含油污泥处理用可回收药剂、制备方法及其应用

本发明属于含油污泥用药剂制备，具体的涉及一种含油污泥处理用可回收药剂、制备方法及其应用。

背景技术：

1、石油作为人类社会最重要的能源之一，一直以来被应用于各个领域。近年来，随着科技和社会的高速发展，对于石油的需求量大幅度增加，随着石油产量的增加，其产生的污染物也在大幅增加。含油污泥是石油工业产生的最重要的固体废物，其组分因原油来源、加工以及炼油过程中添加的化学试剂不同而表现出不同的性质。据不完全统计，全球每年生产含油污泥超过6000万吨，我国每年的含油污泥年产量达到了1200万吨，含油污泥的总储存量已经超过10亿吨，若处理不当，将会对环境、人体健康造成重大损害。因此含油污泥处理技术在近年来备受关注。目前，含油污泥的处理方法较多，常用的有热解法、焚烧法、热化学洗涤法、溶剂萃取法、生物处理法等。但这些方法均无法满足含油污泥处理中环保和经济要求。

2、表面活性剂水洗法是一种经济有效、操作快速简便的含油污泥处理方法，且对设备的要求不高，具有良好的工业化前景。表面活性剂水溶液浓度高于临界胶束浓度cmc时，油相会分配进入胶束的疏水内核。胶束具有极低的界面张力，对含油污泥有很强的渗透能力，能够有效提高油相的萃取能力，但是传统的表面活性剂水洗法处理后中间水相无法重复使用，处理成本高。咪唑类离子液体与含油污泥的油相有强的π-π堆积作用，将其用于含油污泥的处理，可显著提高处理效果。

3、专利cn 113772903b 中公开了一种降低含油污泥含油率的微乳液及其制备方法和应用。所述的降低含油污泥含油率的微乳液，以重量份数计，由以下原料组成：离子液体型表面活性剂1份、助表面活性剂25-30份、油溶性组分20-25份和水45-50份。所述的降低含油污泥含油率的微乳液，微乳液为水包油型，节约成本的同时，对原油有极大的增溶能力，提高了含油污泥中原油的去除率。然而离子液体价格高，将其用于含油污泥处理将在一定程度上导致处理成本的增加。而且，油溶性组分的大量使用在一定程度上也增加了处理成本，并会对环境造成严重污染。因此，有必要探索一种新型的含油污泥处理用可回收药剂。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种含油污泥处理用可回收药剂。所述的含油污泥处理用可回收药剂为具有磁响应性离子液体和非离子表面活性剂共同稳定形成的胶束溶液，依靠胶束本身对油溶性物质的增溶能力、非离子表面活性剂的疏水性和磁响应性离子液体与原油组分的π-π堆积等各类非共价相互作用之间的协同作用，对含油污泥表面的原油具有很强的去除效果，且处理含油污泥后磁响应性离子液体可以实现回收使用；此外，本发明还同时提供了其制备方法和应用。

2、本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂，以质量百分数计，由以下原料组成：磁响应性离子液体2-5%，非离子表面活性剂1-6%，低分子量醇10-20%，碱性组分8-15%，絮凝剂0.2-1.0%，其余为水；其中：所述的磁响应性离子液体为1-乙烯基-3-氰甲基咪唑溴化铁盐或1-乙烯基-3-氰甲基咪唑氯化铁盐中的一种，其制备方法由以下步骤组成：

3、（1）称取n-乙烯基咪唑与溴乙腈或氯乙腈中的一种进行恒温搅拌混合，反应完成后将产物置于真空干燥箱中进行干燥，得到白色固体产物 1-乙烯基-3-氰甲基咪唑溴盐（[cmvim]br）或1-乙烯基-3-氰甲基咪唑氯盐（[cmvim]cl）；

4、（2）将1-乙烯基-3-氰甲基咪唑溴盐（[cmvim]br）或1-乙烯基-3-氰甲基咪唑氯盐（[cmvim]cl）中的一种与无水fecl3于ar气氛下进行搅拌反应，反应完毕后趁热分离得到红褐色的粘稠液体，然后进行干燥处理，制备得到1-乙烯基-3-氰甲基咪唑溴化铁盐（[cmvim][febrcl3]）或1-乙烯基-3-氰甲基咪唑氯化铁盐（[cmvim][fecl4]）。

5、其中：

6、步骤（1）中n-乙烯基咪唑与溴乙腈或氯乙腈中的一种的摩尔比为1:1-1:2。

7、步骤（1）中恒温搅拌混合的温度为60-80℃，搅拌混合的时间为24-36h，干燥温度为30-50℃，干燥时间为36-48h。

8、步骤（2）中1-乙烯基-3-氰甲基咪唑溴盐（[cmvim]br）或1-乙烯基-3-氰甲基咪唑氯盐（[cmvim]cl）中的一种与无水fecl3的摩尔比为1:1-1:1.5。

9、步骤（2）中搅拌反应的温度为30-50℃，搅拌反应的速度为300-500r/min，搅拌反应的时间为24-48h。

10、步骤（2）中干燥处理温度为40-60℃，干燥处理时间为48-64h。

11、所述的非离子表面活性剂为丙二醇嵌段聚醚l43、丙二醇嵌段聚醚l44、丙二醇嵌段聚醚l64、丙二醇嵌段聚醚l65或丙二醇嵌段聚醚f68非离子表面活性剂中的一种。

12、所述的低分子量醇为乙醇、乙二醇、丙二醇或丁醇中的一种。

13、所述的碱性组分为碳酸钠、碳酸氢钠或醋酸钠中的一种。

14、所述的絮凝剂为聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝或微生物絮凝剂粘多糖中的一种。

15、本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂的制备方法，由以下步骤组成：

16、①将磁响应性离子液体和非离子表面活性剂加入到低分子量醇中采用手摇的方式使其混合均匀，得到醇溶液；

17、②将絮凝剂和碱性组分依次加入水中采用手摇的方式使其混合均匀，制得水溶液；

18、③将步骤①制得的醇溶液逐滴加入到步骤②制得的水溶液中超声处理，混合均匀即制备得到含油污泥处理用可回收药剂。

19、其中：

20、步骤①中混合温度为室温，混合时间为3-8min。

21、步骤②中混合温度为室温，混合时间为3-8min。

22、步骤③中超声处理时间为10-20min。

23、本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂的应用，将含油污泥处理用可回收药剂与含油污泥混合进行加热搅拌，然后静置24-36h，最后进行离心分离，上层为油相，中间层为水相，下层为泥砂类固体；在中间层水相施加n52型超强力钕铁硼磁铁，使体系中磁响应性离子液体进行定向移动，从中间层水相中移出，即可实现磁响应性离子液体的回收。

24、其中：

25、含油污泥处理用可回收药剂与含油污泥的体积质量比为10:2-15:2，单位为ml/g；加热搅拌温度为60℃-70℃，加热搅拌转速为350-500 r/min，加热搅拌时间为30-50 min，磁场施加时间为10-30 min。

26、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

27、（1）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂，使用磁响应性离子液体和非离子表面活性剂复配作为乳化剂，与含油污泥中较难去除的组分之间能够形成较强的相互作用力，有利于降低含油污泥的含油率。

28、（2）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂，磁响应性离子液体与非离子表面活性剂形成胶束水溶液，无需使用油相，液滴尺寸小，溶液稳定性良好且具有良好的增溶能力，能够有效提高含油污泥中原油的去除率，且离子液体可回收使用，从而大大降低了处理成本。

29、（3）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂具有磁场响应性，通过施加磁场可实现磁响应性离子液体的回收使用，从而提高磁响应性离子液体的重复利用率，降低处理成本。

30、（4）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂，以磁性离子液体与其它非离子表面活性剂复配体系作为表面活性剂，制备胶束溶液，结合胶束的优势处理含油污泥，在保证高处理效率的同时实现药剂的回收使用，大大降低了处理成本。

31、（5）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂，为具有磁响应性离子液体和非离子表面活性剂共同稳定形成的胶束溶液，依靠胶束本身对油溶性物质的增溶能力、非离子表面活性剂的疏水性和磁响应性离子液体与原油组分的π-π堆积等各类非共价相互作用之间的协同作用，对含油污泥表面的原油具有很强的去除效果，且处理含油污泥后磁响应性离子液体可以实现回收使用。

32、（6）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂的制备方法，工艺简单，无需剧烈搅拌，只需简单混合及超声即可获得。

33、（7）本发明所述的含油污泥处理用可回收药剂的应用，处理方法简单，能耗低，对原油去除效果好，原油去除率可达97%以上，而且由于离子液体的循环使用，处理成本显著降低。