论文部分内容阅读
在石油的开采，加工中会产生大量的含油污水。含油污水具有含油量大、稳定性强、成分复杂、生物降解性差，处理难度很大的特点，若不经过有效处理或者处理不当便排放，不仅会浪费掉宝贵的石油资源，而且对人类健康和环境也会造成极大的威胁和破坏。海上平台污水处理要求油水分离速度快，絮体强度适中，药剂用量小，本文根据聚合物分子结构与性能的关系，采用模板聚合及反相乳液聚合设计合成了微嵌段交联、微交联多支化两种阳离子型聚丙烯酰胺共聚物，对其絮凝性能进行了表征、评价，主要工作如下:
1、以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DBAC)为聚合单体，阴离子水溶性直链聚丙烯酸钠(NaPAA)为模板，微量的乙烯基烷氧基硅烷(VTMES)为交联单体，采用自由基模板聚合法合成了一种微嵌段交联阳离子型共聚物TPADV，对其进行了HNMR、电荷密度、表观粘度，静态光散射等表征测试，研究了模板对聚合物性能的影响。结果表明:采用模板聚合方法，可使阳离子单体沿模板链定向排列，形成阳离子微嵌段结构，使得聚合物的电荷密度提高;乙烯基烷氧基硅烷的加入，形成微交联高分子量的共聚物，增强了吸附架桥作用。以对含油污水的脱油率为主要指标，得到TPADV的最佳制备工艺如下:以Va-044为引发剂，聚合反应温度为55℃，nAM/DBAC为2∶1，nNaPAA/DBAC为0.1，VTMES为总单体质量的1％。对其进行絮凝性能评价，实验结果表明:在TPADV3共聚物添加量为60mg/L时，对模拟含油污水脱油率可达95％;在TPADV3共聚物添加量为300mg/L时，常温下静置稳定2h，对渤海K油田现场的污水脱油率可达95％，其油絮体具有适宜的絮体强度及较高的恢复因子。利用TSI分析絮凝过程，发现其不稳定性指数比较高，絮凝时间短。NPADV型絮凝剂在保持较高脱油率的同时，处理后油絮体具有适宜的絮体强度及恢复因子。
2、以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为聚合单体，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为支化起始剂，乙烯基三乙氧基硅烷(VTMES3)为微量交联单体，通过自由基反相乳液聚合法合成了一种微交联多支化阳离子型共聚物(PADTV)，对其进行了HNMR、电荷密度等表征测试，研究了支化起始剂对聚合物性能的影响。结果表明:TMPTA作为支化单体，引入微量乙烯基烷氧基硅烷，通过微交联作用调控聚合物的分子量，实现了聚合物阳离子电荷利用率的提高和吸附架桥作用。以对含油污水的脱油率为主要指标，得到PADTV的最佳制备工艺如下:以Va-044为引发剂，聚合反应温度为55℃，nAM/DMC为1∶1，支化起始剂TMPTA为总单体质量的0.5％，乙烯基烷氧基硅烷(VTMES3)为总单体质量的0.4％。对PTADV共聚物进行絮凝性能评价，实验结果表明:在PADTV6共聚物添加量为50mg/L时，对模拟污水脱油率可达94％以上;在PADTV6共聚物添加量为300mg/L时，常温下静置稳定2h，对渤海K油田现场的污水脱油率可达96％，其油絮体具有适宜的絮体强度及较高的恢复因子。利用TSI分析絮凝过程，发现其不稳定性指数比较高，絮凝时间短。
1、以丙烯酰胺(AM)和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(DBAC)为聚合单体，阴离子水溶性直链聚丙烯酸钠(NaPAA)为模板，微量的乙烯基烷氧基硅烷(VTMES)为交联单体，采用自由基模板聚合法合成了一种微嵌段交联阳离子型共聚物TPADV，对其进行了HNMR、电荷密度、表观粘度，静态光散射等表征测试，研究了模板对聚合物性能的影响。结果表明:采用模板聚合方法，可使阳离子单体沿模板链定向排列，形成阳离子微嵌段结构，使得聚合物的电荷密度提高;乙烯基烷氧基硅烷的加入，形成微交联高分子量的共聚物，增强了吸附架桥作用。以对含油污水的脱油率为主要指标，得到TPADV的最佳制备工艺如下:以Va-044为引发剂，聚合反应温度为55℃，nAM/DBAC为2∶1，nNaPAA/DBAC为0.1，VTMES为总单体质量的1％。对其进行絮凝性能评价，实验结果表明:在TPADV3共聚物添加量为60mg/L时，对模拟含油污水脱油率可达95％;在TPADV3共聚物添加量为300mg/L时，常温下静置稳定2h，对渤海K油田现场的污水脱油率可达95％，其油絮体具有适宜的絮体强度及较高的恢复因子。利用TSI分析絮凝过程，发现其不稳定性指数比较高，絮凝时间短。NPADV型絮凝剂在保持较高脱油率的同时，处理后油絮体具有适宜的絮体强度及恢复因子。
2、以丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为聚合单体，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为支化起始剂，乙烯基三乙氧基硅烷(VTMES3)为微量交联单体，通过自由基反相乳液聚合法合成了一种微交联多支化阳离子型共聚物(PADTV)，对其进行了HNMR、电荷密度等表征测试，研究了支化起始剂对聚合物性能的影响。结果表明:TMPTA作为支化单体，引入微量乙烯基烷氧基硅烷，通过微交联作用调控聚合物的分子量，实现了聚合物阳离子电荷利用率的提高和吸附架桥作用。以对含油污水的脱油率为主要指标，得到PADTV的最佳制备工艺如下:以Va-044为引发剂，聚合反应温度为55℃，nAM/DMC为1∶1，支化起始剂TMPTA为总单体质量的0.5％，乙烯基烷氧基硅烷(VTMES3)为总单体质量的0.4％。对PTADV共聚物进行絮凝性能评价，实验结果表明:在PADTV6共聚物添加量为50mg/L时，对模拟污水脱油率可达94％以上;在PADTV6共聚物添加量为300mg/L时，常温下静置稳定2h，对渤海K油田现场的污水脱油率可达96％，其油絮体具有适宜的絮体强度及较高的恢复因子。利用TSI分析絮凝过程，发现其不稳定性指数比较高，絮凝时间短。