阳离子高分子絮凝剂的合成及其在油田的应用

2024-05-19

阳离子高分子絮凝剂的合成及其在油田的应用（共4篇）

阳离子高分子絮凝剂的合成及其在油田的应用篇1

利用ASP以及其他助剂组成的`复合引发体系,研究了在50℃下采用水溶液自由基聚合方式,得到了溶解性能好的阳离子均聚物PDMDAAC.考察了pH值、引发剂用量和单体浓度对阳离子均聚物黏度和阳离子度的影响.研究了PDMDAAC作为絮凝刺在油田污水处理中的应用.

作者：刘晓群张军丛丽丽张薇作者单位：盘锦市环境保护监测站,辽宁盘锦,124010 刊名：环境保护与循环经济英文刊名：LIAONING URBAN AND RURAL ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)： 29(6) 分类号：X703 关键词：高分子絮凝荆合成采油污水污水处理

阳离子高分子絮凝剂的合成及其在油田的应用篇2

一、除油

含油污水一直以来都是国内外污水处理的难题, 它不仅处理量大, 而且来源广泛, 组成复杂。含油污水最主要的来源是油田采出水, 即原油脱水站、各种原油储耀的罐底水、将含盐量较高的原油用清水洗盐后的污水、进入污水处理站的洗井废水等。由于油田含油污水处理以后主要用于回注, 处理的主要目标污染物为油类物质和悬浮物。

1. A1与聚合氯化铝一起使用时的除油效果

水样来源:SAGD污水

试验药剂:聚合氯化铝、A1、Ca Cl2

试验方法:量取100ML水样置于40℃的水浴中预热20min, 先加聚合氯化铝, 后加A1, 手摇100下, 放入水浴中, 加热30min, 用移液管分别移去一定体积的水样及空白, 用比色法测定水样含油率。

由于含油污水中的乳化油滴和胶体颗粒表面通常带负电荷, 而A1具有很高正电荷密度可以有效地中和其表面的负电荷, 使乳化油滴和胶体颗粒脱稳;同时线性主链中的C一C单键能自由旋转, 在水溶液中充分伸展, 分布比较自由, 可以将负电离子连接起来, 有利于充分发挥粘结架桥作用。因此我们将A1与聚铝、无水氯化钙, 复配使用于含油污水的除油处理, 试验结果显示, A1与聚铝复配使用除油效果很好, 除油率99.73%, 并确定了最佳加药量聚铝为100mg/L, A1为200 mg/L.

2. A1与其他药剂对比除油率

水样来源:SAGD污水

试验药剂:聚合氯化铝、A1、27、55、21、401

试验方法:方法同上, 但为了确定聚铝与有机季胺类药剂加入方式, 本次实验在加药的方式与前面试验方法有所不同的地方是先加入聚铝后手摇50下, 再加入有机季胺类药剂手摇50下, 其他实验方法同上。

试验结论:A1与其他有机季胺类相比较, 除油率效果较好, 加药浓度200mg/L时, 除油率为99, 89, 但加药浓度为100 mg/L时, 除油率为97.53%, 401药剂与A1比较, 加药浓度200mg/L时, 除油率为99, 76%, 加药浓度为100mg/L时, 除油率为99.40%, 与A1效果不分上下。

二、杀菌

1. A1与戊二醛复配, 杀菌试验验证

水样来源:风城80万调储罐进口 (培养四天, H2S≥15mg/L)

试验药剂;A1、净水剂 (聚合氯化铝) 、戊二醛

试验方法:水样中加入净水剂, 适当搅拌, 分别加入药剂A1和戊二醛, 取其上层清液, 放入若干个具塞试管中密封 (塞口缝隙中涂抹凡士林, 用保鲜膜包裹) 后, 定期测定溶液中SRB数量 (和硫化氢浓度 (比色法) 变化

试验数据:见下表

试验结论:由表一数据可知, A1单独使用效果不好, 要和净水剂、戊二醛复配使用效果才最佳, 并除菌效果都好于戊二醛。

2. A1与其他药剂对比

水样来源:风城80万调储罐进口 (培养四天, H2S≥15mg/L)

药剂名称:A1、27、55、21、401、KL-204杀菌剂、净水剂、净水剂 (聚合氯化铝) 、戊二醛

试验方法:同上

试验数据:见下表

试验结论:A1药剂与聚合氯化铝、戊二醛复配使用后与其他季胺类药剂相比, 除菌效果最好, 并且杀菌率100%, 与KL-204无机杀菌剂相比, 效果最好。

三、絮凝

采用絮凝剂通过絮凝沉降法处理工业废水是目前国内外普遍采用的一种既经济又简便的水质处理方法。聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDMDAAC) 一般被用于水和废水处理, 它可以同时发挥电中和及架桥作用, 作为一种阳离子型有机高分子絮凝剂, 它是一种理想的水处理絮凝剂, 并且用量少, 效率高, 且无毒副作用。

1. A1对原油污水净水试验

水样来源:沙南水样

药剂名称:A1、净水剂 (聚合氯化铝) 、助凝剂 (聚丙烯酰胺)

试验方法:每个烧杯中加入1000ml水样, 并排放在搅拌桨的下方, 将预定剂量的溶液加到每逢试管中, 然后用水稀释50ml, 起动多联搅拌器, 在转速120r/min下快速搅拌3min后, 按预定的次序将每种溶液借助试管架连续快速倾入每个烧杯中, 加完所有溶液后, 快速搅拌1min, 停止搅拌, 移去搅拌桨, 并观察絮团的沉降, 记录絮团相对大小, 絮团沉降到烧杯底所需要的时间。

结论:A1加药浓度5mg/L时, 絮凝效果较好。

摘要：目前油田污水的净化广泛使用的方法是絮凝沉淀法。单独使用无机絮凝剂, 一旦加药量大, 水中生成沉淀便过多, 大量污泥和浮渣便会产生, 对加药设备、管线的防腐要求也更高, 投入成本加大, 水处理的要求也难以满足。为了克服无机絮凝剂的缺点, 推广应用阳离子有机絮凝剂, 其应用前景和优势表现在强化絮凝除去难生物降解有机污染物方面除菌效果。

阳离子高分子絮凝剂的合成及其在油田的应用篇3

关键词：现代仪器分析高分子絮凝剂性能分析

中图分类号：X7文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0039-01

随着现代仪器分析的发展，各种技术手段被广泛地应用于分析物质的组成、结构、性能及反应历程等，亦包括用于分析高分子絮凝剂的分子结构。在废水处理领域中常用的仪器分析技术包括红外光谱、核磁共振、扫描电镜、透射电镜等，以下针对每种分析技术在高分子絮凝剂方面的应用作简要介绍。

1 红外光谱法（IR）的应用—— 对高分子絮凝剂进行官能团认证

红外光谱法通常是作为分析各种高分子聚合物材料的最佳选择。到目前为止，红外光谱仪可分为三代，第一代是用棱镜作为分光元件，缺点是分辨率较低，且对仪器的操作环境要求较高；第二代是用衍射光栅作为分光元件，不仅分辨率得到了提高，而且价格较便宜、对操作环境的要求也不高；第三代是傅立叶变换红外光谱仪，具有光通量高、噪音低、测量速度快、分辨率高、波数准确度高、光谱范围宽等优点。

上述三代红外光谱技术一般都是指透射红外光谱技术，由于透射红外光谱技术存在如下缺点：

（1）利用固体压片或液膜法采集样品，制作样品操作繁琐，且光程难以控制一致，导致测量结果出现误差。

（2）由于大多数物质都有自己独特的红外吸收光谱，当样品中存在多个组分时，导致谱峰重叠。

因此，采用透射红外光谱技术对某些样品进行测试仍有较大的局限性。随着光谱分析技术的迅速发展，漫反射、衰减全反射等硬件以及差谱等软件技术的出现，弥补了透射红外光谱技术的缺陷，大大扩展了红外光谱技术的应用领域。尤其是傅立叶变换红外光谱（FT-IR）技术更成为对高分子聚合物进行定性、定量分析的有力工具。

对于某一未知高分子材料，首先根据样品的外观特性、来源、用途以及物理性质进行初步分析，然后根据判定结果选择适当的方法进行分离。对于一些组成较简单、主要组分含量又特别高的高分子材料，也可不分离直接测定。

1.1 样品制备

分析某一高分子材料，首先必须预处理样品，目的是尽可能分离各组分。通常采用的方法是溶剂萃取法，该方法是根据在不同溶剂中的不同溶解性能从而将不同的高分子材料分离出来。不同的高分子絮凝剂所用的添加剂各不相同，选择适当的萃取剂是非常必要的。选择依据是尽量选择那些对聚合物溶解度小而对添加剂溶解度大的溶剂。

1.2 谱图分析

将样品分离以后，即可作红外光谱分析。一般从红外光谱图中仅能得到分子的结构及相应的官能团信息，并不能知道该物质具体是什么。因此，在解析红外谱图时，应更多的了解样品的物理化学性质、不饱和度、元素分析等信息。

得到红外谱图之后，一般从该谱图中的强吸收谱带开始分析，通过分析这些强吸收谱带，即可得到对应于化合物的主要官能团信息，从而得到未知化合物的主要分子结构；然后依次分析其它较弱的吸收谱带。

1.3 比对验证

通过以上初步分析，再将谱图与“萨特勒”（Sadlter）标准红外光谱集进行比对。通过对比验证可以得到化合物的名称、分子式、结构式等相关信息。在比對验证过程中，首先可根据样品的分子式及可能的结构式并结合物理常数查阅。若样品谱图与标准谱图完全符合，即可确定此样品。如果是新化合物，查不到其标准图谱，则可结合其它分析方法如元素分析、核磁共振、质谱等来确定其分子结构。

2 核磁共振法（NMR）的应用

对高分子聚合物作各种表征时主要利用核磁共振法：均聚物立规性分析；异构体的鉴别；共混及三元共聚物的定性定量分析；官能团鉴别；端基表征；序列分布及等规度的分析等。采用核磁共振技术分析研究高分子聚合物的方法是：选用合适的溶剂、提高温度或采用高场仪器的液体高分辨率技术；或是利用固体高分辨核磁共振光谱仪，采用魔角旋转等技术。

3 扫描电镜（SEM）的应用

扫描电镜是利用高能电子束对样品表面作光栅扫描，从而得到反映样品表面性质的图像。样品的质量决定了成像的质量，良好的样品应是导电、干燥的固体样品。若导电性不好可以在表面喷镀一层均匀、连续的重金属膜。

4 透射电镜（TEM）的应用

透射电镜是利用能量的损失及其方向的改变来测量样品的厚度。在操作时，将液体样品滴到有支持膜的铜网上，再用滤纸吸去多余的液体，晾干后放入电镜内即可。

该文介绍了以上几种大型仪器在高分子絮凝剂的结构分析表征以及絮凝性能方面的应用。可以看出，现代仪器分析技术在研究高分子絮凝剂的性能，并使之应用到废水处理当中具有很好的发展前景，值得深入探讨。

参考文献

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