申请日2016.10.25
公开(公告)日2017.03.15
IPC分类号C02F1/00; C02F1/40; C02F1/52; C02F1/56; C02F1/54; C02F103/34; C02F101/32; C02F101/16
摘要
本发明涉及废水处理技术领域。具体涉及一种用于焦化废水处理的驱油破乳剂，含有体积百分比的以下成分：十二烷基二甲基苄基氯化铵20%～50%、十四烷基二甲基苄基氯化铵10%～30%、阳离子聚丙烯酰胺0.1%～0.5%、聚硅氧烷乳液0.1%～0.3%和水余量。本发明同时公开了该驱油破乳剂的制备工艺及用途，本发明的驱油破乳剂配方简单，各组分之间实现了协同增效，能够有效去除焦化废水中的油、氨氮、CODcr及悬浮物。
摘要附图
权利要求书
1.一种驱油破乳剂，其特征在于，含有体积百分比的以下成分：
2.根据权利要求1所述的驱油破乳剂，其特征在于，含有体积百分比的以下成分：
3.根据权利要求2所述的驱油破乳剂，其特征在于，含有体积百分比的以下成分：
4.根据权利要求1-3任一项所述的驱油破乳剂，其特征在于，所述十二烷基二甲基苄基氯化铵的质量百分比浓度为44%，所述十四烷基二甲基苄基氯化铵的质量百分比浓度为50%。
5.根据权利要求1所述的驱油破乳剂，其特征在于，所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度为40%～60%。
6.根据权利要求5所述的驱油破乳剂，其特征在于，所述阳离子聚丙烯酰胺的离子度为50%。
7.根据权利要求1所述的驱油破乳剂，其特征在于，所述聚硅氧烷乳液为乙烯基聚硅氧烷乳液、苯基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷乳液和甲氧基聚硅氧烷乳液中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的驱油破乳剂，其特征在于，所述聚硅氧烷乳液为甲氧基聚硅氧烷乳液。
9.一种权利要求1所述的驱油破乳剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤，首先，将阳离子聚丙烯酰胺按比例加入反应釜;在不断搅拌下先加入水使用量的50～60%，继续搅拌10～20分钟后，再依次按比例加入十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵和聚硅氧烷乳液，边加边搅拌，并缓慢升温至35～40℃，搅拌50～60分钟后，最后按比例加入剩余的水，搅拌20～30分钟后停止加热，边冷却边搅拌，冷却至室温，得到所述驱油破乳剂。
10.权利要求1所述的驱油破乳剂在焦化废水处理中的用途。
说明书
一种焦化废水驱油破乳剂及其制备工艺与用途
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种用于焦化废水处理，降低废水中油、氨氮、COD、悬浮物、浊度的驱油破乳剂，及其制备工艺与用途。
背景技术
焦化废水是炼焦、煤气在高温干馏、净化及副产品回收过程中，产生的含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物的工业废水，是一种高CODcr、高酚值、高氨氮且很难处理的一种工业有机废水。其主要来源有三个：一是剩余氨水，它是在煤干馏及煤气冷却中产生出来的废水，其水量占焦化废水总量的一半以上，是焦化废水的主要来源;二是在煤气净化过程中产生出来的废水，如煤气终冷水和粗苯分离水等;三是在焦油、粗苯等精制过程中及其它场合产生的废水。焦化废水是含有大量难降解有机污染物的工业废水，其成分复杂，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物质，超标排放的焦化废水对环境造成严重的污染。
现有焦化废水处理方法主要有物理吸附、絮凝沉降、活性污泥法等，再经膜过滤技术等方法使之达标排放或循环再利用，但由于焦化废水具有水质水量变化大、成分复杂，有机物特别是难降解有机物含量高、氨氮浓度高等特点，导致焦化废水的可生化性差，以上方法均在处理成本、处理效果等方面存在一定程度的局限性，焦化废水中不可生化的物质往往很难去除，处理效果往往不能达到循环再利用的标准或膜过滤水质要求。
综上，对在经一定方法处理后不能达到标准或要求的焦化废水，寻找一种应用广泛、有效的焦化废水处理驱油破乳剂，进一步降低废水中的油、氨氮、CODcr、悬浮物等指标，使得焦化废水循环再利用或达标排放，是本领域一直很难解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术处理焦化废水所存在处理效果差的上述不足，提供一种焦化废水驱油破乳剂。该驱油破乳剂具有应用广泛、配方简单的优点，能够有效去除焦化废水中的油、氨氮、CODcr及悬浮物。进一步地，本发明提供前述驱油破乳剂的制备工艺与用途。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种驱油破乳剂，含有体积百分比的以下成分：
发明人经大量研究发现，通过选择十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺和聚硅氧烷乳液的组合，并筛选各组分的比例，经进一步絮凝沉降后，能使焦化废水中油含量降低80%，CODcr降低80%，氨氮降低80%，悬浮物降低90%以上。各组分的用量在上述筛选比例之外的，则会降低焦化废水中油、氨氮、CODcr及悬浮物的去除效果。
十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵是水处理常用的杀菌灭藻剂、剥离剂。发明人发现十二烷基二甲基苄基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵在含油污废水中有很好的破乳作用，对絮凝有极佳地促进作用;聚丙烯酰胺是水处理常用的絮凝剂和助凝剂，但是聚丙烯酰胺种类、型号较多，有阳离子、阴离子和非离子三种类型，其分子量差异也较大，用途也不尽相同。本发明的驱油破乳剂中聚丙烯酰胺只能采用阳离子型，而阳离子聚丙烯酰胺的离子度有从10～60%的各种型号，通过大量实验，优选离子度为40～60%阳离子聚丙烯酰胺，效果最佳;聚硅氧烷乳液主要起到稳定混溶体系的作用，使季铵盐和聚丙烯酰胺形成稳定均一的体系，同时具有消泡作用，避免上述驱油破乳剂在使用中产生较多泡沫，对实际应用带来负面影响。发明人通过筛选发现，将阳离子聚丙烯酰胺、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵和聚硅氧烷乳液同时用于本发明的驱油破乳剂，意外地起到了协同增效的作用，能够显著增强焦化废水中的油、氨氮、CODcr及悬浮物的去除效果。
优选地，上述驱油破乳剂，含有体积百分比的以下成分：
最优选地，上述驱油破乳剂，含有体积百分比的以下成分：
上述驱油破乳剂，通过进一步筛选各组分的比例，能够进一步增强焦化废水中油、氨氮、CODcr、悬浮物、浊度的去除效果。
优选地，十二烷基二甲基苄基氯化铵的质量百分比浓度为44%，十四烷基二甲基苄基氯化铵的质量百分比浓度为50%。该质量百分比浓度下的十二烷基二甲基苄基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵对含油污废水的絮凝有极佳的促进作用。
优选地，阳离子聚丙烯酰胺的离子度为40%～60%。最优选地，阳离子聚丙烯酰胺的离子度为50%。阳离子聚丙烯酰胺在酸性或碱性介质中均呈现阳电性，它通常会比阴离子或非离子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄洁污水的性能主要是通过电荷中和作用而获得。这类絮凝剂的功能主要是絮凝带负的电荷，具有除浊、脱色功能。在焦化废水处理中用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子聚丙烯酰胺，非离子聚丙烯酰胺或无机盐效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带有阴电荷。上述离子度范围的阳离子聚丙烯酰胺具有溶解时间短，溶液粘度小的优点，净化焦化废水的效果最佳。
优选地，聚硅氧烷乳液为乙烯基聚硅氧烷乳液、苯基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷乳液和甲氧基聚硅氧烷乳液中的一种或几种。最优选地，聚硅氧烷乳液为乙烯基聚硅氧烷乳液。聚硅氧烷乳液主要起到稳定混溶体系的作用，使季铵盐和聚丙烯酰胺形成稳定均一的体系，同时具有消泡作用，避免上述驱油破乳剂在使用中产生较多泡沫，对实际应用带来负面影响。
作为本发明的第二个目的，本发明提供上述驱油破乳剂的制备工艺。上述驱油破乳剂的制备工艺，包括以下步骤：首先，将阳离子聚丙烯酰胺按比例加入反应釜;在不断搅拌下先加入水使用量的50～60%，继续搅拌10～20分钟后，再依次按比例加入十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵和聚硅氧烷乳液，边加边搅拌，并缓慢升温至35～40℃，搅拌50～60分钟后，最后按比例加入剩余的水，搅拌20～30分钟后停止加热，边冷却边搅拌，冷却至室温，得到所述驱油破乳剂。
作为本发明的第三个目的，本发明提供上述驱油破乳剂的用途，具体是上述驱油破乳剂在处理焦化废水中的用途。将本发明的驱油破乳剂，投加到经前期处理后的焦化废水中，必要时进行搅拌，即可。作为进一步优选，本发明的驱油破乳剂优选用于焦化废水。
优选地，本发明的驱油破乳剂在处理焦化废水时，其投加的浓度为600～800ml/m3(废水)，该投加浓度范围下的出水水质指标满足国家排放标准。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的驱油破乳剂通过优选组成成分，尤其是选择十二烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵、阳离子聚丙烯酰胺和聚硅氧烷乳液的组合，并筛选比例，各组分实现了协同增效，用于处理焦化废水时经进一步絮凝沉降后，能使焦化废水中油含量降低80%，CODcr降低80%，氨氮降低80%。
2、本发明的驱油破乳剂配方简单，在保证去除效果的同时，有效降低了成本，简化了制备工艺;
3、本发明驱油破乳剂环境友好，应用范围广。
