一种用于含油废水处理的絮凝剂制备方法

文档序号:35341608发布日期:2023-09-07 10:46阅读:45来源:国知局

本发明属于絮凝剂,具体设计一种用于含油废水处理的絮凝剂制备方法。


背景技术:

1、随着石油及石油化学工业的发展,各种石油污染物正日益威胁着人类的生存环境。由于采出的原油含有大量的水分,在对原油进行提纯后排出的废水中除了含有石油烃类外,还含有硫、酚、氰等有害物质。目前,处理含油废水主要采用膜分离、物理分离、吸附、电化学以及絮凝等方法。含有废水目前广泛使用的方法是絮凝沉淀法,一般采用絮凝法处理含油废水时,常规的除油絮凝剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铁、三氯化铁等,然后再加入助凝剂聚丙烯酰胺,通过气浮机自动除油处理。但这种处理方法再预处理含油废水时常需要调整合适ph并且投加的絮凝剂量较大,这使得其在实际含油废水处理中应用受限。

2、壳聚糖基絮凝剂是一种常见的天然高分子絮凝剂,在各类水处理和污泥处理中显示出优越的性能,最大的优点是可生物降解,无二次污染。前人在使用壳聚糖絮凝含油废水时,采用壳聚糖和聚丙烯酰胺联合使用的方法处理含油废水,在使用前同样需要用氢氧化钠和硫酸调节含油废水的ph,使得ph范围限制较窄。

3、中国专利申请号cn202210623122.0,发明名称为“一种植物源除油絮凝剂及其制备方法”公开了一种通过羧化反应以树皮为原料制备除油絮凝剂的方法,优点在于其可完全生物降解、无二次污染。其制备过程需要控制的变量较多,产品去除含油废水的去除率不明确。

4、因此开发一种制备工艺简单,制备原料简单,在含油废水处理的适用ph范围较大,所需要的投加量小,具有良好的絮凝效果的用于含油废水处理的絮凝剂十分有必要。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足,本发明提供一种制备工艺简单,制备原料简单,在含油废水处理的适用ph范围较大,所需要的投加量小,具有良好的絮凝效果的用于含油废水处理的絮凝剂的制备方法。

2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、该方法首先将壳聚糖溶解于盛有乙酸溶液的反应器1中;然后将丙烯酰胺溶解于适量去离子水中,边搅拌加入一定量丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯,搅拌至三者混合均匀,得到混合溶液;将混合溶液倒入反应器2中,加入过硫酸钾,并混合均匀;向反应器2中通入n2驱氧,然后将其置于水浴锅中反应50~60min;然后向反应器1中通入n2后,将其中壳聚糖溶液倒入反应器2中并混合均匀,继续在水浴锅中反应60~80min,得到接枝共聚物,熟化后,将接枝共聚物浸泡于丙酮和无水乙醇的混合溶液中,然后将接枝共聚物真空干燥,即得到一种对含油废水去除效果优异的絮凝剂。

4、具体包括以下步骤:

5、1)首先将壳聚糖溶解于盛有2%的乙酸溶液的反应器1中,控制壳聚糖在乙酸溶液中的质量分数为3~5%。

6、2)然后将丙烯酰胺溶解于适量去离子水中,使得丙烯酰胺在去离子水中的质量分数为6~10%,边搅拌加入一定量丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯,控制丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯之间的摩尔质量比为1:0.8~1.5:0.8~1.5,得到混合溶液。

7、3)将步骤2)中得到的混合溶液倒入反应器2中,加入过硫酸钾并混合均匀,控制过硫酸钾在溶液中的质量分数为0.02~0.1%。

8、4)向反应器2中通入n2驱氧,然后将其置于70~90℃水浴锅中反应50~60min。

9、5)然后向反应器1中通入n2后,将其中壳聚糖溶液倒入反应器2中并混合均匀,继续在70~90℃水浴锅中反应60~80min,得到接枝共聚物,熟化12h。

10、6)熟化后,将接枝共聚物浸泡于丙酮和无水乙醇的混合溶液中,然后将接枝共聚物真空干燥,即得到一种对含油废水去除效果优异的絮凝剂。

11、其中:步骤1)中所述控制壳聚糖在乙酸溶液中的质量分数为3~5%。若壳聚糖在乙酸溶液中的质量分数偏低,后续参与反应的壳聚糖不够,若偏高则不易溶。

12、步骤2)控制丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯之间的摩尔比为1:0.8~1.5:0.8~1.5。当丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯之间的摩尔比不在上述范围时,会使得反应不完全、产品产率低,或者反应物过剩,造成浪费。

13、步骤3)中控制过硫酸钾在溶液中的质量分数为0.02~0.01%。当过硫酸钾在溶液中的质量分数过低时,反应速率慢,聚合时间长,反应物不能被完全引发;当过硫酸钾在溶液中的质量分数过高时,使得合成的絮凝剂过程中发生爆聚的现象。

14、步骤4)和5)中控制反应温度在70~90℃。当反应温度过低时,反应速率较慢;当反应过高时,反应速率并未显著提升,且能耗较高。

15、步骤4)和5)中所述控制反应时间分别为50~60min和60~80min。当反应时间过短,反应并未进行完全;反应时间过长,能耗较高,不经济。

16、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

17、本发明制备工艺简单,制备原料简单,在含油废水处理的适用ph范围较大,所需要的投加量小,具有良好的絮凝效果。

18、对油类物质有很好的去除效果,在壳聚糖链上引入的阳离子单体使得絮凝剂能发挥作用的ph范围扩大,并且引入的阳离子单体有一定破乳的效果;引入的疏水单体使其更好在含油废水中发挥作用。



技术特征:

1.一种用于含油废水处理的絮凝剂制备方法,其特征在于,该方法首先将壳聚糖溶解于盛有乙酸溶液的反应器1中;然后将丙烯酰胺溶解于适量去离子水中,边搅拌加入一定量丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯,搅拌至三者混合均匀,得到混合溶液;将混合溶液倒入反应器2中,加入过硫酸钾,并混合均匀;向反应器2中通入n2驱氧,然后将其置于水浴锅中反应50~60min;然后向反应器1中通入n2后,将其中壳聚糖溶液倒入反应器2中并混合均匀,继续在水浴锅中反应60~80min,得到接枝共聚物,熟化后,将接枝共聚物浸泡于丙酮和无水乙醇的混合溶液中,然后将接枝共聚物真空干燥,即得到一种对含油废水去除效果优异的絮凝剂。

2.根据权利要求1所述的用于含油废水处理的絮凝剂制备方法,其特征在于,壳聚糖在乙酸溶液中的质量分数为3~5%,乙酸的质量分数为2%。

3.根据权利要求1所述的用于含油废水处理的絮凝剂制备方法,其特征在于,将丙烯酰胺溶解于适量去离子水中,边搅拌加入一定量丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯,丙烯酰胺在去离子水中的质量分数为6~10%,丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯之间的摩尔质量比为1:0.8~1.5:0.8~1.5。

4.根据权利要求1所述的用于含油废水处理的絮凝剂制备方法,其特征在于,过硫酸钾在溶液中的质量分数为0.02~0.1%。

5.根据权利要求1所述的用于含油废水处理的絮凝剂制备方法,其特征在于,水浴锅中反应温度均为70~90℃。


技术总结
本发明公开了一种用于含油废水处理的絮凝剂制备方法。该方法首先将壳聚糖溶解于盛有乙酸溶液的反应器1中;然后将丙烯酰胺溶解于适量去离子水中,边搅拌加入一定量丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丁二烯,搅拌至三者混合均匀,得到混合溶液;将混合溶液倒入反应器2中,加入过硫酸钾,并混合均匀;向反应器2通入N2,然后将其置于一定温度的水浴锅中反应一段时间;然后向反应器1中通入N2后,将其中壳聚糖溶液倒入反应器2中并混合均匀,继续在一定温度的水浴锅中再反应一段时间,得到接枝共聚物,熟化后,将接枝共聚物浸泡于丙酮和无水乙醇的混合溶液中,然后将产物真空干燥,即得到一种对含油废水去除效果优异的絮凝剂。本发明制备工艺简单,制备原料简单,扩大了絮凝剂在含油废水处理的适用pH范围,并适当降低了絮凝剂在处理含油废水时所需要的投加量,具有良好的絮凝效果和经济效益。

技术研发人员:夏宇涵,唐晓旻
受保护的技术使用者:重庆工商大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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