[发明专利]一种分离污水中硫化氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程、化学工程领域，具体涉及一种利用乳状液膜分离出油气田污水中硫化氢的方法。

背景技术

油气田污水是在油气开采出地面，油/气/水三相分离后形成的；包含水、油、悬浮固体、无机盐和有机物等，具有较强的腐蚀性和结垢性；直接排放将造成环境污染，回注地层又会产生堵塞，因此必须经过处理才能有效利用；在诸多成分中，H₂S对设备及水质的影响尤为显著，接触金属后形成原电池化学腐蚀，并能使污水中某些成分碘化和酯化形成磺酸、酸性硫酸酯等物质，而这些物质具有很强的腐蚀性；随着国家环保法规的日趋严格，对油气田工业污水排放的标准也日渐提高，对新投产的油气田污水企业的排放标准为小于1.0 mg·L^-1，对老的油气田企业允许的排放要求为小于5.0 mg·L^-1，这就显示出处理H₂S污水的必要性。

目前常见的脱硫方法有：强氧化剂氧化、提高pH值、加入聚铁净水剂、湿法洗涤、生物方法、吸附、催化氧化、以及纤维膜吸收等；在处理过程中需要在整体污水中添加大量化学药剂来实现，或者处理工艺设备体积庞大、价格昂贵且步骤多，处理每批次约耗时2小时。

发明内容

本发明提供一种处理工艺简单、分离速度快、耗时时间短的分离污水中硫化氢的方法。

本发明一种分离污水中硫化氢的方法，采用如下步骤：

（1）乳状液的制备：包括以下原材料：膜相，碱性水溶液，乳化剂，二乙醇胺；取膜相50ml备用，乳化剂质量占膜相重量的2～5%，且碱性水溶液与膜相的体积比为1：0.5～1，二乙醇胺1g，将乳化剂和二乙醇胺搅拌溶解在膜相中，然后注入碱性水溶液并进行乳化搅拌，直至形成白色乳状液停止；

（2）污水脱硫：将上述制备的乳状液与污水按照1:5~10的体积比混合并进行搅拌，直至使乳状液分散至污水和乳状液形成均相时停止，实现污水脱硫；

（3）乳状液与污水的分离：停止搅拌后静止，直至乳状液和污水分层，乳状液浮于上层，排出上层乳状液，实现乳状液与污水的分离。

优选地，对步骤（3）排出的乳状液进行第一次离心破乳；破乳后膜相及部分未破乳的乳状液浮于碱性水溶液上层；其中膜相呈现淡黄色，而未破乳的乳状液呈现白色且中间夹杂无色水珠，分别分离出膜相及未破乳的乳状液，将未破乳的乳状液冷冻，使其结冰后再进行第二次离心破乳。

优选地，步骤（1）中乳化剂为亲水型乳化剂，例如：T153、T154、T155、Span 80、L113A、L113B、L113C、LMS-2，其HLB值均在3～5之间，制成的乳状液为油包水型乳状液。

优选地，膜相为煤油、正庚烷或液体石蜡。

优选地，碱性水溶液为NaOH，其质量浓度比为1~10%。

或者优选地，步骤（1）中搅拌溶解的速率为1000 r/min，乳化搅拌的速率为3000-5000 r/min。

或者优选地，步骤（2）污水脱硫的搅拌速率为100～500r/min。

或者优选地，所述破乳时离心速度为2000～5000r/min，第一次离心破乳时间20min；第二次离心破乳时间5min。

或者优选地，第一次离心分离后未破乳的乳状液的冷冻温度为-15℃，时间15min。

本发明的优点在于：

1、本发明实现了处理工艺设备简单，仅需要搅拌机与分离机；

2、硫化氢分离速度快、耗时时间短，每次分离过程仅需半小时；分离过程可实现“逆浓度梯度”进行，使得分离效率更高；

3、分离工艺能实现材料的重复利用，可以有效节约处理成本。

具体实施例

实施例1

1、乳状液的制备：50mL煤油，1克乳化剂T153，1g二乙醇胺；将乳化剂和二乙醇胺以1000 r/min的搅拌速率溶解在膜相中；然后注入质量比2%的NaOH水溶液50mL，利用高速搅拌机在5000r/min的转速下进行乳化搅拌10min，形成白色乳状液；

2、污水脱硫：将上述制备的乳状液100ml与污水按照1:5的体积比混合，以300r/min的速率搅拌进行脱硫，搅拌时间10min，使乳状液分散至污水和乳状液形成均相，实现污水脱硫；结果显示当污水中硫化氢浓度为100mg·L^-1时，分离率为99.73%；