超支化聚合物破乳剂HPO-1在强乳化含油污水处理中的应用

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2023-0340

摘要/Abstract

摘要：

为了提高强乳化含油污水的破乳处理效率，以超支化聚乙烯亚胺（HPEI）和复合脂肪酸单体FO-1为主要原料制备了一种超支化聚合物破乳剂HPO-1，采用红外光谱图和核磁¹HNMR谱图对其结构进行了表征，评价了其界面活性，考察了破乳剂投加量、温度、沉降时间和污水矿化度对HPO-1破乳效果的影响，并与现场用破乳剂XCP-16S的性能进行了对比。结果表明：HPO-1的界面活性和破乳性能均明显优于XCP-16S，当HPO-1投加量为50 mg/L，温度为30 ℃，沉降时间为30 min，污水矿化度为8 350 mg/L时，其脱油效率可以达到90.8%，破乳处理后水相中HPO-1的残留量小于0.5 mg/L。HPO-1对海上A油田某采油平台强乳化含油污水的现场破乳处理效果较好，沉降时间大于30 min后，脱油效率即可以达到90%以上。研究结果表明HPO-1能够满足强乳化含油污水快速高效破乳处理的需求。

关键词: 含油污水, 强乳化, 超支化聚合物, 破乳剂, 破乳效果

Abstract:

In order to improve the demulsification efficiency of highly emulsified oily wastewater, a hyperbranched polymer demulsifier HPO-1 was prepared by using hyperbranched polyethyleneimine HPEI and composite fatty acid monomer FO-1 as the main raw materials. Its structure was characterized by infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance ¹HNMR spectroscopy. The interfacial activity was evaluated, and the effects of demulsifier dosage,temperature, settling time, and wastewater salinity on the demulsification efficiency of HPO-1 were investigated. The performance of HPO-1 were compared with the on-site demulsifier XCP-16S. The results showed that the interfacial activity and demulsification performance of HPO-1 were significantly superior to XCP-16S. When the dosage of HPO-1 was 50 mg/L, the temperature was 30 ℃, the settling time was 30 minutes, and the salinity of wastewater was 8 350 mg/L, the oil removal efficiency could reach 90.8%, and the residual amount of HPO-1 in the aqueous phase after demulsification treatment was less than 0.5 mg/L. The hyperbranched polymer demulsifier HPO-1 had a good on-site demulsification treatment effect on strongly emulsified oily wastewater from an offshore oil production platform in A Oilfield. After settling time of over 30 minutes, the oil removal efficiency could reach over 90%. The research results showed that hyperbranched polymer demulsifier HPO-1 could meet the demand for fast and efficient demulsification of highly emulsified oily wastewater.

Key words: oily sewage, strong emulsification, hyperbranched polymers, demulsifier, demulsification effect

中图分类号:

TE39

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https://www.iwt.cn/CN/Y2024/V44/I5/185

图/表 9

图1 HPO-1的红外光谱

Fig.1 Infrared spectra of HPO-1

图2 HPO-1的¹HNMR谱图

Fig.2 ¹HNMR spectra of HPO-1

图3 不同质量浓度破乳剂溶液的界面张力值

Fig.3 Interface tension values of demulsifier solutions with different mass concentrations

图4 破乳剂投加量对脱油效率的影响

Fig.4 The effect of demulsifier dosage on deoiling efficiency

图5 温度对脱油效率的影响

Fig.5 The effect of experimental temperature on deoiling efficiency

图6 沉降时间对脱油效率的影响

Fig.6 The effect of settling time on deoiling efficiency

图7 污水矿化度对脱油效率的影响

Fig.7 The effect of wastewater mineralization on the efficiency of oil removal

图8 破乳后水相中HPO-1的残留量测定结果

Fig.8 Determination results of residual HPO-1 in aqueous phase after demulsification

表1 强乳化含油污水破乳处理现场应用效果

Table 1 Field application effect of strong emulsified oily wastewater demulsification treatment

沉降时间/min	XCP-16S		HPO-1
沉降时间/min	破乳后含油质量浓度/（mg·L^-1）	脱油效率/%	破乳后含油质量浓度/（mg·L^-1）	脱油效率/%
10	6 251	39.6	2 365	77.15
20	4 844	53.2	1 481	85.69
30	4 212	59.3	819	92.09
40	3 778	63.5	538	94.80
50	3 447	66.7	427	95.87
60	3 074	70.3	396	96.17

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