一种杂化混凝剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种杂化混凝剂及其制备方法，该混凝剂为聚硅酸盐与阳离子单体共聚杂化而成的PMeS

【技术实现步骤摘要】
一种杂化混凝剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种处理油田污水杂化混凝剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]油田污水包括洗井污水、钻井污水、井下作业污水、油田采出水和矿区雨水，含有大量悬浮物固体以及氯离子、硫离子、硫酸根离子、碳酸根离子、钠离子、镁离子、钙离子、钾离子等无机阴离子、阳离子，使得油田污水具有盐度高、生垢离子多、成分复杂等特点。通常的处理方法有气浮法、物理吸附法、化学混凝法、电解法、生物化学法等。
[0003]混凝剂主要用于生活饮用水的净化、工业废水和特殊水质的处理(油田污水、印染污水、造纸污水等)，是在水处理过程中可以使水中的胶体微粒子相互粘接和聚集在一起的物质。而与城市生活污水相比，油田污水由于组分的复杂性对混凝剂的性能又有更高的要求。传统的铝盐、铁盐类混凝剂，其水解反应迅速，但由于处理存在乳化现象的油田污水时，净水效果并不理想，无法保证水质长期稳定达标，因此，国内外学者致力于发展各种复合型无机高分子絮凝剂。
[0004]专利CN102491475A报道了聚二甲基二烯丙基氯化铵复配絮凝剂及其制备方法与应用。采用廉价的含有硅酸盐类的天然物质，按一定比例与次序与聚二甲基二烯丙基氯化铵和助剂复配，对废水进行有效的絮凝处理。
[0005]专利CN105565462A报道了一种用于低浓度含藻水的除藻混凝剂，该除藻混凝剂包括复配使用的聚二甲基二烯丙基氯化铵和聚硅酸铝铁；采用所述的除藻混凝剂进行除藻，包括以下步骤：(1)向低浓度含藻水中加入聚二甲基二烯丙基氯化铵，反应0.5～5min后加入聚硅酸铝铁，进行混凝；(2)静置沉淀即可除去低浓度含藻水中的藻类。
[0006]论文(李哲，聚丙烯酰胺
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聚硅酸铝复合絮凝剂的制备及性能研究[D],天津科技大学，2015)以聚硅酸(PSA)、硫酸铝(AS)、氢氧化铝(AH)、丙烯酰胺(AM)为原料,采用原位分散聚合法制备无机
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有机复合絮凝剂聚丙烯酰胺
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硅酸铝(PAM
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PASS)。
[0007]论文(冯欣蕊，PAC
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PDMDAAC杂化絮凝剂的制备、表征及絮凝性能研究[D]重庆大学，2014)采用原位聚合法以聚合氯化铝、二甲基二烯丙基氯化铵为原料，以过硫酸铵为引发剂制备了离子型PAC
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PDMDAAC杂化絮凝剂；还公开了采用溶胶
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凝胶法以硅烷偶联剂KH570为无机改性剂，以聚合氯化铝、二甲基二烯丙基氯化铵为原料，以过硫酸铵为引发剂制备了共价型PAC
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PDMDAAC杂化絮凝剂；并公开了聚合氯化铝
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聚二甲基二烯丙基氯化铵(PAC
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PDMDAAC)杂化絮凝剂是基于聚合氯化铝较强的电中和作用和聚二甲基二烯丙基氯化铵有机高分子絮凝剂优异的吸附架桥能力的协同作用而开发的新型高效絮凝剂。
[0008]传统的混凝剂总体为铝盐、铁盐类混凝剂，其水解反应迅速，但处理存在乳化现象的油田污水时，净水效果并不理想，无法保证水质长期稳定达标的问题。目前公开的一些复配絮凝剂虽然提高了传统絮凝剂在污水处理中的净水效果，但油田污水中即含有大量的油污染和悬浮物污染，现有的复配型絮凝剂难以同时实现除油、絮凝的水处理效果，因此针对
油田污水，需要另外开发一种即可以实现絮凝沉降悬浮物，又可以实现除油净化的混凝剂。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种原油脱硫剂及其制备方法。
[0010]本专利技术的技术方案如下：
[0011]一种杂化混凝剂，为聚硅酸盐与阳离子单体共聚杂化而成的PMeS(聚硅酸盐)
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PDMDAAC(聚二甲基二烯丙基氯化铵)。所述聚硅酸盐与阳离子单体的质量比为1:2～5，所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵和/或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。
[0012]优选的，所述聚硅酸盐与阳离子单体的质量比为1:3.5。
[0013]其中，所述聚硅酸盐优选为聚硅酸铝、聚硅酸铁、聚硅酸镁、聚硅酸锌、聚硅酸铝铁中的一种或多种。
[0014]本专利技术还公开了一种杂化混凝剂的制备方法，采用硅酸钠与金属硫酸盐制备成聚硅酸盐，并在硫酸铵作为引发剂的作用下，采用聚硅酸盐与阳离子单体反应生成杂化净水剂。
[0015]所述制备方法具体包括以下步骤：
[0016]S1)将硅酸钠水解活化后，与金属硫酸盐反应制备聚硅酸盐；
[0017]S2)将制备得到的聚硅酸盐加入阳离子单体中，再加入引发剂过硫酸铵，并在45～70℃条件下反应3～6h得到杂化混凝剂。
[0018]进一步地，所述步骤S1)具体包括以下步骤：将硅酸钠溶于去离子水中，快速调节溶液pH为1.5，常温下自然活化4～7h得到活化硅酸；然后加入金属硫酸盐，搅拌溶解后，静置自然熟化8～15h后即得到聚硅酸铝溶液；
[0019]其中，所述硅酸钠溶于去离子水后，用盐酸或者稀硫酸调节溶液的pH值。
[0020]优选地，所述硅酸钠的活化时间为5h；加入金属硫酸盐后的自然熟化时间为10h。
[0021]进一步地，所述硅酸钠与金属硫酸盐的摩尔比为1:0.8～1.5。
[0022]优选地，所述硅酸钠与金属硫酸盐的摩尔比为1:1。
[0023]本专利技术的技术效果如下：
[0024]本专利技术针对油田污水相较于城市生活污水而言，由于组分的复杂性对混凝剂的性能有更高的要求的需求，提供了一种杂化混凝剂及其制备方法，该混凝剂采用聚硅酸盐与阳离子单体共聚而成，其性质稳定，结构疏松多孔，具有更好的混凝作用，除油和悬浮物絮凝除去效果明显；该制备方法采用硅酸钠与金属硫酸盐制备成聚硅酸盐，并在硫酸铵作为引发剂的作用下，采用聚硅酸盐与阳离子单体反应生成杂化净水剂，其制备方法简单，易于推广应用。
具体实施方式
[0025]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。
[0026]实施例1
[0027]一种杂化混凝剂，采用以下方法制备：
[0028]S1)制备聚硅酸铝：将九水硅酸钠溶于去离子水中，用10％的盐酸快速调节溶液pH为1.5，常温下自然活化4h得到活化硅酸；然后按照九水硫酸钠与十八水硫酸铝的摩尔比为
1:0.8的比例加入十八水硫酸铝，搅拌溶解后，静置自然熟化8h后即得到聚硅酸铝溶液；
[0029]S2)在制备得到的聚硅酸铝溶液按照聚硅酸铝与二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为1:2的比例加入二甲基二烯丙基氯化铵，再加入引发剂过硫酸铵，并在45℃条件下反应6h得到杂化混凝剂A。
[0030]实施例2
[0031]S1)制备聚硅酸铝：将九水硅酸钠溶于去离子水中，用10％的硫酸快速调节溶液pH为1.5，常温下自然活化7h得到活化硅酸；然后按照九水硫酸钠与十八水硫酸铝的摩尔比为1:1.5的比例加入十八水硫酸铝，搅拌溶解后，静置自然熟化15h后即得到聚硅酸铝溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种杂化混凝剂，其特征在于为聚硅酸盐与阳离子单体共聚杂化而成的PMeS
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PDMDAAC，所述阳离子单体为二甲基二烯丙基氯化铵和/或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，所述聚硅酸盐与阳离子单体的质量比为1:2～5。2.根据权利要求1所述的杂化混凝剂，其特征在于所述聚硅酸盐为聚硅酸铝、聚硅酸铁、聚硅酸镁、聚硅酸锌、聚硅酸铝铁中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述聚硅酸盐与阳离子单体的质量比为1:3.5。4.权利要求1
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3任一所述的一种杂化混凝剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1)将硅酸钠水解活化后，与金属硫酸盐反应制备聚硅酸盐；S2)将制备得到的聚硅酸盐加入阳离子单体中，再加入引发剂过硫酸铵...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海洋，赵毅，郭靖，黎志敏，钟荣强，张菁，李鹏，杨思远，滕建强，邱海峰，崔伟，侯建平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：