[發明專利]一種含油污水處理濾料改性劑的制備方法

有效

• 申請號: 202011104610.8
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112226112B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 林剛;時維才;莊建全;紀艷娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司江蘇油田分公司
• 主分類號: C09D101/04
• 分類號: C09D101/04;C09D163/00;C09D133/04;C09D175/04;C09D1/00;C02F1/40
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 王煒

本發明公開了一種用于油田含油污水處理濾料改性劑的制備方法，包括制備纖維素納米晶水溶液、制備改性納米硅溶膠水溶液和制備濾料改性劑三個步驟。采用本發明生產得到的經改性后的濾料表面具有水下自清潔效果，抗油污染能力強，可降低過濾器維護保養頻次。形成的油下超親水涂層理化性質長期穩定，可有效應用于油田回注污水的達標處理，降低處理成本，具有較好的經濟效益。

技術領域

本發明屬于油田含油污水處理新材料技術領域，具體涉及一種含油污水處理濾料改性劑的制備方法。

背景技術

目前國內油田含油污水回注水處理一般分為沉降、除油、過濾三個階段，過濾階段仍以常規壓力式濾料過濾裝置為主，濾料一般選用核桃殼、石英砂、金剛砂、纖維球等。隨著油田開發的深入，含油污水的理化性質發生變化，常規過濾器在使用過程中，充填在過濾器中的濾料如核桃殼、石英砂等隨著過濾的進行，大量礦物油和固體懸浮顆粒等污染物附著在濾料表面，每次反清洗并不能完全清洗干凈，日積月累污染物大量累積會導致以下問題的產生：

1、濾料結塊、板結，導致過濾阻力不斷增大，通量減小，過濾壓力升高；

2、濾料結塊后使其相對密度降低，反沖洗時，密度越輕膨化越嚴重，膨脹高度超過篩管后，大量濾料和油污在未有阻攔情況下直接進入了布水篩管與罐頂之間死角，堵塞布水篩管，致使反洗壓力急劇升高，反洗出水量迅速下降，反沖洗不能有效地進行，濾料再生困難，形成惡性循環；

3、布水篩管堵塞后由于反洗壓力過高甚至造成篩管斷裂，同時濾料大量流失，過濾器無法繼續運轉。

針對上述問題，國內學者大多通過改進過濾器結構或開發更優的清洗工藝來提升再生能力。常見的有以下幾類技術：

1、濾料體外搓洗。利用體化循環泵將濾料從過濾器中抽出進入獨立的清洗罐，在罐中高強度搓洗后再打入過濾器。此種方式沖洗效果較好，但需新增管路、設備，使得過濾器占地面積增加，同時高強度搓洗濾料導致濾料損耗較大，需要不定期的進行補充；

2、氣水混合反沖洗。將空氣與水再管路中混合后沖入過濾器對濾料進行清洗。此種方式對過濾器內部結構改動較大，結構變得更加復雜，且清洗效果雖有提升但仍不理想，氣水反沖洗管路也較易被污染堵塞，同時需增設空壓機也增加了能耗成本；

3、對常規濾料進行表面改性。其技術原理是通過對濾料本身或表面進行改性后使得濾料表面具有疏油性，不易與油污粘連，使得反沖洗更加容易進行，清洗效果最大化?，F有技術中有采用亞硫酸氫鎂蒸煮法對核桃殼濾料進行親水改性，考察了改性核桃殼濾料對油田含油污水的過濾、反洗效果，探討了改性前后核桃殼濾料的過濾過程及乳化油捕集機理。

上述三類技術中，濾料改性技術可以較為徹底的解決濾料易污染不易清洗的問題，且不用更改過濾器本身結構，可直接投入使用，研制成功后有較好的應用前景。CN201610057259.9公開了一種除油除重金屬改性核桃殼濾料的制備方法，該工藝在核桃殼濾料的表面附著氧化石墨烯鍍層，外表面較為光滑，無凹凸不平現象，濾料整體圓度較好。但該專利未對濾料在含油污水中的油、水潤濕性能以及耐酸堿等化學穩定性進行說明。由于油田含油污水的體系復雜，濾料本身處于高溫、高壓、碰撞、摩擦的工作環境，且污水中含機械雜質、石油烴類物質、微生物、殘留化學劑等多種污染物，因此改性后的濾料如何長久適用于此類工作環境成為了濾料改性劑研發的技術難點。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種含油污水處理濾料改性劑的制備方法，其利用纖維素納米晶改性納米硅溶膠的親水性，利用環氧樹脂與其他親水性較好的水性樹脂的交聯固化增加涂層的耐久性，制備出具有自清潔、耐久性好等特點的濾料改性劑，可用于油水混合物的高效分離。

本發明的技術方案如下：

一種含油污水處理濾料改性劑的制備方法，包括以下步驟：