碳基聚合物复合材料的制备及在热洗污油泥中的应用研究

发布时间：2020-05-31 11:38

【摘要】：石油在开采、运输、加工炼制、及含油污水处理过程中,产生污油泥。由于它有极高的含油率,若将其直接填埋处理,不仅造成环境污染,还将造成极大的资源浪费。因此,本文通过文献调研发现,化学热洗分离法成本低,分离效果好,采用化学热洗分离法对污油泥进行资源化利用。但化学热洗过程中需要一些絮凝剂和破乳剂进行调质,本文将合成的碳基聚合物复合材料应用到热洗污油泥中,具体内容如下:1、改性炭黑/阳离子聚丙烯酰胺(m-CB/CPAM)复合材料制备。以改性炭黑(m-CB)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为原料,采用水热合成法制备了m-CB/CPAM。考察了1-CB/CPAM絮凝性能和脱油性能。结果表明在温度40℃,pH值为2-7,用量为0.2g/L时,达到最佳的絮凝性能。1-CB/CPAM在最佳脱油条件下,脱油率高达90.9%。2、氧化石墨烯/阳离子聚丙烯酰胺(GO-a-CPAM)复合材料的制备。以氧化石墨烯(GO-a)和CPAM为原料,采用水热合成法制备了GO-a-CPAM。考察了其絮凝性能和脱油性能。GO-1-CPAM在温度30℃,pH=7,GO-1-CPAM投加量为8mg/L时,透光率达94.1%。且GO-1-CPAM在最佳脱油条件下对含油废水的脱油率达93.8%。3、阳离子淀粉-graft-阳离子聚丙烯酰胺/氧化石墨烯(CS-g-CPAM/GO)复合材料的制备。以阳离子淀粉(CS),丙烯酰胺(AM),二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和GO为原料,采用过硫酸铵引发聚合,氨基和羧基脱水缩合反应,制备了CS-g-CPAM/GO复合材料。考察了CS-g-CPAM/GO的絮凝性能和脱油性能。当温度是40℃,pH为3-12,CS-g-CPAM/GO投加量为6mg/L时,达到最佳絮凝效果。CS-g-CPAM/GO在最佳脱油条件下的脱油率高达97.1%。4、Fe_3O_4@超支化聚酰胺胺-氧化石墨烯(MKh-GO)复合材料的制备。以Fe_3O_4,超支化聚酰胺胺(h-PAMAM)和GO为原料,通过氨基和羧基脱水缩合反应,制备了MKh-GO复合材料。考察了其破乳性能和循环使用性能。结果表明MKh-GO在最佳条件下破乳率为98.7%。并且MKh-GO表现出良好的循环使用性能。5、将自制的CS-g-CPAM/GO与MKh-GO应用到污油泥的热洗工艺流程中,CS-g-CPAM/GO与MKh-GO在最佳热洗条件下,脱油率达98.9%。
【图文】：

双电层,油泥

第一章文献综述油泥絮凝机理及其研究进展无机低分子絮凝剂机低分子絮凝剂主要有 AlCl3、FeCl3、FeSO4等。在水中电离出 Fe3+、A离子，与带负电荷的油泥颗粒发生电中和，油泥颗粒所带的电荷量降电斥力降低，范德华力大于静电斥力，发生碰撞，彼此吸附更加容易[聚沉淀，此过程为电中和作用机理。单独使用此机理絮凝效果差，普合使用；无机低分子絮凝剂絮凝污油泥过程中，其投加量很大，在碱性生大量的水解金属沉淀物，这些金属沉淀物在沉淀过程中，，油泥颗粒卷扫或网捕而发生共沉淀[21]，此过程为卷扫网捕机理[22]，该机理通过剂与其他絮凝剂复配使用，絮凝效果更佳。另一种是用uin-Landau-Verwey-Overbeek）理论去解释油泥颗粒絮凝过程，以 Al3+

电中和,电中和作用,电位法,絮凝过程

MBFGA1 絮凝剂，证实 MBFGA1 有大量的官能团，且长链糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖等组成，通过加入 Ca2+降低MBFGA1 的初始吸附能力。用 Zeta 电位法，确定 MBFGA1 电中和作用，第二阶段 MBFGA1 吸附性能增强，再通过沉降，絮凝过程见图 1-2。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TB332;X74

【参考文献】