石油资源的开发和利用推动了全球经济的发展,伴随而来的是大量含油污水的产生。近年来随着聚合物驱的广泛使用,原油的采收率得到了提高,但也使含油污水的粘度增大,乳化液更加稳定,为后续处理带来极大困难。含油污水如果不经处理而直接排放到大自然,不仅会对土壤、水资源造成严重的污染,而且将威胁到动植物甚至人类的生命安全。因此,寻找一种简便高效的处理方法尤为重要。絮凝法具有操作简便、处理效果好、处理能耗低等优点,被广泛用于含油污水的处理中。然而,传统线性絮凝剂的溶解时间长、粘度高、链缠结导致电荷利用率低等缺点,难以满足当前污水处理需求。针对油田含油污水的处理问题,本文设计合成了一系列支化型阳离子聚丙烯酰胺聚合物,并对其絮凝性能进行评价,主要工作内容如下:1、以四羟甲基甘脲（TMGU）为支化剂,用过硫酸铵（APS）引发丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）接枝共聚,合成了一系列支化型阳离子聚丙烯酰胺聚合物（PADT）。采用核磁共振氢谱、动态光散射及透射电子显微镜对其结构进行表征,通过表观粘度、阳离子度和分子量的测试,对聚合物的合成条件进行探索。将制备的PADT系列聚合物用于模拟含油污水的处理,系统评价了絮凝剂投加量、支化剂用量、絮凝温度和絮凝时间对模拟污水脱油率和浊度去除率的影响,并对比了支化型絮凝剂与市售线性絮凝剂对含油污水的絮凝效果。与传统线性絮凝剂相比,支化结构使聚合物具有较短的链长度和更少的链缠结,另外,由于空间位阻效应和电荷间的排斥作用,使得聚合物中的阳离子基团更多的暴露在环境中,支化型絮凝剂在含油污水处理中表现出更好的絮凝性能。常温条件下,当絮凝剂用量在80mg/L时,污水脱油率和浊度去除率分别达到96.8%和96.0%。结合Zeta电位的测试结果对絮凝机理进行研究,其中电荷中和、吸附架桥和网捕卷扫的协同效应起了重要作用。2、以四羟甲基甘脲（TMGU）为支化剂,丙烯酰胺（AM）和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）为主要共聚单体,烯丙基三甲基硅烷、N-苄基丙烯酰胺、甲基丙烯酸十八酯为疏水单体,过硫酸铵（APS）为引发剂,采用自由基胶束共聚法合成了一系列疏水改性支化型阳离子聚丙烯酰胺聚合物（PADTS、PADTB、PADTZ）。采用1H NMR谱、静态光散射仪和动态光散射等手段对聚合物的结构、分子量进行测定。通过对反应温度、单体比例、固含量、引发剂用量、十二烷基硫酸钠（SDS）用量、疏水单体用量等反应条件的探索,确定最佳合成条件。以表观粘度为主要性能指标,研究聚合物的耐温耐盐性能。与未改性的聚合物PADT相比,改性后聚合物的耐温耐盐性能明显提高。将聚合物用于模拟含油污水的处理中,通过污水脱油率、浊度去除率、絮凝温度、沉降时间等对聚合物的絮凝性能进行评价。实验结果表明当反应温度为50℃、引发剂用量为0.18g、固含量为25%、单体AM:DMC为3:1、SDS用量为0.2g、疏水单体的摩尔含量为1%-1.5%时,反应合成的聚合物性能最佳。当聚合物投加量为80 mg/L,沉降时间为2h,聚合物 PADTS-1.5、PADTB-1 和 PADTZ-1.5 的脱油率分别为 96.4%、96.1%、95.8%,浊度去除率为96.5%、96.2%、93.9%,在较高矿化度和较高絮凝温度下,PADTS和PADTB系列聚合物仍能表现出良好的絮凝性能。