提高对油类等污染物的截留率。
（二）化学法化学法包括氧化还原法、混凝沉淀法等。
这些方法主要通过化学反应改变污染物的性质，从而达到去除污染物的目的。
例如，光催化氧化技术近年来发展迅速，能够有效地降解废水中的有机物。
此外，新型的混凝剂和沉淀剂也在不断研发中，以提高对废水中污染物的去除效率。
（三）生物法生物法是利用微生物的新陈代谢作用降解废水中的有机物。
近年来，研究重点在于构建高效、稳定的生物反应器和提高微生物的适应性。
例如，通过基因工程技术改良微生物的遗传特性，提高其对特定污染物的降解能力。
同时，新型的生物反应器如膜生物反应器等也在提高处理效率方面取得了显著成果。
（四）组合技术组合技术是将两种或多种处理方法组合起来，以实现更高效的废水处理。
例如，物理-化学组合法、生物-化学组合法等。
这些方法能够充分发挥各种处理方法的优势，提高对废水中污染物的去除效率。
近年来，随着研究的深入，越来越多的组合技术被应用于石油化工废水的处理中。
聚丙烯酰胺的改性及在废水处理中的应用研究
聚丙烯酰胺的改性及在废水处理中的应用研究作者：王志强来源：《科学与财富》2018年第28期摘要：改性聚丙烯酰胺具有良好的絮凝性、水溶性与吸附性，在废水处理中发挥了极为重要的作用。
本文将对聚丙烯酰胺的改性及在废水处理中的应用进行详细分析与探讨，希望能起到抛砖引玉的作用。
关键词：聚丙烯酰胺；改性；废水处理；应用随着我国工农业的快速发展以及人口的不断增多，工业废水以及生活污水的类型与数量也在急剧上升，水质复杂程度更高。
同时，人们也逐步提高了对水环境的要求，而这无疑给水处理提供了更高的要求。
当前，国际上不断致力于污水处理方面的研究，且研发了许多水处理工艺，例如污水生态处理技术、电渗析法、化学氧化法、吸附法、例子交换法、生化法、絮凝沉淀法等。
其中絮凝沉淀方法在处理污水时具有高效、便捷的特点，所以获得了广泛的应用。
一般较为常见的絮凝剂大部分都是有机与无机高分子絮凝剂。
其中无机高分子其虽然价格不高，不过其需要投入大量物料，所以实际生产的废渣也较多。
而有机高分子絮凝剂大多数都是水溶性聚合物，分子质量较大，根据其实际电荷不同可以划分成非离子型、阴离子型、阳离子型以及两性絮凝剂。
在诸多有机高分子絮凝剂中有数聚丙烯酰胺其水溶性出众，但是因为其分子链上的侧基是非常活泼的酰胺基，其能够出现诸多化学反应，所以对其进行改性尤为重要。
一、聚丙烯酰胺阴离子化聚丙烯酰胺作为一种絮凝剂在污水与泥浆处理等工作中获得了普及，但是阴离子聚丙烯酰胺（APAM）的价格只是阳离子（CPAM）的一般，将其用到碱性泥浆脱水，具有极为显著的效果。
在聚丙烯酰胺智联上使用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）能够将羟基负离子引入，从而将聚丙烯酰的部分性质进行改变。
例如，HPAM的水溶液其形态结构较为特殊，且粘度较高，所以其增粘性与水溶性较佳，不过其也抗剪切、抗盐以及耐温性能较差。
国际上诸多学者为了克服其所存在的缺陷开展有关研究，发现聚丙烯酰胺分子中的-CONH2基团能够发生多类反应，其中将羟甲基引入羟甲基化学反应中容易生成分子间氢键，通过和小分子产生脱水交联以及缩醛反应来将上述缺点克服，从而将其有效的应用到生产和生活当中。
《2024年水处理絮凝剂研究与应用进展》范文
《水处理絮凝剂研究与应用进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水资源的污染问题日益严重，水处理技术的研究与应用显得尤为重要。
其中，絮凝剂作为水处理过程中的关键环节，对于提高水质、减少水体污染具有重要作用。
本文将就水处理絮凝剂的研究与应用进展进行详细阐述。
二、水处理絮凝剂概述水处理絮凝剂是一种用于加速水中悬浮颗粒物凝聚、沉降的化学药剂。
在水处理过程中，絮凝剂能够使水中的胶体颗粒物通过电性中和、吸附架桥等作用，形成较大的絮凝体，从而便于从水中去除。
三、水处理絮凝剂的研究进展1. 无机絮凝剂研究无机絮凝剂因其价格低廉、来源广泛等特点，在水处理中得到了广泛应用。
近年来，研究者们针对无机絮凝剂的缺点，如产生大量污泥、对环境造成二次污染等问题，进行了大量研究。
通过改进制备工艺、优化使用条件等手段，提高了无机絮凝剂的性能，降低了其对环境的负面影响。
2. 有机絮凝剂研究与无机絮凝剂相比，有机絮凝剂具有更好的絮凝效果和较低的污泥产量。
近年来，研究者们针对有机絮凝剂的生物降解性、环境友好性等方面进行了大量研究。
通过合成新型有机分子、改进制备工艺等手段，提高了有机絮凝剂的性能和生物降解性，进一步拓展了其在水处理领域的应用。
3. 复合型絮凝剂研究为了充分利用无机和有机絮凝剂的优点，研究者们开始研究复合型絮凝剂。
复合型絮凝剂结合了无机和有机絮凝剂的优点，具有较高的絮凝效果、较低的污泥产量和较好的生物降解性。
目前，复合型絮凝剂已成为水处理领域的研究热点。
四、水处理絮凝剂的应用进展1. 在饮用水处理中的应用饮用水安全是关系到人民群众身体健康的重要问题。
在饮用水处理中，絮凝剂被广泛应用于去除水中的悬浮颗粒物、胶体物质等污染物。
随着新型絮凝剂的研发和应用，饮用水处理效果得到了显著提高，确保了饮用水的安全性。
2. 在工业废水处理中的应用工业废水中含有大量的有害物质，对环境造成严重污染。
絮凝剂在工业废水处理中发挥着重要作用，能够去除废水中的悬浮物、重金属等污染物。
有机高分子絮凝剂的研究进展
近年来 ， 有机高分子絮凝剂 以其杼 陛粘数高 、 吸附架桥能力强 、 投 加量小 、 絮凝效 果好 、 适用 范围广 、 产生 的污泥量少 、 絮凝速度快和受 水 中共存盐类 、Ｈ及 温度影 响小等优 点 ， ｐ 得到 日 愈广泛的应用 其新 产品的不断问世 ， 产品类型、 规格更加齐全 ， 功能也逐步多样化 新 产 品不仅具有 一般普通有机 高分子絮凝剂 的吸附架桥 絮凝 悬浮物 的功 能． 而且具有 电性 中和 和带 特殊表面活性 作用的破乳除油 功能 ． 使有 机高分子絮凝 剂从单纯 的污水处理达标 回注与 回用发展 到达标外排 的程度 ． 具有更加广阔的应用前景
［ ｂｔ ｃ］ｈ ｇｎ ｏ ｍ ｒ ｏｃｌ ｔｆｃｕａｏ ｅｈｎ ｍ ｗｒ ｒ ｉ ｅ ． ｅ ａ ｓｒ ｅｒ ｅ ｐ ｌａｏ ｗｇ ｅｔｅｔ ｎ Ａ ｓ ａｔＴｅｏ ａｉｐｌ ｅ ｆｅｕａ ｓ ｏｃｌｉ ｍ ｃａｉ ｅ ｖ ｗ ｄｔ ｔ ｔｅ ａ ｈｉ ｔ ｐｉ ｔｎｏｓ ａｅｒａ ｎ ａｄ ｒ ｒ ｃ ｙ ｌ ｎ ｌ ｔｎ ｓ ｅｅｅ ｈ ｌｅ ｓ ｃ ｎ ｈ ａ ｃ ｉ ｆｅ ｔ ｍ
的氨 ． 腐蚀设备 ． 环境。 污染 而共 聚法 没有水解工序 ， 生产周期短 ， 无污 的运输 和贮存 带来不便 。因此笔者认为应进一步研发高效 、廉价 、 无 染： 尤其近年来 随着丙烯酸生产 成本 的降低 和质 量的提高 ． 使得用丙 毒、 无二次 污染 的新型有机高分子絮凝剂 ， 改善并优化生产工艺 ． 则其 烯酰胺与丙烯 酸共聚生产阴离子聚丙烯酰胺成为 当前研究 的重点ｍ 将 。 拥有广阔的 应用前景。 ●
科技信息
。科教前沿 ０
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ Ｍ Ｔ Ｏ Ｎ
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Table 2 The content of oil and solid particles in the sim ulated and oil2field water
絮凝剂 空白
ZP5 ZP6 ZP7 ZP8 ZHP5 ZHP6
[ 10, 11 ]
表 1 絮凝剂特性粘数及相对分子量
Table 1 The viscosity and molecular weight of flocculant
絮凝剂 阳离子度 / %
1
12106 11132 9184
相对分子量 × 104
679136 617122 499117
Mη = (η/01000373 ) × 11515
絮凝剂分子聚集形态表征 : 絮凝剂用去离子水配成 1000m g・ l 的溶液 , 置于样品台上 , 液氮冷 冻 , 保持冷冻状态迅速放入冷冻干燥机冷冻升华 72 h 左右 , 样品完全干燥后 , 喷镀金膜 , 用 JS M2 6700F型扫描电子显微镜 ( JEOL Japan )观察其微观形态 . 按照企业《 聚驱产出物模拟配制方法 (推荐做法 ) 》 中的方法制备一系列模拟污水 , 进行室内研究 , 并对渤海油田采出水进行现场评价 , 测定处理前后水中含油量及固体悬浮物含量 .
[ 5, 9 ]
在反应物中引入一定含量的功能单体 , 采用水溶液自由基胶束共聚法 制得疏水改性高分子阳离子絮凝剂 HAP (AM 2 DAC ) .
112 絮凝剂的特性及性能评价
, 在相同的引发条件下
絮凝剂分子特征基团表征 : 选取阳离子度相同的普通阳离子絮凝剂和疏水改性阳离子絮凝剂 , 用 丙酮沉析 , 乙醇抽提纯化 , 真空干燥 , 粉碎后 , KB r压片 , 用红外光谱仪 ( B ruker Germ any) 进行分子 中基团的表征 . 絮凝剂相对分子量的测定 : 按 GB1200511 2 89 标准用乌氏粘度计 (型号为 4 2 0157 ) 测定其特性粘数 η . 用下式计算絮凝剂的相对分子量 :
84216 13115 12516 7912 6911 2018 1816 183195 43156 41185 42133 40196 27159 23175 8414 8511 9016 9118 9715 9718
3 结论
( 1 ) 具有高枝化度 、多取代基功能基团的引入 , 一方面增强了分子间疏水相互作用 , 同时 , 高 空间位阻的存在 , 降低了分子蜷曲程度 , 使分子链更加舒展 , 有利于提高高分子体系的絮凝能力 . ( 2 ) 高分子絮凝剂分子中引入的功能基团所兼有的疏水性 , 大大增加了高分子絮凝剂对油组分 的亲和性 , 显著提高去除油组分的能力 , 从而为拓宽絮凝剂在高含油污水处理中的应用开辟了途径 .
参 考 文 献
[ 1 ] 任广萌 , 孙德智 , 我国三次采油污水处理技术研究进展 [ J ] 1 工业水处理 , 2006, 26 ( 1) ∶1 —4 [ 2 ] 陈鸿 , 张熙 , 梁兵 , 疏水改性阳离子型高分子絮凝剂 P (AM 2 DMDAAC 2 BA ) 的合成与性能研究 [ J ] 1 分子材料科学与工程 , 2003, 19 ( 2) ∶97 —100 [ 3 ] Ren Haijing, Chen W enna, Effect of Hydrophobic Group on Flocculation Properties and Dewatering Efficiency of Cationic Acrylam ide Copolymers [ J ] 1R eactive & Functiona l Polym ers, 2007, 14 ( 4) ∶601 —608 [ 4 ] Feng Yujun, Laurent B illon, B runo Grassl, Hydrophobically A ssociating Polyacrylam ides and Their Partially Hydrolyzed Derivatives Pre2 pared by Post2 modification111 Synthesis and Characterization [ J ] 1 Polym er, 2002, 43 ∶2055 —2064 [ 5 ] Zhu Zhuoyan, Ouyang J ian, Sabrina Paillet, Hydrophobically Modified A ssociating Polyacrylam ide ( HAPAM ) Synthesized by M icellar Copolymerization at H igh Monomer Concentration [ J ] 1 Eu ropean Polym er Journa l, 2007, 43 ∶824 —834 [ 6 ] W hipp le W esley L , Maltesh Chidambaram , Johnson Cathy C et al1 , Structurally2 Modified Polymer Flocculants [ P ] , US 621529, July 17, 2003 [ 7 ] Jacques, Donald F, Bock et al1 , Hydrophobically A ssociating Polymers for O ily W ater Clean 2up [ P ] , US 4734205, March 29, 1988 [ 8 ] Bock, Jan Valint, Paul L , Hydrophobically A ssociating Polymers Containing D im ethyl Acrylam ide Functionality [ P ] , US 4997878, March 5, 1991
455
2 结果与讨论
211 絮凝剂的结构与表征
絮凝剂的 FTIR 谱如图 1 所示 : 其中谱线 a 是阳离子絮凝剂 , 谱线 b 是疏水改性阳离子絮凝剂 . - 1 3424cm 对应 —CONH2中 N —H 的对称伸展振动吸 收峰 , 该峰较宽较强 ; 2129cm 对应 —COO — 的特 - 1 - 1 征吸收峰 ; 1737cm 和 1669cm 分别对应 C O 酰 胺 I带的特征吸收峰及 —CONH — 酰胺 Ⅱ 带的特征弯 - 1 + 曲振动峰 ; 1483cm 为 —N ( CH3 ) 3 中甲基的变形 振 动 峰 ; 1452cm
絮凝剂
ZP8 ZHP5 ZHP6
阳离子度 / %
80 50 60
特性粘数 /m l・g - 1
8106 12164 11196
相对分子量 × 104
368194 729147 670185
213 絮凝剂分子聚集形态的表征
图 2 为普通阳离子絮凝剂和疏水改性阳离子絮凝剂在扫描电子显微镜下观察到的微观结构 , 结果 显示疏水改性阳离子絮凝剂呈现出疏水作用较强的空间网状结构 . 由于分子中疏水单元的存在 , 在分 子聚集体中形成疏水微区 , 加强了与有机组分以及各种非极性组分的相互作用 , 从而具有很强的携带 和包容有机组分和其它非极性组分的能力 .
摘 要 采用水溶液自由基胶束共聚法 , 通过氧化还原引发体系聚合 , 制得了一种疏水改性高分子阳离子 絮凝剂 . 探讨了疏水功能单体的引入对絮凝剂分子聚集形态和絮凝性能的影响 . 结果表明 , 疏水单元的存 在 , 在分子聚集体中形成了疏水微区 , 增强了聚合物的絮凝性能 , 提高了其净化含油污水的能力 . 关键词 阳离子絮凝剂 , 含油污水 , 合成 , 絮凝 .
1 实验部分
111 絮凝剂的合成
将丙烯酰胺 (AM ) 、阳离子单体 (DAC )和去离子水按比例加入广口瓶中搅拌溶解 , 溶液在通氮保 护下恒温 ( 0 ℃) , 加入引发剂 , 反应约 3 —5h聚合结束 , 得到透明胶块状聚合物 . 将胶块状聚合物造 粒 干燥 粉碎 , 得到一系列 AM 2 DAC 阳离子絮凝剂 P (AM 2 DAC ) .
果证实了功能单体成功的引入 . F ig11 FTIR spectra of flocculant 212 絮凝剂相对分子量的测定 絮凝剂相对分子量的计算结果如表 1 所示 . ZP5 —ZP8 分别为普通阳离子絮凝剂 ; ZHP5 和 ZHP6 为制备的疏水改性阳离子絮凝剂 , 阳离子度 分别与 ZP5 和 ZP6 相同 . 由此可以看出 , 随着阳离子单体含量的增加 , 絮凝剂的相对分子量有降低的 趋势 , 而加入疏水功能单体后有利于获得高分子量的聚合物体系 .
图 2 普通阳离子絮凝剂和疏水改性阳离子絮凝剂的扫描电镜照片
F ig12 The SEM photograph of P (AM 2 DAC ) and HAP (AM 2 DAC )
214 絮凝性能评价
456
环 境 化 学
27 卷
分别对模拟污水及油田现场采出水进行处理 , 处理数据列于表 2. 结果表明 , 随着阳离子度的提 高 , 絮凝剂的絮凝性能增强 , 对油和固体悬浮物的去除率提高 . 这是因为污水中的油滴和固体悬浮物 均带负电荷 , 他们可因静电作用而吸附带正电荷的阳离子絮凝剂 , 通过表面电荷中和而使双电层受到 压缩 , 从而使粒子间距离缩短而絮凝沉降 , 阳离子度高的絮凝剂虽然分子量比较低 , 也可在粒子间架 桥 , 它们的絮凝过程是 “ 架桥 ”与 “ 电中和 ”共同完成的 . 但阳离子度高的絮凝剂由于分子量 较低 , 架桥能力较弱 . 由于同时具有疏水性能和高空间位阻效应的功能单元的引入 , 一方面使聚合物的亲水性降低 , 在 油滴及悬浮颗粒上的吸附能力增强 , 且聚合物中的疏水基团在水溶液中为了降低能量将发生缔合作 用 , 在分子聚集体中形成疏水微区 , 大大加强了聚合物与油滴及悬浮颗粒间的相互作用 . 另一方面 , 由于高空间位阻效应 , 增加了高分子分子内刚性 , 减少了分子蜷曲程度 , 增大了动力学半径 , 起到了 增加搭桥的作用 . 即以上两种效应使疏水改性聚合物具有更强的吸附架桥作用 , 从而获得更强的絮凝 性能 ; 同时这种功能化的高分子体系能更加有效地去除污水中油组分和其它非极性组分 , 从而 , 拓宽 了絮凝剂在高含油污水处理中的应用 .