随着聚合物驱油技术在我国各大油田的广泛运用,各注聚油田每年都会产出大量含有残余聚合物的油田污水。使用阳离子絮凝剂对此类污水进行处理时会产生大量粘附性很强的含油絮体,长期沉积造成设备管路的严重堵塞,影响企业正常生产。因此,如何实现粘性含油絮体减量化已经成为含聚污水处理过程中一个亟待解决的问题。本文先以粘性絮体为研究对象,通过一系列实验提出其产生的机理并加以验证。首先搭建了一套动态污水模拟评价装置,采用阳离子絮凝剂进行絮凝实验,研究了含聚污水中聚合物浓度、聚合物分子量、原油浓度、固悬物浓度和固悬物粒径对粘性絮体产生的影响,证实污水中聚合物浓度对粘性絮体的产生起主导作用。红外光谱等一系列表征实验进一步明确了粘性絮体的构成及产生过程:一部分阳离子絮凝剂与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作用后形成聚电解质复合物,另一部分与油滴作用形成油滴聚集体。聚电解质复合物会在设备器壁和油滴聚集体间起到连接作用,使油滴聚集体逐渐富集并粘附在器壁上,形成粘性絮体。基于削弱絮凝剂与聚合物间的相互作用力来减少粘性絮体产生这一想法,论文设计并合成了一种表活性絮凝剂(PDXCn)。以二甲基二烯丙基氯化铵(DM)、烯丙基磺酸钠(XS)和表活性单体(烯丙基长链烷基季铵盐)为原料聚合得到了 PDXCn。以除油率和絮体粘附性为指标,聚合反应条件优化结果为表活性单体为N,N-二甲基十二烷基烯丙基氯化铵,DM、XS和表活性单体三种单体质量比为100:8:1.5,甲酸钠浓度为2000 mg/L,反应温度为55℃,过硫酸钾浓度为0.5%wt,反应时间为8 h。制备的表活性絮凝剂除油率达98.95%,絮体粘附量较阳离子絮凝剂减少了 56.94%。竞聚率测定结果表明共聚物微观结构近似为“嵌段序列结构”最后,本文对表活性絮凝剂的作用机理进行了研究。PDXCn具有界面活性,不仅可以快速改变污水的Zeta电位,压缩界面双电层,还能降低油水界面张力和界面膜强度,促进油滴快速聚并,达到油水分离的目的。PDXCn主链上的阴离子单体会在分子内产生静电吸引力,使絮凝剂长链发生卷曲,长链烷基基团又会将一些相互卷曲的阳离子基团包覆起来,形成“屏蔽”效应,削弱了絮凝剂与HPAM的相互作用力,从而减少了絮体在金属器壁上的粘附量。