一种处理含聚采油废水的复配混凝剂及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种混凝剂及其应用，特别涉及一种处理含聚采油废水的复配混凝剂及其应用。
【背景技术】
[0002]目前，很多油田已经进入了石油开采的中后期，如果采用水驱油技术，则石油的开采率下降，因此，为了保证石油的开采率，开始采用聚合物驱油技术。聚合物驱油技术虽然保证了石油产量的增加，但是聚合物驱油技术与水驱油技术相比，产生的采油废水中不仅含有大量油类、矿物离子，还含有大量分解、变性的聚丙烯酰胺，行业中一般把这种废水称为含聚采油废水。虽然部分水解聚丙烯酰胺本身无毒无害，但是在地下高温、高压等复杂环境条件作用下，分子结构发生卷曲、变形，易分解为单体丙烯酰胺。单体丙烯酰胺则是一种神经毒素，会伤害人或者动物的神经系统，使人和动物表现出肌体无力，运动失调等症状。另外，含有部分水解聚丙烯酰胺的采油废水与水驱油技术产生的采油废水相比，性质会发生以下变化:1、废水粘度增大，从而水中胶体的稳定性增大，形成稳定的乳状液体系；2、废水中油珠的粒径变小，界面电荷发生一定的变化，能够更加稳定的存在于废水中。由于含聚采油废水的上述变化，因此处理难度增加；进一步地，由于聚丙烯酰胺的存在，严重干扰絮凝过程，使絮凝效果变差，进一步增加了含聚采油废水的处理难度。
[0003]针对含聚采油废水的处理方法有混凝溶气气浮技术。混凝溶气气浮主要是通过投加混凝剂使废水中的胶体颗粒脱稳，并且凝聚碰撞成较大的颗粒，再由溶气气浮设备产生微小的气泡，使凝聚的颗粒附着在微小的气泡上，随气泡浮到水面，从而去除废水中的污染物。可见，应用混凝溶气气浮技术处理含聚采油废水时，混凝剂是关键。现有技术的混凝剂主要是无机混凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)与有机高分子混凝剂聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)组合复配而成的混凝剂。由于含聚采油废水中含有的部分水解聚丙烯酰胺有一定的抗凝性，仅通过现有技术无法使废水中污染物处理到排放标准，后续还需进一步进行生物处理。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明实施例公开了一种处理含聚采油废水的复配混凝剂。技术方案如下:
[0005]一种处理含聚采油废水的复配混凝剂，包含无机高分子混凝主剂、有机高分子混凝助剂及无机天然材料助剂。
[0006]在本发明的一些优选方式中，所述无机高分子混凝主剂是聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)中的一种或其组合。
[0007]在本发明的一些优选方式中，所述有机高分子混凝助剂是二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或其组合。
[0008]在本发明的一些优选方式中，所述无机天然材料助剂是硅藻土、凹凸棒土、膨润土、沸石粉中的一种或其组合。
[0009]在本发明的一些优选方式中，所述无机高分子混凝主剂、所述有机高分子混凝助剂和所述天然材料助剂按以下比例混合复配而成:无机高分子混凝主剂为300?1100重量份、有机高分子混凝助剂为2?20重量份、无机天然材料助剂为20?100重量份。
[0010]一种利用上述复配混凝剂处理含聚采油废水的方法，包括如下步骤:
[0011](I)将含聚采油废水进行预除油处理；
[0012](2)向经过预除油处理的含聚采油废水中加入复配混凝剂进行混凝溶气气浮处理；
[0013](3)对经过混凝溶气气浮处理的废水进行过滤。
[0014]在本发明的一些优选方式中，所述复配混凝剂的加入量为每升含聚采油废水中加入无机高分子混凝主剂300?llOOmg、有机高分子混凝助剂为2?20mg、无机天然材料助剂为20?10mgo
[0015]在本发明的一些优选方式中，所述复配混凝剂的加入量为每升含聚采油废水中加入无机高分子混凝主剂600?900mg、有机高分子混凝助剂为2?10mg、无机天然材料助剂为 50 ?90mg。
[0016]在本发明的一些优选方式中，在向经过除油处理的含聚采油废水中加入复配混凝剂进行混凝溶气气浮处理之前，将废水的PH值调至3.0?9.0。
[0017]在本发明的一些优选方式中，所述除油处理采用重力隔油池、聚结除油器、旋流除油器的一种或其组合。
[0018]本发明实施例公开的复配混凝剂，具有如下优点:1、经本发明实施例公开的复配混凝剂应用于混凝溶气气浮技术所处理的含聚采油废水，由于加入的天然助剂，其能够作为凝聚的颗粒的核心，使颗粒易于增大，并且天然助剂能够加强吸附作用来对抗部分水解聚丙烯酰胺的抗凝性，所以使经过处理后的含聚采油废水能达到国家规定的排放标准，省去了后续进行生物处理的步骤，简化了含聚采油废水处理的工艺流程；2、本发明实施例所公开的复配混凝剂中采用有机高分子混凝助剂和无机天然材料作为助剂，和现有技术的复配混凝剂相比，有机高分子混凝助剂的加入量减少，因为无机天然材料相比于有机高分子混凝助剂价格低廉，所以在降低了混凝剂的成本的同时获得了更好的处理效果。
[0019]当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
【具体实施方式】
[0020]本发明的第一方面提供了一种处理含聚采油废水的复配混凝剂，包含无机高分子混凝主剂、有机高分子混凝助剂及无机天然材料助剂。
[0021]在本发明的第一方面的一个实施方式中，上述无机高分子混凝主剂可以是聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)中的一种或其组合。在本发明的第一方面的又一个实施方式中，上述有机高分子混凝助剂可以是二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)、聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种或其组合。在本发明第一方面的又一个实施方式中，上述无机天然材料助剂是娃藻土、凹凸棒土、膨润土、沸石粉中的一种或其组合。
[0022]发明人在反复对含聚采油废水的处理进行实验时意外地发现，在现有技术中的复配混凝剂中进一步加入天然材料作为助剂，能够显著改善含聚采油废水的处理效果。另外，在现有技术中一般采用的有机高分子混凝助剂的价格比无机天然材料的价格要高，在复配混凝剂中加入价格较低的天然材料，在提高了废水处理效果的同时，并且取得了降低混凝剂成本的效果。
[0023]另外，在本发明的第一方面的又一个实施方式中，上述无机高分子混凝主剂、上述有机高分子混凝助剂和上述天然材料助剂按以下比例混合复配而成:无机高分子混凝主剂为300?1100重量份、有机高分子混凝助剂为2?20重量份、无机天然材料助剂为20?100重量份。优选无机高分子混凝主剂为600?900重量份、有机高分子混凝助剂为2?10重量份、无机天然材料助剂为50?90重量份。
[0024]发明人在研宄过程中进一步发现，上述无机高分子混凝主剂、有机高分子混凝助剂和天然材料助剂采用上述重量份进行复配，能够取得更好的处理效果。
[0025]上述无机高分子混凝主剂、上述有机高分子混凝助剂和上述天然材料助剂均可以从市售渠道获得，例如，聚合氯化铝(PAC)购自桐乡市大洋化工厂，聚合氯化铁(PFC)购自泰安市泉鑫化工科技有限公司，聚合硫酸铁(PFS)购自北京沃特利源环保科技有限公司，聚合氯化铝铁(PAFC)购自北京沃特利源环保科技有限公司，二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)购自凯申化工有限责任公司，聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)购自山东鲁岳化工有限公司，十二烷基二甲基苄基氯化铵购自胜利油田胜利化工有限责任公司，十六烷基三甲基氯化铵购自广州市创玥化工有限公司，十八烷基三甲基氯化铵购自济宁百川化工有限公司，硅藻土购自河南四海净水材料有限公司，凹凸棒土购自盱眙鑫源科技有限公司，膨润土购自北京沃特利源环保科技有限公司，沸石粉购自济南光辉化工有限公司。
[0026]上述举例只是列举，并不是限定，其他购买渠道购买的上述试剂也可以用于本发明的实施方式中。
[0027]在本发明的第二方面提供了一种利用上述复配混凝剂处理含聚采油废水的方法，包括如下步骤:首先，将含聚采油废水进行预除油处理，接着，向经过预除油处理的含聚采油废水中加入复配混凝剂进行混凝溶气气浮处理，然后对经过混凝溶气气浮处理的废水进行过滤，完成含聚采油废水处理。
[0028]在本发明的第二方面的一个实施