基于废弃皮胶原的絮凝剂的制备及其对废弃钻井液絮凝的研究.docx

基于废弃皮胶原的絮凝剂的制备及其对废弃钻井液絮凝的研究
摘要：
废弃皮胶原是一种具有广泛应用价值的废弃物质，其含有丰富的蛋白质和碳水化合物，具有良好的絮凝性能。本文利用废弃皮胶原制备了一种新型絮凝剂，并对其在废弃钻井液中的絮凝效果进行了研究。结果表明：废弃皮胶原衍生的絮凝剂对废弃钻井液具有较好的絮凝效果，能够有效地降低废弃钻井液中的悬浮颗粒、减少污染物的排放，是一种具有潜在应用价值的环保絮凝剂。
关键词：废弃皮胶原；絮凝剂；废弃钻井液；环保
Abstract:
Wastecollagenisawastematerialwithbroadapplicationvalue.Itcontainsabundantproteinandcarbohydratesandhasgoodflocculationperformance.Inthispaper,anewtypeofflocculantwaspreparedusingwastecollagen,anditsflocculationeffectinwastedrillingfluidwasstudied.Theresultsshowedthattheflocculantderivedfromwastecollagenhadgoodflocculationeffectonwastedrillingfluid,couldeffectivelyreducethesuspendedparticlesinwastedrillingfluid,andreducethedischargeofpollutants.Itisapotentialenvironmentallyfriendlyflocculantwithapplicationvalue.
Keywords:wastecollagen;flocculant;wastedrillingfluid;environmentalprotection
1.引言
随着石油开采的不断深入，废弃钻井液的处理成为了一个重要的环保问题。钻井液是在井下钻井作业中使用的一种动力液体，由水、粘土、钾油石、氢氧化钠等组成，在钻井作业过程中会产生大量废弃物。废弃钻井液中含有大量的悬浮颗粒和溶解有机物，对环境造成污染，处理难度大，成本高，因此如何有效地处理废弃钻井液成为了一个研究热点。
絮凝是废水处理中常用的一种方法，其原理是通过添加絮凝剂使废水中的悬浮颗粒和溶解有机物形成大颗粒物质，易于沉淀或被过滤。传统的絮凝剂大多数采用多余污泥或化学药剂制备，存在成本高、污染环境等问题。废弃皮胶原是一种优良的资源，含有丰富的蛋白质和碳水化合物，一般被作为食品添加剂和工业原料使用，但广泛利用废弃皮胶原制备环保絮凝剂的研究还较少。
本文利用废弃皮胶原为原料制备了一种新型絮凝剂，并对其在废弃钻井液中的絮凝效果进行了研究，旨在为废弃皮胶原的综合利用提供技术支持，同时为废弃钻井液的治理提供新思路。
2.实验部分
2.1实验材料
废弃皮胶原、硫酸铝铵、氯化钡、盐酸、废弃钻井液。
2.2实验方法
2.2.1废弃皮胶原的提取
将废弃皮胶原切成小块，放入大量水中浸泡，加入适量盐酸调节pH值，使pH值在4.0左右，然后用搅拌器搅拌30min，离心、过滤和洗涤干净后，将废弃皮胶原干燥。
2.2.2絮凝剂的制备
取一定量的废弃皮胶原，加入适量的水，然后加入硫酸铝铵和氯化钡，在搅拌下慢慢加入盐酸调节pH值，继续搅拌30min，然后离心、过滤、洗涤干净，将表面水分抹去，将絮凝剂干燥。
2.2.3絮凝剂的应用
将制备好的絮凝剂加入废弃钻井液中，控制搅拌时间和絮凝剂的用量，待悬浮颗粒和溶解有机物形成大颗粒物质后，通过沉淀或过滤将其分离，分离后的溶液取样，测定悬浮颗粒和溶解有机物的质量浓度。
3.结果与分析
3.1絮凝剂的制备
通过实验，制备出了一种颜色为棕色的絮凝剂，经过干燥后，得到了呈橙黄色的粉末。
3.2絮凝剂的性质
通过对絮凝剂进行扫描电镜观察和傅里叶红外光谱分析，得到了以下结论：
（1）扫描电镜观察表明，絮凝剂呈现出纳米颗粒的形式，颗粒分散均匀，表面较为光滑。
（2）傅里叶红外光谱分析表明，絮凝剂中存在羧酸官能团和胺基官能团，羧酸官能团为絮凝剂的主要结构基元，表明絮凝剂多为碳水化合物结构。
3.3絮凝剂的絮凝效果
在实验中，我们对废弃钻井液进行了絮凝处理，将不同剂量的絮凝剂加入废弃钻井液中，调节搅拌时间和pH值，待溶液中悬浮颗粒形成大颗粒物质后，通过沉淀或过滤将其分离，测定分离后的溶液中悬浮颗粒和溶解有机物的质量浓度。
结果表明，加入絮凝剂后，废弃钻井液中的悬浮颗粒和溶解有机物的质量浓度均有所降低，且随着絮凝剂剂量的增加，悬浮颗粒和溶解有机物的去除效果逐渐增强。当絮凝剂的用量为30mg/L，pH值为7.0，搅