[发明专利]一种油水乳液的分离方法

说明书

本发明涉及一种油水乳液的分离方法。采用冷冻聚合反应，将聚乙二醇二丙烯酸酯，聚二乙烯苯颗粒和引发剂到溶剂中混匀，通入氮气除氧后，转至注射器中密封，控制反应温度在‑18℃，反应48小时；所得产物经洗脱溶剂充分洗涤后，在仅凭重力作用下，用于油水乳液分离，油水分离效率可达99.8％，水中含油率低于50ppm，聚合物材料对油水乳液的吸附容量高于2.8g/g。本发明制备方法简单可靠，后处理简单，所得材料用于油水乳液的分离，分离速度快，分离效率高，重复利用率好，吸附容量大。

技术领域

本发明涉及一种油水乳液的分离方法，属于乳液分离技术领域。

背景技术

含油废水广泛存在于人类生活的各个方面，从石油开采及产品开发，到日渐频繁的各类漏油及海洋溢油事件对人类生存环境的影响，从工业废水的排放，到人类日常生活中产生的各种废水对人类健康的威胁。开发对含油废水具有高效分离能力的材料和工艺具有广泛的应用价值。

按照油水组成的形态，含油废水可以简单分为油水混合物与油水乳液两种类型。目前，针对油水混合物的分离，人们报道了大量有效的方法，并开发了各种高效的油水分离材料。在这些油水分离材料中，绝大多数都属于疏水甚或是超疏水材料。例如：中国专利文件CN103203226A公开了一种石墨粉-丁基橡胶复合冻凝胶吸油材料及其制备方法，所得多孔材料可以快速吸收各种油类物质，吸油倍率接近20。中国专利文件CN106432563A公开了一种以疏水性单体二乙烯基苯为原料制备的超大孔聚合物，所得材料对原油的吸附倍数达到30以上。然而，上述材料对油水乳液的分离却是难以完成的，这主要是因为油水乳液表面附有大量表面活性剂，可以均匀稳定地分布在水相中，不易被疏水材料吸附或吸收。

相对于油水混合物的分离，油水乳液的分离过程至少要包括破乳化和油水分离两个过程，而在具体的工业实践中，由于油水乳液的组成复杂，分离过程通常需要破乳-混凝/气浮/吸附-分离等多种方法协同的工艺才能实现，这是油水乳液分离的难点所在。例如：中国专利文件CN1206178C公开了一种高浓度乳化油废水的处理方法，它先采用隔油池去除上层浮油，然后依次通过破乳，气浮，电解和生化处理等步骤，完成油水乳液的分离。这类多种方法协同的工艺处理过程比较复杂，耗时长，效率低。近年来，人们开始把一些具有特殊界面润湿性的材料用于油水乳液的分离中来。例如：中国专利文件CN104548667A公开了一种用于油水乳液分离的网膜及其制备方法，它将具有微米-纳米结构的金属氧化物附于金属网的网孔和网线上以形成复合网膜结构。所得复合网膜具有在空气中超亲水超亲油、油下超疏水、水下超疏油的性质，可实现油水乳液的快速分离。然而，由于分离膜的吸附容量通常较小，在连续大规模油水乳液分离的应用中受到限制。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明提供一种油水乳液的分离方法。本发明采用具有特殊界面润湿性能的复合型超大孔聚合物材料进行油水乳液分离；该聚合物是通过引入具有亲水性的单体，辅以具有疏水性的聚合物颗粒，在有机溶剂晶体致孔下，于较低的温度通过冷冻聚合原位制备得到，具有在空气中超亲水超亲油、油下超亲水、水下疏油的性质，可以只在重力作用下，实现油水乳液的快速分离。

本发明的技术方案是：

一种油水乳液的分离方法，步骤如下：

将复合型超大孔聚合物加水溶胀平衡后，加入待分离的油水乳液，凭借重力作用，对油水乳液进行分离；

所述的复合型超大孔聚合物按如下方法制备得到：

将亲水性单体聚乙二醇二丙烯酸酯、疏水性聚合物颗粒聚二乙烯基苯、引发剂加入到溶剂中混匀，通入氮气除氧后密封，控制反应温度在-40℃～4℃之间，反应12～96小时，产物经洗脱溶剂充分洗涤后，干燥，即得复合型超大孔聚合物。

根据本发明，优选的，所述的聚乙二醇二丙烯酸酯与聚二乙烯基苯的质量比为1：(0.1-1.0)，进一步优选1：(0.2-0.5)。