โพลีเอมีนเหลวสำหรับน้ำเสีย

ของเหลวโพลีเอมีนเป็นพอลิเมอร์ประเภทหนึ่งที่มีหมู่อะมิโน (-เอ็นเอช₂) หรือหมู่อิมิโน (-เอ็นเอช-) หลายหมู่ เนื่องจากมีหมู่ประจุบวกบนสายโมเลกุลและโครงสร้างโมเลกุลที่ปรับได้ จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียที่มีน้ำมันและน้ำเสียจากแหล่งน้ำมัน 

น้ำเสียที่มีน้ำมันในแหล่งน้ำมันมีองค์ประกอบที่ซับซ้อน ประกอบด้วยน้ำมันดิบ (น้ำมันอิมัลชัน น้ำมันกระจายตัว) ของแข็งแขวนลอย เกลือ (ความเค็มสูง) สารเติมแต่ง (เช่น สารลดแรงตึงผิว พอลิเมอร์) ฯลฯ ซึ่งทำให้การบำบัดทำได้ยาก ของเหลวโพลีเอมีนซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเฉพาะตัว มีบทบาทสำคัญในกระบวนการต่างๆ เช่น การแยกตัวของน้ำมัน การแยกตะกอน และการทำให้บริสุทธิ์ 

1. ลักษณะและความยากลำบากในการบำบัดน้ำเสียที่มีน้ำมันในแหล่งน้ำมัน 

ลักษณะสำคัญของน้ำเสียที่มีน้ำมันในแหล่งน้ำมันกำหนดความยากในการบำบัดและยังสร้างพื้นหลังเป้าหมายสำหรับการใช้สารละลายโพลีเอมีนด้วย: 

การเกิดอิมัลชันสูง: น้ำมันดิบในน้ำเสียมักเกิดอิมัลชันน้ำมันในน้ำ (O/W) ที่เสถียรกับสารลดแรงตึงผิว (เช่น โซเดียมโดเดซิลเบนซีนซัลโฟเนต ซึ่งใช้ในการแทนที่น้ำมัน) หยดน้ำมันมีขนาดอนุภาคเล็ก (โดยปกติ < 10 ไมโครเมตร) มีประจุไฟฟ้าที่บริเวณส่วนต่อประสานที่แข็งแรง และแยกออกตามธรรมชาติได้ยาก 

เกลือสูงและความเค็มสูง: มีไอออนโลหะจำนวนมาก เช่น คา²⁺, แมกนีเซียม²⁺ และ นา⁺ และความเค็มอาจสูงถึง 10⁴-10⁵ มก./L ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความเสถียรและประสิทธิภาพของตัวแทนทั่วไป 

องค์ประกอบที่ซับซ้อน: ประกอบด้วยโพลีเมอร์ (เช่น โพลีอะคริลาไมด์ที่ใช้ในการแทนที่น้ำมัน) เรซิน แอสฟัลทีน ฯลฯ ซึ่งช่วยเพิ่มความหนืดและความเสถียรของน้ำเสียอีกด้วย 

ข้อกำหนดในการบำบัดที่สูง: น้ำเสียจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานการฉีดกลับ (น้ำสำหรับการพัฒนาแหล่งน้ำมัน) หรือการปล่อยออก (เช่น ปริมาณน้ำมัน < 10 มก./ล.) และมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับประสิทธิภาพในการบำบัด 

2. กลไกการทำงานของของเหลวโพลีเอมีนในน้ำเสียที่มีน้ำมันในแหล่งน้ำมัน 

การทำงานของของเหลวโพลีเอมีนขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างโมเลกุล (ประจุบวก โครงสร้างสายยาว) และการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำเสียทำได้โดยหลักผ่านกลไกต่อไปนี้: 

1) การทำให้ประจุเป็นกลาง หยดน้ำมันและอนุภาคคอลลอยด์ (เช่น ดินเหนียว สารอินทรีย์) ในน้ำเสียจากแหล่งน้ำมันมักจะมีประจุลบเนื่องจากการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวประจุลบ ซึ่งมีศักย์ซีตาที่ค่อนข้างสูง (โดยปกติคือ ซู่ๆ - 30 มิลลิโวลต์) และมีเสถียรภาพสูง หมู่อะมิโน/อิมิโนบนสายโมเลกุลของเหลวโพลีเอมีนจะมีประจุบวกหลังจากการโปรตอน พวกมันสามารถถูกดึงดูดด้วยไฟฟ้าสถิตไปยังหยดน้ำมันและคอลลอยด์ที่มีประจุลบ ทำให้ประจุพื้นผิวเป็นกลาง และลดศักย์ซีตา (โดยปกติคือ <-15 mV) ซึ่งจะทำลายเสถียรภาพของอิมัลชันและทำให้หยดน้ำมันและอนุภาคสูญเสียแรงผลักและการรวมตัว 

2). ของเหลวโพลีเอมีนแบบ การเชื่อมโยง การตกตะกอน มีสายโซ่โมเลกุลค่อนข้างยาว (โดยทั่วไปมีน้ำหนักโมเลกุลอยู่ระหว่าง 10⁴ ถึง 10⁶) ตำแหน่งแอคทีฟหลายตำแหน่งบนสายโซ่โมเลกุลสามารถดูดซับหยดน้ำมันหรืออนุภาคน้ำมันได้หลายหยดพร้อมกัน ปรากฏการณ์ "bridging" อนุภาคละเอียดที่กระจายตัวจะรวมตัวกันเป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้น (โดยมีขนาดอนุภาคสูงถึงหลายร้อยไมครอน) เร่งการตกตะกอนหรือลอยตัว 

3) เพิ่มประสิทธิภาพการแยกตัว สำหรับอิมัลชันที่เสถียร ของเหลวโพลีเอมีนสามารถแทรกซึมเข้าไปในอินเทอร์เฟซระหว่างน้ำมันกับน้ำ แทนที่โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวบนอินเทอร์เฟซ และทำลายความแข็งแรงของฟิล์มอินเทอร์เฟซ ทำให้หยดน้ำมันอิมัลชันรวมตัวเป็นหยดน้ำมันขนาดใหญ่และแยกน้ำมันกับน้ำได้ 

3. สถานการณ์การใช้งานเฉพาะของของเหลวโพลีเอมีน ตามขั้นตอนการบำบัด (การบำบัดเบื้องต้น การบำบัดขั้นสูง) ของน้ำเสียที่มีน้ำมันในแหล่งน้ำมัน วิธีการใช้งานและวัตถุประสงค์ของของเหลวโพลีเอมีนจะแตกต่างกัน: 

1). ขั้นตอนการเตรียมเบื้องต้น: การแยกน้ำและการกำจัดน้ำมันเบื้องต้น 

สถานการณ์ที่สามารถใช้ได้: สำหรับน้ำเสียที่มีปริมาณน้ำมันสูง (โดยปกติ 100-1,000 มก./ล.) เช่น น้ำเสียจากหัวบ่อผลิตน้ำมันและน้ำเสียหลังจากแยกที่สถานีรวบรวมกลาง 

ฟังก์ชัน: โดยการแยกส่วนและการจับตัวเป็นก้อน จะแปลงน้ำมันอิมัลชันให้เป็นน้ำมันอิสระ ทำให้หยดน้ำมันรวมตัวกันและลอย และในเวลาเดียวกันก็กำจัดของแข็งแขวนลอยบางส่วนออกไป ซึ่งจะช่วยลดภาระของการบำบัดในขั้นต่อไป 

วิธีการใช้: มักเติมเพียงอย่างเดียวหรือใช้ร่วมกับสารลดแรงตึงผิวอนินทรีย์ (เช่น แคลเซียมคลอไรด์) โดยทั่วไปใช้ปริมาณ 50-200 มก./ลิตร หลังจากการบำบัดแล้ว ปริมาณน้ำมันในน้ำเสียจะลดลงเหลือต่ำกว่า 50 มก./ลิตร 

2). ขั้นตอนการบำบัดขั้นสูง: การทำให้บริสุทธิ์และเป็นไปตามมาตรฐาน 

สถานการณ์ที่สามารถใช้ได้: น้ำเสียหลังการบำบัดเบื้องต้น (ที่มีปริมาณน้ำมัน 10-50 มก./ล.) จะต้องได้รับการบำบัดเพิ่มเติมเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการฉีดกลับหรือการปล่อยออก (ปริมาณน้ำมัน <10 มก./ล.) 

หน้าที่: สำหรับหยดน้ำมันขนาดเล็กและของแข็งแขวนลอยที่เหลืออยู่ ของเหลวโพลีเอมีนจะช่วยเสริมความแข็งแรงของการจับตัวเป็นก้อนให้กลายเป็นก้อนที่มีขนาดใหญ่ขึ้น เมื่อใช้ร่วมกับกระบวนการตกตะกอนหรือการกรอง (เช่น การตกตะกอนแบบแผ่นเอียง การลอยตัวด้วยอากาศ) น้ำมันและของแข็งแขวนลอยจะถูกกำจัดออกอย่างล้ำลึก

 วิธีการใช้: มักใช้ร่วมกับสารช่วยตกตะกอน (เช่น โพลีอะลูมิเนียมคลอไรด์, แพค) โพลีเอมีนมีฤทธิ์เชื่อมประสานเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับตะกอนขนาดเล็กที่เกิดจาก แพค ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตกตะกอน หลังจากการบำบัดแล้ว ปริมาณน้ำมันในน้ำเสียจะลดลงเหลือน้อยกว่า 5 มิลลิกรัมต่อลิตร และปริมาณของแข็งแขวนลอยน้อยกว่า 20 มิลลิกรัมต่อลิตร ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดการฉีดกลับ (เช่น ข้อกำหนดการฉีดกลับสำหรับแหล่งน้ำมันที่มีค่าการซึมผ่านต่ำที่มีปริมาณน้ำมันน้อยกว่า 5 มิลลิกรัมต่อลิตร) หรือข้อกำหนดการระบายออก 

3) สถานการณ์พิเศษ: การบำบัดน้ำเสียจากแหล่งน้ำมันที่มีเกลือ/อุณหภูมิสูง น้ำเสียจากแหล่งน้ำมันมักอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (40-80 องศาเซลเซียส) และมีความเค็มสูง สารตกตะกอนทั่วไป (เช่น เกลืออะลูมิเนียม เกลือเหล็ก) มีแนวโน้มที่จะเกิดการไฮโดรไลซิสและล้มเหลว อย่างไรก็ตาม โซ่โมเลกุลของของเหลวโพลีเอมีนมีความเสถียรสูง (ทนเกลือ ทนอุณหภูมิ) สามารถรักษาความหนาแน่นประจุในสภาวะที่มีเกลือสูง และไม่สลายตัวง่ายที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการบำบัดน้ำเสียในสถานการณ์พิเศษ เช่น แหล่งน้ำมันป๋อไห่ (ความเค็มสูง) และแหล่งน้ำมันหนัก (อุณหภูมิสูง) 

 4. ข้อดีและข้อควรระวังในการใช้น้ำยาโพลีเอมีน 

ข้อดี

ประสิทธิภาพสูง: เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแทนแบบดั้งเดิม (เช่น แพม, อะลูมิเนียมซัลเฟต) ของเหลวโพลีเอมีนจะมีความหนาแน่นของประจุที่สูงกว่า ความเร็วในการแยกตัวและการจับตัวเป็นก้อนที่เร็วกว่า และน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจะมีความใสสูง 

ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่ง: คุณสมบัติทนทานต่อเกลือและอุณหภูมิได้ดีเยี่ยม ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่ซับซ้อนของน้ำเสียจากแหล่งน้ำมันได้ 

ตะกอนน้อยลง: ตะกอนที่เกิดขึ้นจะแน่นและมีประสิทธิภาพในการขจัดน้ำที่ดี ช่วยลดต้นทุนการบำบัดตะกอน 

ความเข้ากันได้ดี: สามารถใช้ร่วมกับสารอื่นๆ ได้ (เช่น สารลดแรงตึงผิว สารฆ่าเชื้อแบคทีเรีย) โดยไม่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการบำบัดโดยรวม 

ข้อควรระวัง 

การควบคุมปริมาณ: การเติมมากเกินไปจะทำให้มีของเหลวโพลีเอมีนตกค้างอยู่ในน้ำ ส่งผลให้ค่า ซีโอดี เพิ่มขึ้นหรือก่อให้เกิดมลพิษทุติยภูมิ ปริมาณที่เหมาะสมต้องพิจารณาจากการทดสอบขนาดเล็ก (ปกติคือ 50-300 มก./ลิตร) 

การคัดกรองชนิด: น้ำหนักโมเลกุลและปริมาณหมู่อะมิโนของโพลีเอมีนมีผลต่อผลลัพธ์ (ตัวอย่างเช่น ของเหลวโพลีเอมีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำจะมีคุณสมบัติการแยกตัวของสารออกจากกันอย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ของเหลวโพลีเอมีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจะมีคุณสมบัติการตกตะกอนที่ดี) จำเป็นต้องเลือกชนิดที่เหมาะสมตามคุณสมบัติของน้ำเสีย (เช่น ปริมาณน้ำมัน ระดับของอิมัลชัน) 

ผลกระทบต่อความเป็นพิษ: ของเหลวโพลีเอมีนบางชนิด (เช่น โพลีเอมีนอะลิฟาติกที่ไม่ได้ดัดแปลง) อาจยับยั้งจุลินทรีย์ในการบำบัดทางชีวเคมีในภายหลัง หากน้ำเสียจำเป็นต้องได้รับการบำบัดทางชีวเคมี ควรเลือกใช้ของเหลวโพลีเอมีนดัดแปลงที่มีความเป็นพิษต่ำ (เช่น โคพอลิเมอร์เอพิคลอโรไฮดริน-เอมีน) 

คุณลักษณะเฉพาะอุตสาหกรรม

คุณสมบัติอื่น ๆ

ความสามารถในการจัดหา

ระยะเวลาดำเนินการ

เวิร์คช็อปการสังเคราะห์ของ จิ่วฟาง เทค

ห้องปฏิบัติการจิ่วฟาง