本技术涉及水处理领域，尤其涉及一种高效除油除蜡剂及其制备方法。
背景技术：
1、含油污水的处理是环境保护和资源回收中的一个重要环节，特别是在石油开采、炼化、机械加工以及日常生活污水排放等领域。这类污水含有大量悬浮或溶解的油脂，不仅影响水质，还可能对生态系统造成严重破坏，所以含油污水的处理技术显得尤为重要。
2、在含油污水处理技术中，除油除蜡剂扮演着关键角色，传统上，除油除蜡剂主要包括表面活性剂、乳化剂、絮凝剂等，通过化学作用将油水分离。随着技术进步，出现了更多针对性的设计，如针对特定类型的油污(如重油、轻质油)和不同水质条件(如高温、高盐分环境)的专用除油除蜡剂，以及包含更多除油原料(如吸附材料、降解材料)的高效除油除蜡剂。比如，某些专利技术提到的耐温高效除油除蜡剂，通过特殊配方提高除油效率，并能在较宽的温度范围内保持效果，这些除油除蜡剂除了含有通常的表面活性剂、增溶剂以及缓蚀剂还包括有特定吸附材料或降解材料，以达到快速渗透、分解、降解、吸附并剥离油污的目的。
3、现有的传统的除油除蜡剂在面对重油污或复杂油水体系时，除油效率不尽人意，尤其是酸性除油除蜡剂在油污较重时效果更差，无法彻底清除油污；另一方面，除油除蜡剂本身受限于其自身体系的相容性等问题，在使用和储存期间容易出现分层、絮凝、析出和水化等现象，降低了除油除蜡剂的稳定性，且提高使用和储存成本；最后，面对不同来源和性质的含油污水，单一除油除蜡剂往往难以广泛适用，需要根据具体情况调整配方或更换除油除蜡剂。为了解决上述问题，本技术提供了一种高效除油除蜡剂及其制备方法，本技术制得的高效除油除蜡剂，不仅具有优异的工业含油污水的除油除蜡效果，还能够在使用和储存时保证自身优异的稳定性，另一方面，其对于含油污水的适应性强，能够有效满足多种来源和不同性质的工业含油污水除油需求，具有十分优异的应用和市场前景。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本技术第一方面提供了一种高效除油除蜡剂，以质量百分比计，原料包括：碱性助剂10～12％，表面活性剂20～35％，分散剂2～4％，增溶剂6～10％，改性高分子5～10％，功能粒子3.5～6％，去离子水补充余量。
2、作为一种优选的方案，所述表面活性剂，改性高分子和功能粒子的质量比为(24～30)：(6～9)：(4.2～5)。
3、作为一种优选的方案，所述表面活性剂，改性高分子和功能粒子的质量比为(25～28)：(7～8)：(4.2～4.5)。
4、作为一种优选的方案，所述碱性助剂为氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、三聚磷酸钠、偏硅酸钠、磷酸三钠中的至少一种。
5、作为一种优选的方案，所述碱性助剂为碳酸钠，硅酸钠和三聚磷酸钠的组合物。
6、作为一种优选的方案，所述碳酸钠，硅酸钠和三聚磷酸钠的质量比为(4～6)：(2～3)：(0.5～1.5)。
7、作为一种优选的方案，所述碳酸钠，硅酸钠和三聚磷酸钠的质量比为(4.5～5)：(2～2.5)：(0.8～1.2)。
8、作为一种优选的方案，所述表面活性剂为异构c13～15脂肪醇聚氧乙烯醚，三甲基苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和环氧嵌段聚醚的组合物。
9、作为一种优选的方案，所述异构c13～15脂肪醇聚氧乙烯醚，三甲基苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和环氧嵌段聚醚的质量比为(3～4)：(1.5～2.5)：(0.8～1.4)。
10、作为一种优选的方案，所述异构c13～15脂肪醇聚氧乙烯醚，三甲基苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚和环氧嵌段聚醚的质量比为(3.2～3.6)：(1.5～2)：(0.8～1.2)。
11、作为一种优选的方案，所述异构c13～15脂肪醇聚氧乙烯醚的羟值为60～140mgkoh/g。
12、作为一种优选的方案，所述异构c13～15脂肪醇聚氧乙烯醚的羟值为80～120mgkoh/g。
13、作为一种优选的方案，所述三甲基苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚的hlb值为12～18。
14、作为一种优选的方案，所述三甲基苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚的hlb值为14.5～16。
15、作为一种优选的方案，所述环氧嵌段聚醚的重均分子量为1000～5000。
16、作为一种优选的方案，所述环氧嵌段聚醚为重均分子量为1000～2000的环氧嵌段聚醚和重均分子量为4000～4400的环氧嵌段聚醚的组合物。
17、作为一种优选的方案，所述重均分子量为1000～2000的环氧嵌段聚醚和重均分子量为4000～4400的环氧嵌段聚醚的质量比为(3～4)：(1～1.2)。
18、作为一种优选的方案，所述重均分子量为1000～2000的环氧嵌段聚醚和重均分子量为4000～4400的环氧嵌段聚醚的质量比为(3.4～3.5)：(1.1～1.15)。
19、本技术中加入的上述复配表面活性剂，不仅能够起到优异的除油除蜡协助效果，还能够大幅提高除油除蜡剂本身的稳定性以及对于含油污水的适应性。加入的特定脂肪醇聚氧乙烯醚，芳基酚聚氧乙烯醚和环氧嵌段聚醚的组合能够利用芳基酚聚氧乙烯醚的刚性结构与脂肪醇聚氧乙烯醚的氢键作用，在除油除蜡剂体系中形成具有良好有序性的叠层保护界面膜结构，从而在体系中分区域有序的排列除油除蜡剂中的活性分子和活性颗粒，避免了各区域之间因为分子活跃而导致的过度碰撞和接触，降低接触概率，进而大幅降低了其在使用和储存过程中出现的分化、絮凝团聚以及析出现象的概率；另一方面，在使用时，上述复配表面活性剂能够增强本技术中功能粒子对于水体中的引导分散效果，在初期能够起到一定的分散载体作用，且在除油除蜡之后能够作为功能粒子的携带相，加入功能粒子的沉淀，降低处理后水中杂质的含量。
20、作为一种优选的方案，所述分散剂为焦磷酸钠、多聚化有机酯、聚羧酸盐、聚丙烯酸类、聚季铵盐中的至少一种。
21、作为一种优选的方案，所述分散剂为焦磷酸钠。
22、作为一种优选的方案，所述增溶剂为短链醇、聚乙二醇、聚维酮、烷基磷酸酯、氢化蓖麻油中的至少一种。
23、作为一种优选的方案，所述增溶剂为聚乙二醇和氢化蓖麻油的组合物。
24、作为一种优选的方案，所述聚乙二醇和氢化蓖麻油的质量比为(3～4)：(0.5～1)。
25、作为一种优选的方案，所述改性高分子的制备方法包括以下步骤：s1：将丙烯酸乙酯，丙烯酸羟乙酯和丙烯酸缩水甘油酯加入至有机溶液中，通入氮气，加入引发剂，加热至60～80℃反应3～5h生成预产物溶液；s2：在预产物溶液中加入丙烯酰胺，去离子水和引发剂，氮气充分置换反应体系气体后，升温至65～75℃反应4～8h；s3：反应完成后加入丁二酸酐以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷，保持55～65℃保温反应2～3h，完成后依次加入丙酮和去离子水清洗干净、真空烘干后即得。
26、作为一种优选的方案，所述丙烯酸乙酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酰胺的质量比为(6～9)：(4～5)：(0.5～1)：(30～35)。
27、作为一种优选的方案，所述丙烯酸乙酯，丙烯酸羟乙酯，丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酰胺的质量比为(7～8.5)：(4～4.5)：(0.6～0.8)：(32～33)。
28、作为一种优选的方案，所述引发剂为过硫酸铵或过硫酸钾。
29、本技术中加入的改性高分子能够大幅提高除油除蜡剂的除油除蜡效果，以及自身稳定性，且保证了除油除蜡后的水分中较低的颗粒含量。本技术中制得的改性高分子能够利用其长分子链在除油除蜡剂体系中引导功能粒子的有序分散，且能够与复配表面活性剂形成良好除油除蜡剂内部连接网络体系，在该体系下能够有效限制原料分子或颗粒的过度移动并降低移动效率，从而在储存环境下依旧具有优异的稳定性；另一方面，当除油除蜡剂使用后，其长链分子依旧能够通过良好的亲水性形成对于水体中颗粒的引导作用，从而加强水体固体粒子(包括功能粒子)的沉淀效果，进而使得除油除蜡剂获得优异的自身稳定性以及水处理后的较低的颗粒含量。
30、作为一种优选的方案，所述功能粒子为复合结构粒子。
31、作为一种优选的方案，所述复合结构粒子的制备方法包括以下步骤：s1：将氧化锌与丁二酸酐以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入至去离子水中，升温至60～65℃保温2～3h；s2：加入活性碳粉，降温至50～55℃，200～300w超声震荡搅拌反应2～4h，完成后将产物离心过滤、洗涤烘干，即得。
32、作为一种优选的方案，所述氧化锌，丁二酸酐以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为(1～1.5)：(1～1.2)：(0.2～0.3)。
33、作为一种优选的方案，所述氧化锌和活性碳粉的质量比为(1～1.5)：(3.8～4.5)。
34、作为一种优选的方案，所述活性碳粉的比表面积为2200～2400m2/g。
35、本技术第二方面提供了一种上述高效除油除蜡剂的制备方法，制备方法包括以下步骤：s1：将功能粒子与改性高分子在容器中进行搅拌预混合；s2：预混合完成后将预混合物与碱性助剂，表面活性剂，分散剂，增溶剂依次加入至少量去离子水中，搅拌均匀保证无结块；s3：将剩余去离子水缓慢加入至容器中，期间伴随有60～100rpm转速搅拌，持续搅拌至完全均匀，即得。
36、本技术具有的有益效果：
37、1、本技术中提供的一种高效除油除蜡剂，其不仅具有优异的工业含油污水的除油除蜡效果，还能够在使用和储存时保证自身优异的稳定性，另一方面，其对于含油污水的适应性强，能够有效满足多种来源和不同性质的工业含油污水除油需求，具有十分优异的应用和市场前景。
38、2、本技术中提供的一种高效除油除蜡剂，通过加入复配表面活性剂，不仅能够起到优异的除油除蜡协助效果，还能够大幅提高除油除蜡剂本身的稳定性以及对于含油污水的适应性。加入的特定脂肪醇聚氧乙烯醚，芳基酚聚氧乙烯醚和环氧嵌段聚醚的组合能够利用芳基酚聚氧乙烯醚的刚性结构与脂肪醇聚氧乙烯醚的氢键作用，在除油除蜡剂体系中形成具有良好有序性的叠层保护界面膜结构，从而在体系中分区域有序的排列除油除蜡剂中的活性分子和活性颗粒，避免了各区域之间因为分子活跃而导致的过度碰撞和接触，降低接触概率，进而大幅降低了其在使用和储存过程中出现的分化、絮凝团聚以及析出现象的概率。
39、3、本技术中提供的一种高效除油除蜡剂，加入的特定脂肪醇聚氧乙烯醚，芳基酚聚氧乙烯醚和环氧嵌段聚醚的组合能够增强本技术中功能粒子对于水体中的引导分散效果，在初期能够起到一定的分散载体作用，且在除油除蜡之后能够作为功能粒子的携带相，加入功能粒子的沉淀，降低处理后水中杂质的含量。
40、4、本技术中提供的一种高效除油除蜡剂，加入的改性高分子能够大幅提高除油除蜡剂的除油除蜡效果，以及自身稳定性，且保证了除油除蜡后的水分中较低的颗粒含量；改性高分子能够利用其长分子链在除油除蜡剂体系中引导功能粒子的有序分散，且能够与复配表面活性剂形成良好除油除蜡剂内部连接网络体系，在该体系下能够有效限制原料分子或颗粒的过度移动并降低移动效率，从而在储存环境下依旧具有优异的稳定性；另一方面，当除油除蜡剂使用后，其长链分子依旧能够通过良好的亲水性形成对于水体中颗粒的引导作用，从而加强水体固体粒子(包括功能粒子)的沉淀效果，进而使得除油除蜡剂获得优异的自身稳定性以及水处理后的较低的颗粒含量。
1.一种高效除油除蜡剂，其特征在于：高效除油除蜡剂，以质量百分比计，原料包括：碱性助剂10～12％，表面活性剂20～35％，分散剂2～4％，增溶剂6～10％，改性高分子5～10％，功能粒子3.5～6％，去离子水补充余量；
2.根据权利要求1所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述碱性助剂为碳酸钠，硅酸钠和三聚磷酸钠的组合物；所述碳酸钠，硅酸钠和三聚磷酸钠的质量比为(4～6)：(2～3)：(0.5～1.5)。
3.根据权利要求2所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述环氧嵌段聚醚为重均分子量为1000～2000的环氧嵌段聚醚和重均分子量为4000～4400的环氧嵌段聚醚的组合物。
4.根据权利要求3所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述重均分子量为1000～2000的环氧嵌段聚醚和重均分子量为4000～4400的环氧嵌段聚醚的质量比为(3～4)：(1～1.2)。
5.根据权利要求4所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述分散剂为焦磷酸钠。
6.根据权利要求5所述的高效除油除蜡剂，其特征在于所述增溶剂为聚乙二醇和氢化蓖麻油的组合物；所述聚乙二醇和氢化蓖麻油的质量比为(3～4)：(0.5～1)。
7.根据权利要求6所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述功能粒子为复合结构粒子；所述复合结构粒子的制备方法包括以下步骤：s1：将氧化锌与丁二酸酐以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷加入至去离子水中，升温至60～65℃保温2～3h；s2：加入活性碳粉，降温至50～55℃，200～300w超声震荡搅拌反应2～4h，完成后将产物离心过滤、洗涤烘干，即得。
8.根据权利要求7所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述氧化锌，丁二酸酐以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为(1～1.5)：(1～1.2)：(0.2～0.3)。
9.根据权利要求9所述的高效除油除蜡剂，其特征在于：所述氧化锌和活性碳粉的质量比为(1～1.5)：(3.8～4.5)。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的高效除油除蜡剂的制备方法，其特征在于：s1：将功能粒子与改性高分子在容器中进行搅拌预混合；s2：预混合完成后将预混合物与碱性助剂，表面活性剂，分散剂，增溶剂依次加入至少量去离子水中，搅拌均匀保证无结块；s3：将剩余去离子水缓慢加入至容器中，期间伴随有60～100rpm转速搅拌，持续搅拌至完全均匀，即得。
