本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于焦化廢水處理，降低廢水中油、氨氮、COD、懸浮物、濁度的驅(qū)油破乳劑，及其制備工藝與用途。

背景技術(shù)：

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過(guò)程中，產(chǎn)生的含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。其主要來(lái)源有三個(gè)：一是剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來(lái)的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來(lái)源；二是在煤氣凈化過(guò)程中產(chǎn)生出來(lái)的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；三是在焦油、粗苯等精制過(guò)程中及其它場(chǎng)合產(chǎn)生的廢水。焦化廢水是含有大量難降解有機(jī)污染物的工業(yè)廢水，其成分復(fù)雜，含有大量的酚、氰、苯、氨氮等有毒有害物質(zhì)，超標(biāo)排放的焦化廢水對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。

現(xiàn)有焦化廢水處理方法主要有物理吸附、絮凝沉降、活性污泥法等，再經(jīng)膜過(guò)濾技術(shù)等方法使之達(dá)標(biāo)排放或循環(huán)再利用，但由于焦化廢水具有水質(zhì)水量變化大、成分復(fù)雜，有機(jī)物特別是難降解有機(jī)物含量高、氨氮濃度高等特點(diǎn)，導(dǎo)致焦化廢水的可生化性差，以上方法均在處理成本、處理效果等方面存在一定程度的局限性，焦化廢水中不可生化的物質(zhì)往往很難去除，處理效果往往不能達(dá)到循環(huán)再利用的標(biāo)準(zhǔn)或膜過(guò)濾水質(zhì)要求。

綜上，對(duì)在經(jīng)一定方法處理后不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或要求的焦化廢水，尋找一種應(yīng)用廣泛、有效的焦化廢水處理驅(qū)油破乳劑，進(jìn)一步降低廢水中的油、氨氮、CODcr、懸浮物等指標(biāo)，使得焦化廢水循環(huán)再利用或達(dá)標(biāo)排放，是本領(lǐng)域一直很難解決的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)處理焦化廢水所存在處理效果差的上述不足，提供一種焦化廢水驅(qū)油破乳劑。該驅(qū)油破乳劑具有應(yīng)用廣泛、配方簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效去除焦化廢水中的油、氨氮、CODcr及懸浮物。進(jìn)一步地，本發(fā)明提供前述驅(qū)油破乳劑的制備工藝與用途。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種驅(qū)油破乳劑，含有體積百分比的以下成分：

發(fā)明人經(jīng)大量研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)選擇十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和聚硅氧烷乳液的組合，并篩選各組分的比例，經(jīng)進(jìn)一步絮凝沉降后，能使焦化廢水中油含量降低80％，CODcr降低80％，氨氮降低80％，懸浮物降低90％以上。各組分的用量在上述篩選比例之外的，則會(huì)降低焦化廢水中油、氨氮、CODcr及懸浮物的去除效果。

十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨是水處理常用的殺菌滅藻劑、剝離劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)十二烷基二甲基芐基氯化銨和十四烷基二甲基芐基氯化銨在含油污廢水中有很好的破乳作用，對(duì)絮凝有極佳地促進(jìn)作用；聚丙烯酰胺是水處理常用的絮凝劑和助凝劑，但是聚丙烯酰胺種類(lèi)、型號(hào)較多，有陽(yáng)離子、陰離子和非離子三種類(lèi)型，其分子量差異也較大，用途也不盡相同。本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑中聚丙烯酰胺只能采用陽(yáng)離子型，而陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度有從10～60％的各種型號(hào)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選離子度為40～60％陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，效果最佳；聚硅氧烷乳液主要起到穩(wěn)定混溶體系的作用，使季銨鹽和聚丙烯酰胺形成穩(wěn)定均一的體系，同時(shí)具有消泡作用，避免上述驅(qū)油破乳劑在使用中產(chǎn)生較多泡沫，對(duì)實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)負(fù)面影響。發(fā)明人通過(guò)篩選發(fā)現(xiàn)，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和聚硅氧烷乳液同時(shí)用于本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑，意外地起到了協(xié)同增效的作用，能夠顯著增強(qiáng)焦化廢水中的油、氨氮、CODcr及懸浮物的去除效果。

優(yōu)選地，上述驅(qū)油破乳劑，含有體積百分比的以下成分：

最優(yōu)選地，上述驅(qū)油破乳劑，含有體積百分比的以下成分：

上述驅(qū)油破乳劑，通過(guò)進(jìn)一步篩選各組分的比例，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)焦化廢水中油、氨氮、CODcr、懸浮物、濁度的去除效果。

優(yōu)選地，十二烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為50％。該質(zhì)量百分比濃度下的十二烷基二甲基芐基氯化銨和十四烷基二甲基芐基氯化銨對(duì)含油污廢水的絮凝有極佳的促進(jìn)作用。

優(yōu)選地，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為40％～60％。最優(yōu)選地，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為50％。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺在酸性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽(yáng)電性，它通常會(huì)比陰離子或非離子型聚丙烯酰胺分子量低，其澄潔污水的性能主要是通過(guò)電荷中和作用而獲得。這類(lèi)絮凝劑的功能主要是絮凝帶負(fù)的電荷，具有除濁、脫色功能。在焦化廢水處理中用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺要比用陰離子聚丙烯酰胺，非離子聚丙烯酰胺或無(wú)機(jī)鹽效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍，因?yàn)檫@類(lèi)廢水普遍帶有陰電荷。上述離子度范圍的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺具有溶解時(shí)間短，溶液粘度小的優(yōu)點(diǎn)，凈化焦化廢水的效果最佳。

優(yōu)選地，聚硅氧烷乳液為乙烯基聚硅氧烷乳液、苯基聚硅氧烷乳液、氨基聚硅氧烷乳液和甲氧基聚硅氧烷乳液中的一種或幾種。最優(yōu)選地，聚硅氧烷乳液為乙烯基聚硅氧烷乳液。聚硅氧烷乳液主要起到穩(wěn)定混溶體系的作用，使季銨鹽和聚丙烯酰胺形成穩(wěn)定均一的體系，同時(shí)具有消泡作用，避免上述驅(qū)油破乳劑在使用中產(chǎn)生較多泡沫，對(duì)實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)負(fù)面影響。

作為本發(fā)明的第二個(gè)目的，本發(fā)明提供上述驅(qū)油破乳劑的制備工藝。上述驅(qū)油破乳劑的制備工藝，包括以下步驟：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的50～60％，繼續(xù)攪拌10～20分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至35～40℃，攪拌50～60分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌20～30分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

作為本發(fā)明的第三個(gè)目的，本發(fā)明提供上述驅(qū)油破乳劑的用途，具體是上述驅(qū)油破乳劑在處理焦化廢水中的用途。將本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑，投加到經(jīng)前期處理后的焦化廢水中，必要時(shí)進(jìn)行攪拌，即可。作為進(jìn)一步優(yōu)選，本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑優(yōu)選用于焦化廢水。

優(yōu)選地，本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑在處理焦化廢水時(shí)，其投加的濃度為600～800ml/m³(廢水)，該投加濃度范圍下的出水水質(zhì)指標(biāo)滿(mǎn)足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑通過(guò)優(yōu)選組成成分，尤其是選擇十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺和聚硅氧烷乳液的組合，并篩選比例，各組分實(shí)現(xiàn)了協(xié)同增效，用于處理焦化廢水時(shí)經(jīng)進(jìn)一步絮凝沉降后，能使焦化廢水中油含量降低80％，CODcr降低80％，氨氮降低80％。

2、本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑配方簡(jiǎn)單，在保證去除效果的同時(shí)，有效降低了成本，簡(jiǎn)化了制備工藝；

3、本發(fā)明驅(qū)油破乳劑環(huán)境友好，應(yīng)用范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑投加0.04ml處理焦化廢水(200ml)的效果對(duì)比圖。

圖2為本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑投加0.08ml處理焦化廢水(200ml)的效果對(duì)比圖。

圖3為本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑投加0.12ml處理焦化廢水(200ml)的效果對(duì)比圖。

圖4為本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑投加0.16ml處理焦化廢水(200ml)的效果對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1本實(shí)施例列舉的驅(qū)油破乳劑，組成如下(體積百分比)：

上述十二烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為50％，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為40％。

制備工藝：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的50％，繼續(xù)攪拌10分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和乙烯基聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至35℃，攪拌50分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌20分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

實(shí)施例2本實(shí)施例列舉的驅(qū)油破乳劑，組成如下(體積百分比)：

上述十二烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為50％，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為50％。

制備工藝：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的60％，繼續(xù)攪拌20分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和乙烯基聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至40℃，攪拌55分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌25分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

實(shí)施例3本實(shí)施例列舉的驅(qū)油破乳劑，組成如下(體積百分比)：

其中十二烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為50％，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為45％。

制備工藝：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的55％，繼續(xù)攪拌15分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和甲氧基聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至38℃，攪拌55分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌25分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

實(shí)施例4本實(shí)施例列舉的驅(qū)油破乳劑，組成如下(體積百分比)：

其中十二烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨質(zhì)量百分比濃度為50％，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為42％。

制備工藝：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的54％，繼續(xù)攪拌16分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和苯基聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至36℃，攪拌52分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌24分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

實(shí)施例5本實(shí)施例列舉的驅(qū)油破乳劑，組成如下(體積百分比)：

其中十二烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨的質(zhì)量百分比濃度為50％，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為45％。

制備工藝：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的51％，繼續(xù)攪拌12分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和氨基聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至39℃，攪拌54分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌26分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

實(shí)施例6本實(shí)施例列舉的驅(qū)油破乳劑，組成如下(體積百分比)：

前述十二烷基二甲基芐基氯化銨質(zhì)量百分比濃度為44％，十四烷基二甲基芐基氯化銨質(zhì)量百分比濃度為50％，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的離子度為50％。

制備工藝：首先，將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺按比例加入反應(yīng)釜；在不斷攪拌下先加入水使用量的58％，繼續(xù)攪拌18分鐘后，再依次按比例加入十二烷基二甲基芐基氯化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨和乙烯基聚硅氧烷乳液，邊加邊攪拌，并緩慢升溫至37℃，攪拌57分鐘后，最后按比例加入剩余的水，攪拌26分鐘后停止加熱，邊冷卻邊攪拌，冷卻至室溫，得到所述驅(qū)油破乳劑。

試驗(yàn)例

①驅(qū)油破乳效果：

(1)分別量取200mL焦化廢水于4個(gè)250mL燒杯中，再分別量取0.04mL、0.08mL、0.12mL、0.16mL前述實(shí)施例6得到的驅(qū)油破乳劑于4個(gè)燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻，靜置15min，表觀結(jié)果見(jiàn)附圖1～附圖4。

(2)分別量取各200mL焦化廢水于4個(gè)250mL燒杯中，再分別量取0.04mL、0.08mL、0.12mL、0.16mL前述實(shí)施例6得到的驅(qū)油破乳劑于4個(gè)燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻，靜置15min，分別取上清液分析，分析結(jié)果如表1。

表1本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑處理焦化廢水的效果

實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑，在焦化廢水中投加濃度為600ml/m³(廢水)時(shí)，油含量可降低75.45％，CODcr可降低56.24％，NH₃-N可降低54.55％，懸浮物可降低80.86％，濁度可降至51.23mg/L；驅(qū)油破乳劑在焦化廢水中投加濃度達(dá)到800ml/m³(廢水)時(shí)，油含量可降低87.92％，CODcr可降低80.90％，NH₃-N可降低84.64％，懸浮物可降低91.73％，濁度可降至16.23mg/L。

②陽(yáng)離子聚丙烯酰胺對(duì)驅(qū)油破乳效果的實(shí)驗(yàn)研究

分別配制含陽(yáng)離子聚丙烯酰胺0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％的驅(qū)油破乳劑(十二烷基二甲基芐基氯化銨30％，十四烷基二甲基芐基氯化銨15％，甲氧基聚硅氧烷乳液0.15％，水余量，均按體積比計(jì)量)，再分別量取200mL焦化廢水于5個(gè)250mL燒杯中，取上述5種驅(qū)油破乳劑各0.16ml，分別加入燒杯中，攪勻，靜置15min，取上清液分析，分析結(jié)果如表2。

表2不同陽(yáng)離子聚丙烯酰胺含量的驅(qū)油破乳實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：本發(fā)明的驅(qū)油破乳劑中，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺含量增加，處理效果越好，但陽(yáng)離子聚丙烯酰胺含量達(dá)到0.3％以后，處理后的水質(zhì)變化不大。況且，隨著陽(yáng)離子聚丙烯酰胺含量增加，驅(qū)油破乳粘度增大，使用難度也增大，所以，本發(fā)明將陽(yáng)離子聚丙烯酰胺含量定為0.3％。

③不同離子度的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺水溶實(shí)驗(yàn)研究

分別取0.6g離子度為10％、20％、30％、40％、50％的陽(yáng)離子聚丙烯酰胺于5個(gè)250ml燒杯中，各加1.0ml助溶劑，再分別加199.0ml水，電磁攪拌溶解，記錄完全溶解時(shí)間，檢測(cè)溶液粘度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3不同離子度陽(yáng)離子聚丙烯酰胺溶解實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：離子度越大，溶解時(shí)間越短，溶液粘度越小。離子度達(dá)到40％以后，溶解時(shí)間和溶液粘度變化不大，為此，本發(fā)明優(yōu)選離子度為40％～50％陽(yáng)離子聚丙烯酰胺。

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用例

試用例1驅(qū)油破乳劑在焦化廢水中投加濃度600ml/m³(廢水)

(1)按實(shí)施例6的配方生產(chǎn)驅(qū)油破乳劑500kg，在某煤焦化公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用。該煤焦化公司廢水量為30～40m³/h，驅(qū)油破乳劑按600ml/m³(廢水)投加，連續(xù)投加24h，投加地點(diǎn)為廢水到混凝沉降池的入口，每3h在混凝沉降池出水口取水樣分析，試用結(jié)果見(jiàn)表4。

表4生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用結(jié)果一

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用研究結(jié)果表明，驅(qū)油破乳劑在焦化廢水中投加濃度600ml/m³(廢水)，出水水質(zhì)指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)室研究水質(zhì)接近，只比實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)稍高，連續(xù)使用12h后，各種水質(zhì)指標(biāo)趨于穩(wěn)定。

試用例2驅(qū)油破乳劑在焦化廢水中投加濃度800ml/m³(廢水)

(2)按實(shí)施例6的配方生產(chǎn)驅(qū)油破乳劑800kg，在某煤焦化公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用。該煤焦化公司廢水量為30～40m³/h，驅(qū)油破乳劑按800ml/m³(廢水)投加，連續(xù)投加24h，投加地點(diǎn)為廢水到混凝沉降池的入口，每3h在混凝沉降池出水口取水樣分析，試用結(jié)果見(jiàn)表5。

表5生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用結(jié)果二

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用研究結(jié)果表明，驅(qū)油破乳劑在焦化廢水中投加濃度達(dá)到800ml/m³(廢水)，出水水質(zhì)指標(biāo)較好，出水水質(zhì)指標(biāo)與實(shí)驗(yàn)室研究水質(zhì)接近，只比實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)稍高，連續(xù)使用12h后，各種水質(zhì)指標(biāo)趨于穩(wěn)定。

試用例3驅(qū)油破乳劑在焦化廢水中投加濃度800ml/m³(廢水)

(3)按實(shí)施例6的配方生產(chǎn)驅(qū)油破乳劑1000kg，在某煤焦化公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用。該煤焦化公司廢水量為30～40m³/h，先在廢水到混凝沉降池的入口一次性投加500kg驅(qū)油破乳劑，然后在廢水到混凝沉降池的入口處，驅(qū)油破乳劑按800ml/m³(廢水)連續(xù)投加，連續(xù)投加12h，每2h在混凝沉降池出水口取水樣分析，試用結(jié)果見(jiàn)表6。

表6生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用結(jié)果三

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)試用研究結(jié)果表明，先一次性投加一定量驅(qū)油破乳劑后，再在焦化廢水到混凝沉降池的入口處連續(xù)驅(qū)油破乳劑，投加濃度按800ml/m³(廢水)，4h后出水水質(zhì)指標(biāo)就能達(dá)到前述試用例12h的效果，之后各種水質(zhì)指標(biāo)趨于穩(wěn)定。