淀粉改性膨潤土除油劑的制備及性能評價

楊紅麗

( 延安職業技術學院石油工程系，陜西延安716000)

隨著油田開發進程的加快和技術的不斷更新，油田廢水日益增多，水質惡化，成分復雜，加快了油田污水處理技術的變革。目前含油污水處理技術革新主要集中在工藝上，主要依靠絮凝、氣浮、膜處理技術、磁過濾、等處理方法［1-3］，對除油劑的研究不是很多［4-7］。通過大量資料的研究［8-13］，本文選用廉價的淀粉和膨潤土為原料，通過淀粉改性制備膨潤土除油劑，進行含油污水的處理，降低成本。本文通過正交試驗法，以除油率為評價指標，確定了最佳改性條件，并通過單因素試驗確定了含油污水的最佳試驗條件，得到了較好的效果。

1 實驗

1.1 實驗藥品和儀器

土豆淀粉，工業級;膨潤土，工業級;石油醚，化學純，500mL;蒸餾水。

JJ-3 型恒溫電動攪拌器，一套;CL-SY 精密恒溫水浴、京制00000246 號電子天平、722 型分光光度計，一套;溫度計，0℃～100℃;三口燒瓶，250mL;分液漏斗，250mL;容量瓶，50mL;量筒，25mL、50mL;燒杯，250mL;玻璃棒。

1.2 合成方法

稱取適量的淀粉和膨潤土，將稱好的淀粉加入三口燒瓶加水糊化，再將稱好的膨潤土緩慢加入盛好水的小燒杯內，并用玻璃棒攪均勻。然后將水浴鍋、攪拌器和三口燒瓶安裝好，打開攪拌器進行攪拌，將三口燒瓶的一個口插上溫度計，當淀粉攪拌至晶體時在三口燒杯的另一個口加入溶解的膨潤土，并用塞子塞好瓶口，將水浴鍋溫度升至正交實驗表規定溫度開始計時。到達指定時間后，將攪拌好的藥品倒入紙杯，并烘干，之后再將其碾成粉末，以此類推。

1.3 除油率測定方法

根據污水中原油含量，以石油醚為溶劑，配制一系列原油標準溶液，在分光光度計上測出其的透光率，以標準溶液的吸光度為縱坐標，對應的標準溶液的含量為橫坐標，繪制標準曲線。分別測定加除油劑前后污水的含油量，計算出產品的除油率。

2 結果與討論

2.1 正交實驗及結果

本文選用便宜的土豆粉活化改性膨潤土，通過正交實驗法(見表1)，以除油率為評價指標，確定了最佳改性條件，制得了新產品。

表1 正交實驗表Table 1 Orthogonal experiment list

從表1 中可以得到兩個結果:(1)極差大的因素對實驗的影響大，影響程度順序為:淀粉用量、反應時間、膨潤土的用量、溫度。(2)最佳條件:淀粉1g、膨潤土5.5g、溫度70℃、時間8h。

按照上述條件，用相同的方法制備產品，在相同的條件下得到該產品的除油率為82.47%，比正交實驗中的除油效果要好一些。

2.2 污水條件的確定

油田污水成分比較復雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，在不同的外界條件下，如除油劑的加量、污水的溫度，處理含油污水的效果往往是不同的，具體情況如下:

2.2.1 加量的影響

在進行污水處理時，除油劑的用量對處理效果有很大的影響，在相同條件下，考察了除油劑加量對除油率的影響，結果如圖1 所示。

圖1 除油劑加量對除油率的影響Fig.1 The effect of the oil removing dosage on the degreasing agent

由實驗結果可以看出，除油率隨除油劑的用量增加而升高，在除油劑加量為170mg 時，除油效果最好，隨后又有降低的趨勢。引起這種現象的原因可能是當除油劑添加過量時，過量的膨潤土懸浮在污水中，影響了除油劑對原油的吸附，導致除油率降低。

2.2.2 污水溫度的影響

在進行污水處理時，污水溫度對除油效果也有影響，在相同條件下，考察了污水溫度對除油率的影響，結果如圖2 所示。

圖2 污水溫度對除油率的影響Fig.2 The effect of the water temperature on the degreasing agent

從實驗結果可以看出，污水的溫度越高，除油效果越好。當污水溫度在20℃～80℃范圍變化時，除油率在80% ～83%變化，說明該除油劑在處理污水時，處理效果受溫度的影響很小。

3 結論

(1)用淀粉和膨潤土在70℃條件下，反應8h，即可制得淀粉改性膨潤土，對含油污水有較好的除油率。

(2)產品的用量對除油效果有很大的影響，在除油劑加量為170mg 時，除油效果最好。

(3)污水的溫度對產品的除油率影響較小，對一般的污水都有很好的效果。

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