專利名稱：一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法
技術領域：
本發明涉及一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法。
背景技術：
在諸多城市污水和工業廢水中，石油工業含油廢水最具有代表性。油田含油廢水主要來自陸上和海上石油開采、加工、運輸(事故和排水)、工業排水。油類污染物在水面上形成油膜，隔絕大氣與水面，破壞水體的富氧條件，水中溶解氧的減少，會導致水體中的浮游生物因缺氧而窒息死亡；還會限制藻類等水生植物的光合作用，影響水體的自凈；油類污染物附著于土壤顆粒表面，在土壤中形成油膜，使空氣難以透入，破壞土壤和其中微生物的正常新陳代謝，影響農作物的正常生長；生物處理系統中，油含量超標將會影響活性污泥和生物膜的正常代謝，出水水質難以保證。因此，處理含油廢水是極其必要的。含油廢水中的油分通常以浮油、分散油、乳化油和溶解油等四種形式存在。由于存在形式的不同，處理含油廢水的方法也就不同。目前國外油田含油污水處理采用的設施主要有沉砂池、隔油池、斜板隔油池、自然除油罐、混凝除油罐、粗粒化罐、壓力沉降罐、浮選池 (柱)、壓力濾罐、單閥濾罐、組合式處理裝置、水力旋流分離器和精濾器等。采用的附屬設施有各種緩沖制罐(池)、回收水罐(池)、反沖洗水罐(池)、污油罐、藥劑設配系統、各種水泵和油水計量設施等。近年來，國外對含油污水(主要是采油污水)的處理已開發了一些新的設備，如新型密閉式浮選箱、水力旋流器、各種組合式油水分離器等。這些裝置的成功開發對提高含油污水的處理效果、改進設備的處理效能、實現處理設備功能的一體化以及降低設備體積和工程造價等都大有裨益。然而并不是單一方法處理含油廢水就可以達到出水水質要求的，實際廢水處理工程需要幾種處理方法組合成各種處理工藝系統來處理含油廢水。隨著科學技術的發展，近年來國內外油田含油污水的治理工藝在不斷探索的同時已得到強化和改進。根據國外有關資料介紹，新的油田采油污水處理工藝的特點和重要標志是將水力旋流器引入流程，替代傳統的隔油與浮選單元。美國北海油田回注含油污水處理工藝流程中，采用了 3個油水分離器和6個水力旋流器串聯，處理后的水質可達到回注水的要求。其中油含量由200 500mg/L(主要以0/W型乳狀液形式存在)降至20 30mg/L以下。另外，美國在新建的含油污水處理站中其處理工藝許多采用了氣浮除油技術。美國墨西哥海灣油田采油污水處理工藝流程由油水分離器、絮凝、氣浮、GAC-FBR(活性炭生物流化床反應器)、電滲析等單元組成，處理后日最高油含量不超過10mg/L，達到了非常嚴格的排放標準。許多學者的研究表明，處理含有一些難降解有機物的稠油污水一般采用生化氧化法，其工藝流程主要包括油水分離器、氣浮、化學氧化、生物膜水解酸化、過濾等單元操作。為了提高含油廢水處理效率已開發并生產了多種污水處理劑，包括混凝劑、絮凝齊U、浮選劑等。其中疏水性高分子絮凝劑作為高效水處理劑，可以加快水的凈化速度，脫除水中的懸浮物及有毒物質。含油廢水的處理方法也很多，其中氣浮法特別是葉輪氣浮法處理含油廢水具有處理效率高、停留時間短、能耗低、占地小、操控與維護方便的特點。氣浮時投加浮選劑不僅能獲得更好的氣浮效果，而且能縮短絮凝反應時間，這對實際工程中減少基建投資、降低能耗及運行費用具有重要的意義。處理含油廢水時，通常只有化學(氧化)法、混凝氣浮法要用到化學藥劑來發揮作用，一般而言，含油廢水處理劑可分為兩類，即絮凝劑和浮選劑。含油廢水中通入氣泡后，并非任何懸浮物都能與氣泡粘附，并非都能隨氣泡順利地上浮到水面，這與乳化油的潤濕性、油粒的大小、氣泡的粒徑息息相關。因此，需要在廢水中加入合適的浮選劑，改變廢水中的懸浮物的物理化學性質，從而提高氣浮法的除油效率。按照浮選劑的功能不同，可能的組分有三類(1)陽離子聚合物。高分子混凝劑從結構上可分為陰離子型、陽離子性和非離子型。近年來，陰離子型和非離子型的高分子混凝劑在水處理領域發揮了重要的作用，應用較廣，處理效果好。但對于一些有機質含量高、已形成膠體的水體系，微粒表面帶有負電荷，致使陰離子型和非離子型的高分子混凝劑不能捕捉表面電位很高的微粒，達不到處理要求，因此陽離子型混凝劑的研究開發和使用日益受到人們的重視。在處理含油廢水的工藝中，它的主要功能是壓縮油滴雙電層，增大油滴尺寸，有助于提高除油效率；(2)潤濕反轉劑，它可以改變水中懸浮物的潤濕性，增強氣泡和懸浮物的粘附效率，有助于提高除油效率；(3)起泡劑，有助于降低氣泡粒徑，在氣浮過程中起泡沫攜帶作用。高分子浮選劑以其良好的凝聚效果和操作簡便等優點，在水處理中起著不可替代的作用，引起國內外廣泛的關注。一般來說，都要測定透光率來說明浮選劑處理含油廢水的效果。而實驗只采用絮體上浮率作評價指標，而不測定其透光率，其原因是目前，含油廢水處理常將物化與生化處理的工藝結合起來，物化處理一般作為預處理或深度處理。浮選劑中陽離子單體含量對其氣浮效果存在很大影響。其原因為隨著陽離子單體比例增大，陽離子度增加，聚合物與油滴發生電中和能力增強，氣浮效果增強。但太多的陽離子單體會使聚合體系不夠穩定。聚合反應引發階段生成的氯自由基能充當阻聚劑的作用，而且陽離子單體具有較強的空間效應和電荷排斥作用，隨著單體中陽離子單體量的增加，單體的擴散速率和反應活性下降，影響聚合，導致疏水性高分子絮凝劑的絮凝效果不好，從而影響氣浮效果。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，該測試方法能快速測試出陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果的影響，從而確定出浮選劑的最佳陽離子單體含量，且測試步驟簡單，測試精度高，測試成本低O本發明的目的通過下述技術方案實現一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，包括以下步驟(a)配制不同陽離子單體含量的疏水性高分子絮凝劑；(b)然后將不同陽離子單體含量的疏水性高分子絮凝劑分別與表面活性劑和分散介質復配，配制出不同陽離子單體含量的浮選劑；(c)將不同陽離子單體含量的浮選劑按相同的量分別加入盛有模擬廢水的不同燒杯中，并攪拌均勻后倒入不同模擬氣浮裝置中；(d)對所有模擬氣浮裝置均通入一定壓力的空氣，進行氣浮過程；(e)將所有氣浮裝置中上浮的絮體均快速倒入空燒杯中并稱量；(f)將定量濾紙烘干至恒重，取出冷卻后稱量；(g)將收集的上浮絮體分別用步驟(f)中已稱至恒重的濾紙過濾后，進行烘干直至恒重后，冷卻進行稱量；(h)根據測得的數據分別計算出絮體上浮率，根據絮體上浮率分析出不同陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響。所述步驟(C)中，模擬廢水的含量為2%。所述步驟(e)中，通氣細化，并靜置Imin后，將氣浮裝置中上浮的絮體快速倒入空燒杯中。所述步驟(f)中，濾紙放在稱量瓶中進行烘干。所述步驟(f)中，烘干裝置為100°C烘箱。所述步驟(f)中，烘干時間為池。所述陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨。綜上所述，本發明的有益效果是能快速測試出陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果的影響，從而確定出浮選劑的最佳陽離子單體含量，且測試步驟簡單，測試精度高，測試成本低。
圖1為陽離子單體含量對氣浮效果的影響曲線圖。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限于此。實施例本發明涉及的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其具體步驟如下(a)將一定量的浮選劑加入盛有模擬廢水的燒杯中，并攪拌均勻后倒入模擬氣浮裝置中；(a)配制不同陽離子單體含量的疏水性高分子絮凝劑；(b)然后將不同陽離子單體含量的疏水性高分子絮凝劑分別與表面活性劑和分散介質復配，配制出不同陽離子單體含量的浮選劑；(c)將不同陽離子單體含量的浮選劑按相同的量分別加入盛有模擬廢水的不同燒杯中，并攪拌均勻后倒入不同模擬氣浮裝置中；(d)對所有模擬氣浮裝置均通入一定壓力的空氣，進行氣浮過程；(e)將所有氣浮裝置中上浮的絮體均快速倒入空燒杯中并稱量；(f)將定量濾紙烘干至恒重，取出冷卻后稱量；(g)將收集的上浮絮體分別用步驟(f)中已稱至恒重的濾紙過濾后，進行烘干直
5至恒重后，冷卻進行稱量；(h)根據測得的數據分別計算出絮體上浮率，根據絮體上浮率分析出不同陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響。步驟(h)中絮體上浮率的計算公式如下
絮體上浮率100% 2.0式中A-懸浮固體+濾紙及稱量瓶重(g)B-濾紙及稱量瓶重(g)所述步驟(C)中，模擬廢水的含量為2%。所述步驟(e)中，通氣細化，并靜置Imin后，將氣浮裝置中上浮的絮體快速倒入空燒杯中。所述步驟(f)中，濾紙放在稱量瓶中進行烘干。所述步驟(f)中，烘干裝置為100°C烘箱。所述步驟(f)中，烘干時間為池。所述陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨。通過上述方法測得的結果如圖1所示，從圖1可以看出，陽離子單體含量最少為 6%時，其浮選效果差；隨陽離子單體的增加而浮選效果開始提高，達到一定值后，透光率下降。其原因為浮選劑中陽離子單體含量對其氣浮效果存在很大影響。其原因為隨著陽離子單體比例增大，陽離子度增加，聚合物與油滴發生電中和能力增強，氣浮效果增強。但太多的陽離子單體會使聚合體系不夠穩定。聚合反應引發階段生成的氯自由基能充當阻聚劑的作用，而且陽離子單體具有較強的空間效應和電荷排斥作用，隨著單體中陽離子單體量的增加，單體的擴散速率和反應活性下降，影響聚合，導致疏水性高分子絮凝劑的絮凝效果不好，從而影響氣浮效果。綜上，本實施例的最佳陽離子單體含量8%。上述測試方法能快速測試出陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果的影響，從而確定出浮選劑的最佳陽離子單體含量，且測試步驟簡單，測試精度高，測試成本低。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質，對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，包括以下步驟(a)配制不同陽離子單體含量的疏水性高分子絮凝劑；(b)然后將不同陽離子單體含量的疏水性高分子絮凝劑分別與表面活性劑和分散介質復配，配制出不同陽離子單體含量的浮選劑；(c)將不同陽離子單體含量的浮選劑按相同的量分別加入盛有模擬廢水的不同燒杯中，并攪拌均勻后倒入不同模擬氣浮裝置中；(d)對所有模擬氣浮裝置均通入一定壓力的空氣，進行氣浮過程；(e)將所有氣浮裝置中上浮的絮體均快速倒入空燒杯中并稱量；(f)將定量濾紙烘干至恒重，取出冷卻后稱量；(g)將收集的上浮絮體分別用步驟(f)中已稱至恒重的濾紙過濾后，進行烘干直至恒重后，冷卻進行稱量；(h)根據測得的數據分別計算出絮體上浮率，根據絮體上浮率分析出不同陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響。
2.根據權利要求1所述的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，所述步驟(c)中，模擬廢水的含量為2%。
3.根據權利要求1所述的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，所述步驟(e)中，通氣細化，并靜置Imin后，將氣浮裝置中上浮的絮體快速倒入空燒杯中。
4.根據權利要求1所述的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，所述步驟(f)中，濾紙放在稱量瓶中進行烘干。
5.根據權利要求1所述的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，所述步驟(f)中，烘干裝置為100°c烘箱。
6.根據權利要求1所述的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，所述步驟(f)中，烘干時間為池。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法，其特征在于，所述陽離子單體為二甲基二烯丙基氯化銨。
全文摘要
本發明公開了一種陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響的測試方法。該測試方法包括配制不同陽離子單體含量的浮選劑；將不同陽離子單體含量的浮選劑分別加入模擬廢水并攪拌均勻倒入不同模擬氣浮裝置中；對所有模擬氣浮裝置進行氣浮過程；將所有氣浮裝置中上浮絮體稱量；將收集的上浮絮體過濾后，進行烘干冷卻稱量；根據測得的數據分析出不同陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果影響等步驟。本發明能快速測試出陽離子單體含量對浮選劑氣浮效果的影響，從而確定出浮選劑的最佳陽離子單體含量，且測試步驟簡單，測試精度高，測試成本低。
文檔編號G01N5/04GK102478479SQ201010567690
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者袁連海 申請人:袁連海