技术领域
[0001] 本
发明涉及油田
污水处理技术领域，具体涉及一种油田污水处理用改性玻璃滤料及其制备方法。
背景技术
[0002]
原油开采过程中会产生大量的含油污水，这就需要对这些含油污水进行有效处理使其达到排放标准或回注标准，以实现对水资源的有限保护，实现污水的
回收利用，在获得良好经济效益的同时，实现对环境的有效保护。随着石油开采难度加大，含油
废水水质日益复杂，水处理难度也日渐增大。
[0003] 由于过滤法具有处理效果好、工艺成熟、投资省等众多优点，且对低浓度废水中粒径小于10μm的油珠去除效果好，因此成为了含油废水深度处理最长用的操作单元。中国发明
专利CN106422520B公开了一种油田污水处理用改性核桃壳滤料及其制备方法，包括如下步骤：在
碱性条件和磺化
试剂存在的条件下，核桃壳滤料在水中经蒸煮处理，即得所述改性核桃壳滤料；所述磺化试剂为Na2SO3、NaHSO3和HOCH2·NaSO3中任一种。本发明所提供的改性核桃壳滤料可用于油田污水处理。本发明基于水中主要污染物油滴、
粘土矿物颗粒、残留药剂主要带负电，利用静电相斥的原理，通过化学改性，使核桃壳表面接入带负电的基团，增强其亲水性，从而起到优化过滤效果，提升反洗能
力的目的。而在过滤过程中大多采用的
石英砂、核桃壳等滤料在使用过程中会出现以下一些问题：
[0004] (1)长时间使用后，滤料发生板结，出水水质下降；
[0005] (2)反洗再生效果差，滤料使用寿命短，造成水处理成本高。
[0006] 有鉴于此，急需对现有的油田污水处理用改性滤料进行改进，以便于提高滤料的过滤性能及反洗再生能力，延长使用寿命，降低水处理成本。
发明内容
[0007] 本发明所要解决的技术问题是现有的采用滤料进行油田污水处理的方法，在长时间使用后，滤料发生板结，出水水质下降，反洗再生效果差，滤料使用寿命短，造成水处理成本高。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种油田污水处理用改性玻璃滤料及其制备方法，所述改性玻璃滤料的制备方法包括以下步骤：
[0009] 第一步，从废旧玻璃中筛选玻璃滤料；
[0010] 第二步，以筛选出的玻璃滤料置入酸性溶液中，将玻璃滤料的PH值调节至接近中性，清洗烘干备用；
[0011] 第三步，将备用的玻璃滤料置入改性溶液中，然后加入氢
氧化钠NaOH溶液，调节PH值呈碱性，形成乳状悬浮液，将
表面处理的玻璃滤料浸入配置好的悬浮液中，搅拌均匀，使所述玻璃滤料与所述悬浮液充分
接触，烘干冷却，得到初步改性的玻璃滤料；
[0012] 第四步，将所述初步改性的玻璃滤料进行脱水处理，降低所述玻璃滤料
含水量，得到所述改性玻璃滤料。
[0013] 上述方案中，所述脱水处理采用高温脱水处理，在高温条件下，使所述玻璃滤料的含水量低于0.1％，即得到所述改性玻璃滤料。
[0014] 上述方案中，所述改性处理还可采用
偶联剂进行玻璃滤料表面疏水性改性，将第三步中得到的所述初步改性的玻璃滤料浸入醇解后的偶联剂中，在90℃
温度的条件下反应15分钟，反应过程中搅拌均匀，使偶联剂均匀
覆盖玻璃表面，反应结束后，取出滤料烘干即得疏水性改性滤料。
[0015] 上述方案中，第二步中，所述酸性溶液为氯化氢HCL溶液。
[0016] 上述方案中，第三步中，所述改性溶液为结晶氯化
铝AlCl3·6H2O溶液。
[0017] 上述方案中，通过改性处理后的玻璃滤料的PH值为8-10。
[0018] 上述方案中，所述偶联剂采用
钛酸酯偶联剂，将所述初步改性的玻璃滤料进入醇解后的15％的所述钛酸酯偶联剂中。
[0019] 上述方案中，所述的方法制备得到油田污水处理用的所述改性玻璃滤料。
[0020] 上述方案中，所述改性玻璃滤料在油田污水处理中的应用。
[0021] 与
现有技术相比，本发明提供的改性玻璃滤料的制备方法，改性玻璃滤料由普通废弃玻璃经过催化氧化获得，其活化过程主要包括酸性处理阶段、改性处理阶段及高温脱水阶段。改性处理还可采用偶联剂进行玻璃滤料表面疏水性改性，经活化得到的改性玻璃滤料可用于进行油田污水处理。相比于传统滤料，改性玻璃滤料处理效果好，出水水质稳定；同时改性玻璃滤料反洗再生效果好，除
铁效果明显优于普通砂滤料，使用寿命长，大大降低了水处理运行成本，既符合当今社会节能环保的理念又提高了油田污水处理中的出水水质及处理效率。
附图说明
[0022] 图1为改性前原玻璃滤料表面SEM示意图；
[0023] 图2为改性后原玻璃滤料表面SEM示意图；
[0024] 图3为应用实例中改性玻璃滤料与石英砂滤料除油效果示意图；
[0025] 图4为应用实例中改性玻璃滤料与石英砂滤料悬浮物去除效果示意图。
具体实施方式
[0026] 本发明提供了一种油田污水处理用改性玻璃滤料及其制备方法，采用废弃玻璃制得，对玻璃表面进行活化以此作为一种新型滤料，提高滤料的过滤性能及反洗再生能力，延长使用寿命，降低水处理成本。
[0027] 下面结合
说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
[0028] 下述
实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0029] 下述实施例中所用的材料、试剂、溶液等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0030] 实施例1、制备改性玻璃滤料及油田污水处理，包括以下步骤：
[0031] 步骤S10、将废旧玻璃原料
粉碎至4-8mm，筛分取粒径为6mm滤料备用。
[0032] 步骤S11、将筛选出的玻璃滤料在蒸馏水中煮沸30分钟，通过蒸馏水反复冲洗，高温110℃烘干冷却，冷却后浸泡于1mol/L的氯化氢HCL溶液中24-36小时，取出再次浸入无水
乙醇溶液中，超声清洗30分钟后取出，再次通过蒸馏水冲洗，直至清洗玻璃滤料的液体的PH值接近中性，再次烘干待冷却后储存在可封口的塑料样品袋中，放入干燥皿中备用。
[0033] 步骤S12、将清洗后的滤料浸入1mol/L的改性溶液结晶氯化铝AlCl3·6H2O中(PH值调节至8-10)，加入氢氧化钠溶液，使之形成乳状悬浮液，将表面处理的玻璃滤料浸入配置好的悬浮液中，搅拌均匀，48h后取出，试验期间每隔一定时间搅拌一次，使滤料与改性容液充分接触，保证改性效果。烘干备用，备用滤料采用塑封袋放干燥皿内保存。
[0034] 步骤S13、反应结束后，高温脱水，使滤料含水量低于0.1％，即得改性玻璃滤料。
[0035] 实施例2、采用偶联剂方式对玻璃表面亲水性进行改变，包括以下步骤：
[0036] 步骤S20、将废旧玻璃原料粉碎至4-8mm，筛分取粒径为6mm滤料备用。
[0037] 步骤S21、将筛选出的滤料蒸馏水中煮沸30min，采用蒸馏水反复冲洗，110℃烘干，冷却后浸泡于1mol/L的氯化氢HCL溶液中，时间24-36h，再次浸入无水乙醇溶液中，超声清洗30min,再次水洗，直至清洗液PH值接近中性，再次烘干待冷却后储存在可封口的塑料样品袋中，放入干燥皿中备用。
[0038] 步骤S22、将清洗后的滤料浸入1mol/L的改性溶液结晶氯化铝AlCl3·6H2O溶液中，使其PH值调节至8-10，达到碱性，加入氢氧化钠NaOH溶液，使之形成乳状悬浮液，将表面处理的玻璃滤料浸入配置好的悬浮液中，搅拌均匀，48小时后取出，试验期间每隔一定时间搅拌一次，使滤料与改性液充分接触，保证改性效果。烘干备用，备用滤料采用塑封袋放干燥皿内保存。
[0039] 步骤S23、将初步改性的玻璃滤料浸入醇解后的15％的偶联剂中，在90℃的条件下反应15分钟，反应过程中搅拌均匀，使偶联剂均匀覆盖玻璃表面，反应结束后，取出滤料烘干即得改性滤料。
[0040] 应用实施例1
[0041] 用于中海油某海上平台，进水水质为海上平台生产水，进水含油量及通过石英砂和改性玻璃的滤后水含油量如图3所示，进水悬浮物含量及通过石英砂和改性玻璃的滤后水悬浮物含量如图4所示，由图3和图4可以直观的看出改性玻璃除油效果及悬浮物去除效果明显高于传统石英砂，改性玻璃滤料出水水质能达到回注水A2标准，满足回注要求。
[0042] 本发明的主要原理如下：
[0043]
盐酸溶液能够溶解玻璃中的
碳酸盐和盐以形成粗糙或多孔结构，使其具有较高的表面积，表面积越大，
吸附和吸收性能越好。经改性溶液处理后，表面被铝盐改性剂所覆盖，无数的微型颗粒堆积在表面，形成比原载体大得多的
比表面积，大大提高吸附性能。当被偶联剂改性后，滤料表面均匀覆盖偶联剂，醇解后钛酸酯偶联剂上的长链有机基团被接枝到石英砂滤料的表面，亲油性增强，除油效果增强。
[0044] 与现有技术相比，本发明提供的改性玻璃滤料的制备方法，改性玻璃滤料由普通废弃玻璃经过催化氧化获得，其活化过程主要包括酸性处理阶段、改性处理阶段及高温脱水阶段。其改性处理还可采用偶联剂进行玻璃滤料表面疏水性改性，经活化得到的改性玻璃滤料可用于进行油田污水处理。相比于传统滤料，改性玻璃滤料处理效果好，出水水质稳定；同时改性玻璃滤料反洗再生效果好，除铁效果明显优于普通砂滤料，使用寿命长，大大降低了水处理运行成本，既符合当今社会节能环保的理念又提高了油田污水处理中的出水水质及处理效率。
[0045] 本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
