本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于油田污水的复合絮凝剂及其制备方法。
背景技术：
随着我国油田采出液的含水量的逐渐增加，油田采出水污染越来越严重，絮凝技术作为一种即经济又有效的水处理技术，被广泛应用于中石化油田的采出水处理中。目前，单一絮凝剂实际使用时存在投加量大、絮体小且松散、运行成高本高等缺点，而复合絮凝剂是将两种或多种单组分絮凝剂通过某些化学反应，形成大分子量的共聚复合物，这样既克服了单一絮凝剂的不足，也充分发挥了多种絮凝剂的协同作用产生显著的增效互补作用，实践证明，复合絮凝剂表现出优于单一絮凝剂的絮凝性能。而且解决了无机和有机高分絮凝剂在水处理过程中需要分步加入、工艺繁琐、设备投资大、成本相应偏高的缺陷。
从化学组成来说，复合絮凝剂又可分为无机-无机复合絮凝剂、无机-有机复合絮凝剂、有机-有机复合絮凝剂。而现有的无机-有机复合絮凝剂由于天然有机物成分复杂，相关研究较少等原因，还难以进行大规模工业化生产、生产应用也较少。
技术实现要素：
本发明提出一种用于油田污水的复合絮凝剂及其制备方法，解决现有的无机-有机复合絮凝剂成分复杂无法工业化生产的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种用于油田污水的复合絮凝剂，是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝60-100份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物12-30份、壳聚糖季胺盐5-10份、羟乙基纤维素5-10份、丙烯酸乙酯5-10份、三氯化铁2-4份、硫酸铝1-3份。
其中，优选地，一种用于油田污水的复合絮凝剂是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝70-90份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物15-25份、壳聚糖季胺盐6-8份、羟乙基纤维素6-8份、丙烯酸乙酯6-8份、三氯化铁2-4份、硫酸铝1-3份。
本发明并提供了用于油田污水的复合絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)取淀粉-丙烯酸酰胺共聚物，加入水中，搅拌均匀，得到淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液；取聚合硅酸硫酸铝，加入水中，搅拌均均，得聚合硅酸硫铝溶液；
(2)将淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液加入聚合硅酸硫铝溶液中，控制反应温度为40-60℃，反应30-50min，熟化，得到接枝复合絮凝剂溶液；
(3)将壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯、三氯化铁、硫酸铝加入到步骤(2)得到的接枝复合絮凝剂溶液中，在10-30℃混合20-50min，即得复合絮凝剂。
其中，优选地，所述淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液中淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的质量百分比浓度为0.5-1.5％。
其中，优选地，所述聚合硅酸硫铝溶液中聚合硅酸硫铝的摩尔浓度为0.1-0.3mol/l。
其中，优选地，所述步骤(2)中聚合硅酸硫铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的重量比为3：1～5：1。
其中，优选地，所述步骤(2)中反应的碱化度b值为1-3。
本发明的有益效果：
本发明是以聚合硅酸硫酸铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物进行接枝反应得到的接枝聚合物为主料，以壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素和丙烯酸乙酯为活性助凝剂，以无机盐类三氯化铁、硫酸铝为催化凝聚剂，依据各种物质的特性，相互配伍合成机理，经过多种方案对比筛选后选择确定的。
本发明的复合絮凝剂适用于油田污水，在水中分子延伸层大，离子分散度高，对阴阳离子物质均有较好的去除能力，兼具了混凝沉降性能，可显著提升了沉淀池的出水水质和出水稳定性，同时减少药剂耗量，具有显著的社会效益和经济效益。
本发明的复合絮凝剂具有混凝效果好，沉降速度快，出水水质好的特点，而且成本低廉，可用于大规模推广。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种用于油田污水的复合絮凝剂，是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝80份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物116份、壳聚糖季胺盐8份、羟乙基纤维素8份、丙烯酸乙酯7份、三氯化铁3份、硫酸铝2份。
本发明并提供了用于油田污水的复合絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)取淀粉-丙烯酸酰胺共聚物，加入水中，搅拌均匀，得到淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液，淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液中淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的质量百分比浓度为1.0％；取聚合硅酸硫酸铝，加入水中，搅拌均均，得聚合硅酸硫铝溶液，聚合硅酸硫铝溶液中聚合硅酸硫铝的摩尔浓度为0.2mol/l；
(2)将淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液加入聚合硅酸硫铝溶液中，聚合硅酸硫铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的重量比为4：1，反应的碱化度b值为2，控制反应温度为50℃，反应40min，熟化，得到接枝复合絮凝剂溶液；
(3)将壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯、三氯化铁、硫酸铝加入到步骤(2)得到的接枝复合絮凝剂溶液中，在20℃混合40min，即得复合絮凝剂。
实施例2
本实施例提供一种用于油田污水的复合絮凝剂，是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝60份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物30份、壳聚糖季胺盐5份、羟乙基纤维素10份、丙烯酸乙酯5份、三氯化铁4份、硫酸铝1份。
本发明并提供了用于油田污水的复合絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)取淀粉-丙烯酸酰胺共聚物，加入水中，搅拌均匀，得到淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液，淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液中淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的质量百分比浓度为0.5％；取聚合硅酸硫酸铝，加入水中，搅拌均均，得聚合硅酸硫铝溶液，聚合硅酸硫铝溶液中聚合硅酸硫铝的摩尔浓度为0.3mol/l；
(2)将淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液加入聚合硅酸硫铝溶液中，聚合硅酸硫铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的重量比为3：1，反应的碱化度b值为3，控制反应温度为40℃，反应50min，熟化，得到接枝复合絮凝剂溶液；
(3)将壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯、三氯化铁、硫酸铝加入到步骤(2)得到的接枝复合絮凝剂溶液中，在10℃混合50min，即得复合絮凝剂。
实施例3
本实施例提供一种用于油田污水的复合絮凝剂，是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝100份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物12份、壳聚糖季胺盐10份、羟乙基纤维素5份、丙烯酸乙酯10份、三氯化铁2份、硫酸铝3份。
本发明并提供了用于油田污水的复合絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)取淀粉-丙烯酸酰胺共聚物，加入水中，搅拌均匀，得到淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液，淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液中淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的质量百分比浓度为1.5％；取聚合硅酸硫酸铝，加入水中，搅拌均均，得聚合硅酸硫铝溶液，聚合硅酸硫铝溶液中聚合硅酸硫铝的摩尔浓度为0.1mol/l；
(2)将淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液加入聚合硅酸硫铝溶液中，聚合硅酸硫铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的重量比为5：1，反应的碱化度b值为1，控制反应温度为60℃，反应30min，熟化，得到接枝复合絮凝剂溶液；
(3)将壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯、三氯化铁、硫酸铝加入到步骤(2)得到的接枝复合絮凝剂溶液中，在30℃混合20min，即得复合絮凝剂。
实施例4
本实施例提供一种用于油田污水的复合絮凝剂，是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝70份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物25份、壳聚糖季胺盐6份、羟乙基纤维素8份、丙烯酸乙酯6份、三氯化铁4份、硫酸铝1份。
本发明并提供了用于油田污水的复合絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)取淀粉-丙烯酸酰胺共聚物，加入水中，搅拌均匀，得到淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液，淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液中淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的质量百分比浓度为0.8％；取聚合硅酸硫酸铝，加入水中，搅拌均均，得聚合硅酸硫铝溶液，聚合硅酸硫铝溶液中聚合硅酸硫铝的摩尔浓度为0.25mol/l；
(2)将淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液加入聚合硅酸硫铝溶液中，聚合硅酸硫铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的重量比为4：1，反应的碱化度b值为2，控制反应温度为45℃，反应45min，熟化，得到接枝复合絮凝剂溶液；
(3)将壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯、三氯化铁、硫酸铝加入到步骤(2)得到的接枝复合絮凝剂溶液中，在25℃混合40min，即得复合絮凝剂。
实施例5
本实施例提供一种用于油田污水的复合絮凝剂，是由下述重量份的原料制成：聚合硅酸硫酸铝90份、淀粉-丙烯酸酰胺共聚物15份、壳聚糖季胺盐8份、羟乙基纤维素6份、丙烯酸乙酯8份、三氯化铁2份、硫酸铝3份。
本发明并提供了用于油田污水的复合絮凝剂的制备方法，包括下述步骤：
(1)取淀粉-丙烯酸酰胺共聚物，加入水中，搅拌均匀，得到淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液，淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液中淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的质量百分比浓度为1.2％；取聚合硅酸硫酸铝，加入水中，搅拌均均，得聚合硅酸硫铝溶液，聚合硅酸硫铝溶液中聚合硅酸硫铝的摩尔浓度为0.2mol/l；
(2)将淀粉-丙烯酸酰胺共聚物溶液加入聚合硅酸硫铝溶液中，聚合硅酸硫铝和淀粉-丙烯酸酰胺共聚物的重量比为4：1，反应的碱化度b值为3，控制反应温度为55℃，反应45min，熟化，得到接枝复合絮凝剂溶液；
(3)将壳聚糖季胺盐、羟乙基纤维素、丙烯酸乙酯、三氯化铁、硫酸铝加入到步骤(2)得到的接枝复合絮凝剂溶液中，在25℃混合40min，即得复合絮凝剂。
应用实施例
对本发明将实施例1-5所得复合高分子絮凝剂的使用效果进行了测定(水样5l，单位mg/l)，并以传统的pam-pac复合絮凝剂作为对比例进行了相同的污水处理并做测定，针对水样1的具体结果如下表所示：
针对水样2的具体结果如下表所示：
由上述数据可以看出，本发明的复合絮凝剂对污水的处理效果良好，明显优于传统的pam-pac复合絮凝剂，具有常优异的除浊、净化效果，本发明的高分子复合絮凝剂可用于浊度相对较轻以及浊度较大的油男污水的治理，并且具有良好的处理效果，并且本发明的高分子复合絮凝剂也可用于成分复杂的污水的治理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。