1.本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种聚阳离子高分子的制备方法、复配除油剂及除油工艺。
背景技术：
2.油田以油层面决定了油田区域的大小，一般油田占地都很大，如大庆市就是依油田基础建立的。油田工业废水传统的处理办法是简单处理后找个低洼地区直接排放，然而随着环境要求高了，国家对各污染废弃物或废液的排放都有明确指标，当前油田工业废水处理技术尚不成熟，国内油田区域内工业废水的排放成为一大难题。
3.现有技术中处理含油废水的药剂为聚合氯化铁，一般在二次气浮前加入聚合氯化铁，而聚合氯化铁的作用主要是作絮凝剂，仅能将含油废水中的悬浮物絮凝下来，除油效果不明显。因此，需要开发新工艺或新药剂来处理含油废水，从而达到国家含油废水排放标准(≤30mg/l)。
技术实现要素：
4.本技术主要解决了应用传统技术处理含油废水除油效果不明显，不能达到国家排放标准的问题。
5.为解决上述问题，本技术是通过以下技术方案来实现的：
6.本技术提供了一种聚阳离子高分子的制备方法，包括如下步骤：s1、先将二甲胺和液碱等摩尔充分混合后冷却，得到第一混合溶液；s2、向步骤s1中的所述第一混合溶液中逐滴加入氯丙烯，充分反应，得到二甲基二烯丙基氯化胺；s3、将步骤s2中的二甲基二烯丙基氯化胺在氧化还原引发剂的作用下发生聚合反应，制备成聚阳离子高分子。
7.作为本技术进一步的改进，步骤s2中，所述氯丙烯的滴加温度≤45℃，优选的，所述氯丙烯的滴加温度为10℃～45℃。
8.作为本技术进一步的改进，步骤s2中，充分反应前，部分第一混合溶液与氯丙烯发生反应，形成中间体系，向所述中间体系中加液碱。
9.作为本技术进一步的改进，步骤s3中，所述氧化还原引发剂为偶氮组合引发剂。
10.作为本技术进一步的改进，步骤s3中，所述聚合反应的温度为50℃～70℃，得到高分子量的聚阳离子高分子；所述聚合反应的温度为75℃～90℃，得到中分子量的聚阳离子高分子；所述聚合反应的温度为95℃～120℃，得到低分子量的聚阳离子高分子。
11.为实现上述目的，本技术还提供了一种复配除油剂，由聚合氯化铝和聚阳离子高分子组成，所述聚阳离子高分子为由上述所述的聚阳离子高分子的制备方法制备而成。
12.作为本技术进一步的改进，所述聚合氯化铝和所述聚阳离子高分子的重量分数比为3:1～20:1；优选的，所述聚合氯化铝和所述聚阳离子高分子的重量分数比为4:1～8:1。
13.为实现上述目的，本技术还提供了一种除油工艺，包括如下步骤：使含油废水依次经过隔油池、第一气浮池、生化曝气池处理后排出，在所述第一气浮池处设有第一加药装
置，通过所述第一加药装置向所述第一气浮池内加入复配除油剂，所述复配除油剂为上述所述的复配除油剂。
14.作为本技术进一步的改进，在所述第一气浮池前还设有第二气浮池，在所述第二气浮池处设有第二加药装置，通过所述第二加药装置向所述第二气浮池内加入所述复配除油剂。
15.作为本技术进一步的改进，所述复配除油剂的加药量为40mg/l～120mg/l。
16.本技术的有益效果在于，本技术提供了一种聚阳离子高分子的制备方法，应用该方法制备的聚阳离子高分子与聚合氯化铝可以以任意重量分数比例互溶，二者都属阳离子型，二者复配成新型除油剂，具有强电中和性能可使这水包油乳油破坏，油珠迅速上浮，因而能达到理想中的油－水分离效果。
具体实施方式
17.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，不用来限制本发明的范围。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.本技术提供了一种聚阳离子高分子的制备方法，包括如下步骤：s1、先将二甲胺和液碱等摩尔充分混合后冷却，得到第一混合溶液；s2、向步骤s1中的所述第一混合溶液中逐滴加入氯丙烯，充分反应，得到二甲基二烯丙基氯化胺；s3、将步骤s2中的二甲基二烯丙基氯化胺在氧化还原引发剂的作用下发生聚合反应，制备成聚阳离子高分子。具体的步骤s2中，先由氯丙烯和二甲胺 (亲核剂)在碱性(缚酸剂)条件下反应生成二甲基烯丙基胺(亲核剂)，再和余下的氯丙烯继续反应生成二甲基二烯丙基氯化铵，两步反应在同一釜内完成。
19.具体的，步骤s2中，所述氯丙烯的滴加温度≤45℃，优选的，所述氯丙烯的滴加温度为10℃～45℃。步骤s2中，充分反应前，部分第一混合溶液与氯丙烯发生反应，形成中间体系，因中间体系中含有副产物二甲胺盐酸盐，影响反应的进行，因此，向所述中间体系中加液碱水解副产物二甲胺盐酸盐，直至无二甲胺盐味道为止，促进反应的进行，具体的所述液碱与二甲胺的质量摩尔比为0.1:1～0.4:1。步骤s3中，所述氧化还原引发剂为偶氮组合引发剂。步骤 s3中：所述聚合反应的温度为50℃～70℃，得到高分子量的聚阳离子高分子，所述高分子量的聚阳离子高分子的分子量为≥30万；所述聚合反应的温度为 75℃～90℃，得到中分子量的聚阳离子高分子，所述中分子量的聚阳离子高分子的分子量为10万～30万；所述聚合反应的温度为95℃～120℃，得到低分子量的聚阳离子高分子，所述低分子量的聚阳离子高分子的分子量≤1万。进一步的，制备高分子量的聚阳离子高分子时，在聚合反应的后期向聚合反应体系中持续进行温度补偿，这是因为：单体分子位空较大，需要外界给一定能量才激活分子活性，故在55～70℃引发，进一步的55～65℃引发，但聚合反应是放热反应，所以在引发期要保持温度的稳定，将温度控制在65℃下进行聚合反应，这样能有效地提高分子链连接，取得较高分子量，分子量越大，保持温度稳定的时间越长，到反应后期需要将温度升到80℃，保证反应完全。本技术中制备得到的高分子量的聚阳离子高分子、中分子量的聚阳离子高分子、低分子量的聚阳离子高分子均为均聚体，聚合物一般分为均聚体和共聚体。
20.本技术还提供了一种复配除油剂，由聚合氯化铝和聚阳离子高分子组成，所述聚阳离子高分子为由上述方法制备的聚阳离子高分子，该聚阳离子高分子和聚合氯化铝可以任意比例互溶。优选的，聚合氯化铝与聚阳离子高分子的重量分数比为3:1～20:1。进一步的，聚合氯化铝与聚阳离子高分子的重量分数比为4:1～8:1。该实施例中的聚阳离子高分子既是亲水剂又是亲油剂，它与聚合氯化铝均属阳离子型化合物，因此，聚阳离子高分子与聚合氯化铝水溶液可以任何比例互溶形成真溶液。该复配除油剂具有强电中和性能可使这水包油乳油破坏，油珠迅速上浮，因而能达到理想中的油-水分离效果。复配除油剂是靠带强阳电荷的大分子链进行中和、吸附、架桥来完成絮凝破乳的。此外，聚阳离子共聚体含有氨基和羟基，和无机盐絮凝剂无法成任何比例的互溶复配，会产生拮抗状态，生产上使用需要二个加药口；而本技术制备的聚阳离子高分子为均聚体，均聚体的聚阳离子高分子和聚合氯化铝可以任意比例互溶，只要一个加药口。
21.具体的，将聚合氯化铝和聚阳离子高分子二种药剂在配药槽内按比例投加，加水稀释到使用浓度，采用加药车间現有的自动化加药设备，通过加药计量投加到气浮提升泵入口负压吸入泵内，通过离心机叶轮的旋转，使药剂和含油废水充分混合。
22.在一些具体的实施例中，含油废水的传统处理流程如下：使含油废水依次经过隔油池、气浮池、生化曝气池后排放，在气浮前加入聚合氯化铁作絮凝剂，聚合氯化铁将含油废水中的悬浮物絮凝下来，处理后的含油废水达不到国家含油废水排放标准(≤30mg/l)。为了节省成本，在不改变现有处理装置的条件下，为使排放的含油废水达到国家标准，本技术针对现有处理装置还提供了一种除油工艺，包括如下步骤：使含油废水依次经过隔油池、第一气浮池、生化曝气池处理后排出，在所述第一气浮池处设有第一加药装置，通过所述第一加药装置向所述第一气浮池内加入复配除油剂，所述复配除油剂为上述所述的复配除油剂。进一步的，所述复配除油剂的加药量为40mg/l～120mg/l。
23.具体的，在所述第一气浮池前还设有第二气浮池，在所述第二气浮池处设有第二加药装置，通过所述第二加药装置向所述第二气浮池内加入所述复配除油剂。进一步的，炼油厂隔油池出来的含油废水中油粒比水的介电常数小，所以带负电荷。炼油副产物如环烷酸、长链稠环芳酸等表面活性溶于水，与油粒结合成稳定的水包油乳液，给油水分离带来很大难度。一般经炼油厂隔油池出来的含油废水中含油浓度为100～150mg/l，而国家规定排放的含油废水中含油浓度不能高于30mg/l。将计量的复配除油剂的20％加入第二气浮池，先进行预处理，然后再将计量的复配除油剂的80％加入第一气浮池，通过二级气浮，能将含油废水的油含量降至≤30mg油/l达到炼油废水排放标准，最低时能将含油废水中的油降至6.8mg/l，而且水中悬浮物去除也达标，水溶性物质基本去除，出水无色透明，药剂费用可控在0.6元/t水。
24.为佐证本技术的技术方案，本技术提供了如下实施例
25.预备例1
26.将二甲胺和液碱等摩尔充分混合后冷却，得到第一混合溶液，向前述第一混合溶液中逐滴加入10℃的氯丙烯，当部分第一混合溶液与氯丙烯发生反应后，形成中间体系，向中间体系中加碱充分进行净化反应，得到二甲基二烯丙基氯化胺；二甲基二烯丙基氯化胺在偶氮组合引发剂的作用下发生聚合反应，聚合反应的温度为60℃，且在聚合反应的过程中向聚合反应体系中持续进行温度补偿，使反应体系的温度维持在60℃，制备得到高分子
量的聚阳离子高分子均聚体。
27.将聚合氯化铝与上述制备的高分子量的聚阳离子高分子均聚体按重量分数比为3:1进行互溶，形成复配除油剂。
28.预备例2
29.将二甲胺和液碱等摩尔充分混合后冷却，得到第一混合溶液，向前述第一混合溶液中逐滴加入30℃的氯丙烯，当部分第一混合溶液与氯丙烯发生反应后，形成中间体系，向中间体系中加碱充分进行净化反应，得到二甲基二烯丙基氯化胺；二甲基二烯丙基氯化胺在偶氮组合引发剂的作用下发生聚合反应，聚合反应的温度为85℃，制备得到中分子量的聚阳离子高分子均聚体。
30.将聚合氯化铝与上述制备的中分子量的聚阳离子高分子均聚体按重量分数比为5:1进行互溶，形成复配除油剂。
31.预备例3
32.将二甲胺和液碱等摩尔充分混合后冷却，得到第一混合溶液，向前述第一混合溶液中逐滴加入45℃的氯丙烯，当部分第一混合溶液与氯丙烯发生反应后，形成中间体系，向中间体系中加碱充分进行净化反应，得到二甲基二烯丙基氯化胺；二甲基二烯丙基氯化胺在偶氮组合引发剂的作用下发生聚合反应，聚合反应的温度为100℃，制备得到中分子量的聚阳离子高分子均聚体。
33.将聚合氯化铝与上述制备的中分子量的聚阳离子高分子均聚体按重量分数比为3:1进行互溶，形成复配除油剂。
34.实施例1
35.选取大庆市炼油厂排出的含油量为150mg/l的含油废水为样本进行处理，首先使上述含油废水经过隔油池，在进入第一气浮池前先加入聚合氯化铁，将含油废水中的悬浮物絮凝下来；其次，使含油废水进入第一气浮池，按照 120mg/l的浓度通过第一加药装置向第一气浮池内加入预备例2的复配除油剂，对含油废水进行充分反应；最后，再使含油废水进入生化曝气池处理后排出。经检测，经上述步骤处理后的含油废水的含油量为30mg/l。
36.实施例2
37.选取大庆市炼油厂排出的含油量为150mg/l的含油废水为样本进行处理，首先使上述含油废水经过隔油池，在进入第二气浮池前先加入聚合氯化铁，将含油废水中的悬浮物絮凝下来，按照24mg/l的浓度通过第二加药装置向第二气浮池内加入预备例2的复配除油剂，对含油废水进行充分反应；其次，使含油废水进入第一气浮池，按照96mg/l的浓度通过第一加药装置向第一气浮池内加入预备例2的复配除油剂，对含油废水进行充分反应；最后，再使含油废水进入生化曝气池处理后排出。经检测，经上述步骤处理后的含油废水的含油量为10mg/l。
38.实施例3
39.选取大庆市炼油厂排出的含油量为150mg/l的含油废水为样本进行处理，首先使上述含油废水经过隔油池，按照24mg/l的浓度通过第二加药装置向第二气浮池内加入预备例2的复配除油剂，对含油废水进行充分反应，在进入第一气浮池前加入聚合氯化铁，将含油废水中的悬浮物絮凝下来；其次，使含油废水进入第一气浮池，按照96mg/l的浓度通过第一加药装置向第一气浮池内加入预备例2的复配除油剂，对含油废水进行充分反应；最后，
再使含油废水进入生化曝气池处理后排出。经检测，经上述步骤处理后的含油废水的含油量为10mg/l。
40.综上所述，本技术提供了一种聚阳离子高分子的制备方法，应用该方法制备的聚阳离子高分子与聚合氯化铝可以以任意重量分数比例互溶，这是因为聚阳离子高分子为均聚体，二者都属阳离子型，二者复配成新型除油剂，具有强电中和性能可使这水包油乳油破坏，油珠迅速上浮，因而能达到理想中的油－水分离效果。
41.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
42.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。