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針對鉆井廢水的水質(zhì)問題,使用絮凝劑
點(diǎn)擊次數(shù):227 發(fā)布時間:2012-8-9
天然氣鉆井廢水水質(zhì)比較復(fù)雜,廢水成分濃度與地質(zhì)條件、氣井的構(gòu)成、鉆井泥漿成分的有關(guān)。針對天然氣鉆井廢水水質(zhì),需要尋找一種價廉物美、無污染、制用方便,效果好的綠色絮凝劑。其還兼具對金屬緩蝕的功效。其磷酸酯胺鹽是利用從植物中提取的類葡萄糖結(jié)構(gòu)的無毒天然化工產(chǎn)品為原料制成的,具有分子量小、易生物降解的優(yōu)點(diǎn)。原料及綠色合成方法原料試劑R(OH)n,磷酸,Cy)ò型催化劑。胺類化合物R(OH)n型多元醇是從植物中提取的類葡萄糖結(jié)構(gòu)的無毒天然化工產(chǎn)品,Cy)ò是一種自制有機(jī))無機(jī)混合催化劑,具有無毒、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。這樣,使其反應(yīng)的原料、過程和產(chǎn)物都較為綠色化。實(shí)驗(yàn)儀器DF-101B集熱式恒溫磁力攪拌器,三頸燒瓶,冷凝管,溫度計(jì),導(dǎo)管。實(shí)驗(yàn)方法R(OH)n 磷酸Cy-ò多元磷酸酯Cy-ò磷酸酯胺鹽在選配實(shí)驗(yàn)原料時,將多元醇與磷酸的總物質(zhì)量之比定為1B4,即合成四元磷酸酯作為中間體,再將四元磷酸酯與胺類化合物按物質(zhì)量比為1B2或1B4進(jìn)行胺化,得到磷酸酯胺鹽產(chǎn)品。文中采用五種不同結(jié)構(gòu)的胺類化合物(市售)與磷酸酯進(jìn)行反應(yīng),制得五種不同結(jié)構(gòu)的磷酸酯胺鹽產(chǎn)品,編號為PN1,磷酸酯合成實(shí)驗(yàn)過程中采用恒溫加熱與磁力攪拌同時進(jìn)行的方法。實(shí)驗(yàn)條件為:保持體系達(dá)溫度100e左右,在適量Cy)ò型催化劑的作用下,反應(yīng)時間為4h.四元磷酸酯胺化過程中采用加熱與磁力攪拌同時進(jìn)行的方法,體系溫度保持在40e60e,加熱時間為半小時。結(jié)構(gòu)分析利用質(zhì)譜分析儀器對合成的磷酸酯混和樣品進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)分析,從質(zhì)譜分析圖中可見,試驗(yàn)反應(yīng)4h后,反應(yīng)產(chǎn)物中以三元和四元磷酸酯含量zui高。
絮凝處理應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法以取自川東遂寧地區(qū)天然氣鉆井廢水(COD值為4716mg/L)為處理對象,將五種類型磷酸酯胺鹽與Al2(SO4)3溶液復(fù)配使用,對五種類型磷酸酯胺鹽進(jìn)行絮凝性能對比。復(fù)配方法為:胺鹽(投加濃度50mg/L) Al2(SO4)3(投加濃度550mg/L)。在室溫下取10ml鉆井廢水稀釋成100m,l轉(zhuǎn)移至250ml燒杯中,在360r/min的快速攪拌下加入適量的復(fù)配絮凝劑,2min后將攪拌速度調(diào)至40r/min,慢攪5min,靜置20min待沉降分層后取上清液,采用重鉻酸鉀法測定上清液的COD值。絮凝效果由可以確定,PN4型磷酸酯胺鹽絮凝劑與Al2(SO4)3復(fù)配后處理鉆井廢水的效果*。不同磷酸酯胺鹽絮凝劑與Al2(SO4)3復(fù)配后的處理結(jié)果不銹鋼潛水泵項(xiàng)目處理前與PN1復(fù)配處理后與PN2復(fù)配處理后與PN3復(fù)配處理后與PN4復(fù)配處理后與PN5復(fù)配處理后外觀黑褐色且含泥沙的濃懸濁液深黃褐色含少量泥沙的濁液深黃褐色含少量泥沙的濁液深黃褐色含少量泥沙的濁液黃褐色較為澄清液深黃褐色含少量泥沙的濁液COD(mg/L)去除率()胺鹽與兩種無機(jī)型絮凝劑復(fù)配后的處理結(jié)果項(xiàng)目處理前與Al2(SO4)3復(fù)配處理后與Fe2(SO4)3復(fù)配處理后外觀黑褐色且含泥沙的濃懸濁液黃色較為澄清黃色較為澄清COD(mg/L)去除率())92.597.5為選擇*復(fù)配方法,將PN4型磷酸酯胺鹽分別與等濃度的Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3兩種溶液進(jìn)行復(fù)配使用,以比較其絮凝性能。有機(jī)型與無機(jī)型絮凝劑的配比為:胺鹽(投加濃度50mg/L) Al2(SO4)3或Fe2(SO4)3(投加濃度350mg/L)。
結(jié)果與討論經(jīng)初步絮凝實(shí)驗(yàn),判定PN4型磷酸酯胺鹽與Fe2(SO4)3復(fù)配使用后處理鉆井廢水的效果*。在凈化和廢水處理中,絮凝劑一直在發(fā)揮其電中和、壓縮雙電層、吸附、架橋、絮凝及網(wǎng)捕等作用機(jī)理。PN4磷酸酯胺鹽是含兩個)NH2基團(tuán)的直鏈結(jié)構(gòu),在水溶液中形成RN H2H型陽離子,其與Al2(SO4)3或Fe2(SO4)3復(fù)配使用,增強(qiáng)了廢水液中的陽離子電荷密度,增強(qiáng)了絮凝劑對鉆井廢水中帶負(fù)電荷微粒的吸附能力,使絮體顆粒增大,易于沉降。由于磷酸酯胺鹽的特殊結(jié)構(gòu),其在廢水溶液中可能發(fā)揮著網(wǎng)捕作用,增強(qiáng)了絮體的沉降速率。磷酸酯胺鹽是利用從植物中提取的類葡萄糖結(jié)構(gòu)的無毒天然化工產(chǎn)品為原料制成的,其具有合成條件較綠色化和易生物降解的優(yōu)點(diǎn),且兼具抗金屬腐蝕的功效,是一種多功能的綠色表面活性劑。
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