[发明专利]一种阳离子单体含量对浮选剂气浮效果影响的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阳离子单体含量对浮选剂气浮效果影响的测试方法。

背景技术

在诸多城市污水和工业废水中，石油工业含油废水最具有代表性。油田含油废水主要来自陆上和海上石油开采、加工、运输(事故和排水)、工业排水。油类污染物在水面上形成油膜，隔绝大气与水面，破坏水体的富氧条件，水中溶解氧的减少，会导致水体中的浮游生物因缺氧而窒息死亡；还会限制藻类等水生植物的光合作用，影响水体的自净；油类污染物附着于土壤颗粒表面，在土壤中形成油膜，使空气难以透入，破坏土壤和其中微生物的正常新陈代谢，影响农作物的正常生长；生物处理系统中，油含量超标将会影响活性污泥和生物膜的正常代谢，出水水质难以保证。因此，处理含油废水是极其必要的。

含油废水中的油分通常以浮油、分散油、乳化油和溶解油等四种形式存在。由于存在形式的不同，处理含油废水的方法也就不同。目前国外油田含油污水处理采用的设施主要有沉砂池、隔油池、斜板隔油池、自然除油罐、混凝除油罐、粗粒化罐、压力沉降罐、浮选池(柱)、压力滤罐、单阀滤罐、组合式处理装置、水力旋流分离器和精滤器等。采用的附属设施有各种缓冲制罐(池)、回收水罐(池)、反冲洗水罐(池)、污油罐、药剂设配系统、各种水泵和油水计量设施等。

近年来，国外对含油污水(主要是采油污水)的处理已开发了一些新的设备，如新型密闭式浮选箱、水力旋流器、各种组合式油水分离器等。这些装置的成功开发对提高含油污水的处理效果、改进设备的处理效能、实现处理设备功能的一体化以及降低设备体积和工程造价等都大有裨益。

然而并不是单一方法处理含油废水就可以达到出水水质要求的，实际废水处理工程需要几种处理方法组合成各种处理工艺系统来处理含油废水。随着科学技术的发展，近年来国内外油田含油污水的治理工艺在不断探索的同时已得到强化和改进。根据国外有关资料介绍，新的油田采油污水处理工艺的特点和重要标志是将水力旋流器引入流程，替代传统的隔油与浮选单元。美国北海油田回注含油污水处理工艺流程中，采用了3个油水分离器和6个水力旋流器串联，处理后的水质可达到回注水的要求。其中油含量由200～500mg/L(主要以O/W型乳状液形式存在)降至20～30mg/L以下。另外，美国在新建的含油污水处理站中其处理工艺许多采用了气浮除油技术。美国墨西哥海湾油田采油污水处理工艺流程由油水分离器、絮凝、气浮、GAC-FBR(活性炭生物流化床反应器)、电渗析等单元组成，处理后日最高油含量不超过10mg/L，达到了非常严格的排放标准。许多学者的研究表明，处理含有一些难降解有机物的稠油污水一般采用生化氧化法，其工艺流程主要包括油水分离器、气浮、化学氧化、生物膜水解酸化、过滤等单元操作。

为了提高含油废水处理效率已开发并生产了多种污水处理剂，包括混凝剂、絮凝剂、浮选剂等。其中疏水性高分子絮凝剂作为高效水处理剂，可以加快水的净化速度，脱除水中的悬浮物及有毒物质。含油废水的处理方法也很多，其中气浮法特别是叶轮气浮法处理含油废水具有处理效率高、停留时间短、能耗低、占地小、操控与维护方便的特点。气浮时投加浮选剂不仅能获得更好的气浮效果，而且能缩短絮凝反应时间，这对实际工程中减少基建投资、降低能耗及运行费用具有重要的意义。

处理含油废水时，通常只有化学(氧化)法、混凝气浮法要用到化学药剂来发挥作用，一般而言，含油废水处理剂可分为两类，即絮凝剂和浮选剂。

含油废水中通入气泡后，并非任何悬浮物都能与气泡粘附，并非都能随气泡顺利地上浮到水面，这与乳化油的润湿性、油粒的大小、气泡的粒径息息相关。因此，需要在废水中加入合适的浮选剂，改变废水中的悬浮物的物理化学性质，从而提高气浮法的除油效率。

按照浮选剂的功能不同，可能的组分有三类：(1)阳离子聚合物。高分子混凝剂从结构上可分为阴离子型、阳离子性和非离子型。近年来，阴离子型和非离子型的高分子混凝剂在水处理领域发挥了重要的作用，应用较广，处理效果好。但对于一些有机质含量高、已形成胶体的水体系，微粒表面带有负电荷，致使阴离子型和非离子型的高分子混凝剂不能捕捉表面电位很高的微粒，达不到处理要求，因此阳离子型混凝剂的研究开发和使用日益受到人们的重视。在处理含油废水的工艺中，它的主要功能是压缩油滴双电层，增大油滴尺寸，有助于提高除油效率；(2)润湿反转剂，它可以改变水中悬浮物的润湿性，增强气泡和悬浮物的粘附效率，有助于提高除油效率；(3)起泡剂，有助于降低气泡粒径，在气浮过程中起泡沫携带作用。