• / 8
  • 下载费用:1 下载币  

混凝法和氧化法处理油田含聚污水的研究进展

关 键 词:
混凝法 氧化 处理 油田 污水 研究进展
资源描述:
全国油田化学品发展研讨会混凝法和氧化法处理油田含聚污水的研究进展刘兴玉(大庆大丰科技集团有限公司北京分公司)摘要:本文综述了用混凝法和氧化降解法处理油田含聚污水(包括聚台物驱污水和三元复合驱污水)的研究及应用现状,阐述了各类絮凝剂和氧化剂在处理含聚污水的优势和缺点,指出目前絮凝法和氧化法在处理含聚污水时存在的问题和研究方向。目前我国的许多油田己大规模地开展注入聚合物进行三次采油,有的油田还开展了三元(碱、聚合物、表面活性剂)复合驱采油,这些措施都大大提高了原油的采收率,但同时也带来了较难处理的新型污水:聚合物驱污水和三元复合驱污水:聚合物驱污水是由水溶性聚丙烯酰胺高分子胶体、油水乳液以及固体无机物杂质混合在一起而形成的复杂体系,由于聚丙烯酰胺水解后的产物以直链状分散在胶体体系中,稳定性高,小油珠与固体无机物杂质受聚丙烯酰胺及其水解产物的吸附和增溶作用很难分离。三元复合驱污水是三元复合驱采出液经破乳进行油水分离后得到的污水,污水中残留有大量的聚合物(聚丙烯酰胺)、碱和表面活性剂等,它们的存在使得污水的粘度、污水中油乳化程度以及悬浮固体的分散程度增大,使得油水分离、悬浮固体去除变的非常困难。这两种含聚污水较难处理的主要原因都是因为污水中含有聚丙烯酰胺。因此,处理这两类污永,使处理后水的水质达到要求的关键是将污水中的聚丙烯酰胺去除或降解成小分子。在处理含聚污水的方法中,已经用于或最可能用于现场的是混凝法和氧化法,本文对这两种方法及其所用药剂的研究进展进行了综述。面是一种聚合物驱污水和一种三元复合驱污水的性质。胜利油田孤东采油厂含聚污水的性质“1:污水温度42~45。C,含油量140~1500合物浓度为00 ~,悬浮物含量为00 ~,,粘度1.6~2.4s。大庆油田某采油厂三元复合驱污水,污水温度45"C,含油量为150~3000合物浓度为100~650 面活性剂浓度为50Ⅲg·L~,左右,悬浮物含量为100~900Ⅲg·粘度i.6~2.5s。2含聚污水中聚丙烯酰胺的去除或降解方法及其所用药剂2.1混凝法处理含聚污水及其所用药剂目前在研究处理油田含聚污水的方法中,研究晟多的就是混凝法。李大鹏等。1用蒸馏水配制全国油田化学品发展研讨会了水解聚丙烯酰胺(溶液(06.95 1,^_i=)作为试验水样进行铝盐去除水中聚丙烯酰胺的研究。他们认为铝盐可以有效地去除水中船成具有空间网状结构的沉淀物丽去除,静电吸附、氢键缔台、配位络合和脱水缩合等作用是分子问交联反应的主要形式:铝盐混凝剂的形态对盐的正电荷和具有吸附活性的0用的主要铝盐混凝剂有聚合氯化铝(聚合硫酸铝(氯化铝和硫酸铝等。李大鹏。21通过实验得出:与氧化铝相比,聚合氯化铝与水中}应进行的较完全、反应后的水溶液中剩余的对投药量较省。而赵书平等。1以去离子水配制的究了4种无机絮凝剂合硫酸铁)对200 ’1和400 1 解聚丙烯酰胺)溶液的絮凝作用后,认为4种絮凝剂均可有效地去除水中的肿凝后上清液粘度基本接近于清水粘度,其果最好,去除率可达90%,可产生团状絮体,密实,沉降性能好,而易沉降,且利于后续处理。李大鹏等“1还研制了改性聚合氯化铝(凝剂,理后油的去除率可达99.996。使用的铁盐混凝剂主要有硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化铁和硫酸亚铁等。洪宗国等5’以聚合物含量体悬浮物56 一, _‘,残油100 『1,温度50℃,的油田污水为水样,用铁盐(聚合硫酸铁、硫酸铁、氯化铁)加酸体系处理了该污水。用铁盐混凝剂絮凝速度快, 絮凝颗粒大而紧,絮凝量少,便于过滤分离,处理水质清澈,各项指标达到二次注水和直接排放要求,成本在0.70元/Ⅲ3左右。油田污水中往往含有S”,与应能够形成黑色沉淀,洪宗国研究发现,用先加酸后加铁盐的方法处理含避免这种现象出现。另外,聚合硫酸铝铁对s’不敏感,但单独使用耗药量大,效果较差。他们发现加入一定量的铁盐可以减少絮凝剂用量,加快絮凝速度,絮凝颗粒大而紧,便于过滤。当铁盐与聚合硫酸铝铁的比例适当时,加入含硫污水中不产生黑色沉淀。污水的种铁盐混凝削在时用量最低,但考虑到加酸成本和般控制在絮凝后~6.7国荣等…以胜利油田孤东采油厂含聚污水为实验对象,采用聚合氯化铝、复合聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、复合铁铝以及复合聚合氯化铝铁种常见絮凝剂作对比实验,确定了处理含聚污水的最佳实验条件为:~,,~,268全国油田化学品发展研讨会转速设置为1000r·凝沉降时问为2h。药剂是是因为,虽然用聚合硫酸铁作为絮凝荆效果较好,但因为凝处理后溶液里黄色,而添加聚合硫酸铝助凝剂进行助凝,在不影响絮凝效果的情况下,溶液的颜色是无色的。从以上可知,与铝盐混凝剂相比,铁盐混凝剂由于本身带色和容易与污水中的硫离子反应生成黑色沉淀使污水处理效果变差,另步},污水处理后作回注水的水质时,对铁离子和硫酸盐还原菌有所要求(总铁06)和胜利油田孤岛采油厂孤五注油井的现场污水(该水样粘度3.3Ⅲ,透光率22.396,含油量970Ⅲg·L~,.2)为研究对象,研究了处理污水的实验条件和主要影响因素。结果表明:处理效果明显优于通常使用的聚铝、聚铁、聚硅酸铝(理剂。处理污水的最佳0.5,最适宜处理水温15~40‘C。对模拟水样,经舢{处理后,符合一级处理出水水质基本要求(即油量7.1时,即在整个碱性区,其降粘百分数不变,维持在86.7%的较好水平;反应时间在晟初的5分钟里就达到了83.396。氧化降解可在碱性条件下进行以及反应速度快,这两点对污水处理非常重要,因为一般的含聚污水体系(特别是三元复合驱含聚污水)都显碱性,在碱性范围内反应,可省去加酸调节污水仅节省处理污水的药荆成本,而且减少操作费用:反应速度快,使工业化处理污水成为可能。但污水往往含有污水碱性情况下,应生成黑色沉淀,不仅污水变黑,而且s:魄2一体系氧化降解的效果变差。詹亚力等“…2S。运动粘度为指标研究了聚丙烯酰胺氧化降解的最佳工艺条件,考察了降解前后平均相对分子质量、化学需氧量(c∞)和溶液有机组成等方面的变化。当7丙烯酰胺浓度为500-‘,在40"系中时溶液均相对分子质量明显降低,可由1.420X 107降解到5.4×105,降解后主要产物为丙烯酰胺低聚体的衍生物。由詹亚力等的研究可知,s。082~氧化降解体系经10解后的聚丙烯酰胺相对分子量还是相当大,实验证明,相对分子量这么高的聚丙烯酰胺,在含量高时很难使污水处理后的固体悬浮物含量达标。2.2.1以自制质量浓度为400用果表明,先用盐酸调节溶液的按照聚丙烯酰胺、27a·700:165加入药剂,处理后污水中聚丙烯酰胺残存率在10%以下,处理每吨废水总运行费用小于2元。刘金库等“”以模拟油田污水为研究对象,首先采用光崩利用反应后污水中的经酸浸活化的粉煤灰联合对污水进行混凝处理,在污水凝剂加量为300~,-'时,污水的远大于两法单独处理效果之和。陈忠喜等“”用“微电解用的方法处理大庆油田聚北一水呈淡士黄色,漂浮物较多,细“油花”明显可见,有异味),微电解反应的合适条件为~4.0,反应时间60水比1.0;2(3096浓度)投加量0.8~,配体投加量1.,反应时间150淀时间120续流运行时,“微电解一有效地去除油田含油、含职埘污水中有机造成的污染物,系统的90%、98%以上,出水水质达到国家二级排放标准。2.2.3高铁酸钾氧化劫法高铁酸钾是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的高效多功能绿色水处理剂。大庆石油学院化学化工学院的陈颖等。”自制高铁酸钾(油田含聚丙烯酰胺污水进行降解和降粘的研究,研究表明,控制,温度为45"低浓度油田含加0.001 4高铁酸钾,在反应15 上,同时污水的粘度可以降至与蒸馏水相近,出水的油含量达到排放标准。消耗高铁酸钾试剂为1.98元·r‘污水。陈颖等“”还用次氯酸盐氧化法制各高铁酸钾纯品时所得到的第一次滤液,直接用于去除高浓度的模拟油田含单独使用相同当量高铁酸钾或者相同当量次氯酸钠效果更佳,污水的2.2.4其他氧化剂法光催化法对环境污染物都有很好的去除效果,可在常温、常压下进行,能彻底破坏有机物,不产生二次污染,且费用较低,易操作。陈颖等‘螂以源、催化剂是源的能量分布及光强大小对反应速度及污水的降解效果有显著影响,以中压汞灯为光源时,处理300 -'的下。任广萌等。1以大庆油田某污水处理站沉降一二级过滤出水的聚合物驱采油废水为水样(油质量浓度为9.259皿g·浮固体质量浓度为8.浮物颗粒直径中值为2.5Pm,),用州如/~、03投加量为230 ~·h~、紫外灯功率为20啼的条件下,反应2水中99.47%的中的油可完全被去除。经沉降一二级过滤一3/H:吼一精细过滤组合工艺处理的聚合物驱采油废水,其水质达到大庆油田含聚合物废水注水控制指标的要求.可用于回注各渗透率地层。3混凝法与氧化法处理油田含聚污水的建议和研究方向混凝法处理含聚污水具有反应速度快,技术成熟等优点,处理含聚污水时,应根据污水的水质,筛选合适的混凝剂,研究污水处理的工艺。另外,为减少无机混凝剂的使用量,应在加入无机混凝剂的基础上,加入有机絮凝剂(特别是阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂)作絮凝助剂使用,或者制备无机混凝剂和有机絮凝剂复配在一起的混凝剂。氧化法处理含聚污水目前主要是以模拟污水为水样,针对如何降解或去除污水中的聚合物进行研究,还基本停留在实验室研究阶段,应用于现场含聚污水还有很多问题需要解决。如高铁酸钾法和,这样就需要在污水加入大量的酸,不仅使污水药剂成本升高,操作成本也会升高(污水中和时,氧化法与混凝法比,在成本和安全等方面就没有优势了):化降解法虽然可在碱性条件下应用,但油田污水中一般含有一定量的S”,如不调节污水水中含有的应,生成黑色沉淀,将直接影响处理效果,甚至使该氧化法不能应用。再如,将油田污水中的聚丙烯酰胺降解后,污水中的含油量可能合格,但悬浮固体含量一般很难达到要求。因此,应以性质多样的现场污水为研究对象,研究能够应用于现场污水处理的氧化法是非常重要的。参考文献[1]刘国荣,镣群,左海强.油田含聚污水絮凝处理技术研究[J】.流体机械。2005,33(10):8]李大鹏,周定,曲久辉等.铝盐混凝剂去除水溶液中艄枷的机理研究[J].环境化学,1997,16(6):552—559[3]赵书平,王栋.四种无机絮凝剩去除水溶液中水解聚丙烯酰胺效果豹比较[J].辽宁化工,2005,34(9):388—394[4]李大鹏,樊庆锌,周定.油田聚合物采油废水混凝处理方法的试验研究[J].环境科学学报,20(增刊):64—68[5]洪宗国,张爱清,李云.铁系混凝剂处理含聚合物油田污水的研究[J].环境化学,2000,19(4):373]邓述波,郭春昱,陈忠喜.絮凝剂蝌9 8处理油田聚合物驱含油污水[J].油气田环境保护,2001,11(1);2l~23272全国油圈化学品发展研讨会[7]李玉江,隗娜.吴涛,杨波.活性硅酸混凝剂].工业水处理,2004.24(11):23—25[8]李玉江,曹楠,隗娜等.复合三次采油采出水处理技术实验研究[J]山东大学学报(工学版),2004,34[9]李玉江,扬波.复合混凝荆].山东化工,2004,33(1):90]温青,李凯峰,矫移山.油田含聚废水处理方法研究[J].应用科技,2002,29(8):65—66[11]唐善法,喻选梅,李利明.聚合物对污水中聚丙烯酰胺的去除效果研究[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2006.28(2):125—127[12]南玉明.贾辉,邦海洋等.聚丙烯酰胺的化学降解研究[J].大庆石油学院学报,1997.2i(1):49—52[13]詹亚力,杜娜,郭绍辉.聚丙烯酰胺水溶液的氧化降解作用研究[J].石油大学学报(自然科学版),2005.29(2)108一11l[14]张铁锴.吴红军,王宝辉等.] 工业用水与废水,2005.36(3):39—41[15]刘金库,王健,鲁红升等.光助].精细石油化工进展,2005,6(4):4—7[16]陈忠喜,舒志明,金国双等.物化法处理油田外排舍聚含油污水[J].油田地面工程.2005,24(9):15—16[17]陈颖,吴红军,孔凡贵等.高铁酸钾处理吉聚合物油田污术的研究[J].工业用水与废水,2004,35(2):29—32[18】陈颖,李金莲,王宝辉等.高铁酸钾滤液氧化降解口埘的研究[J].化工进展,2005,24(1):68—70[19]陈颖,崔军明,王宝辉等.光催化氧化降解水中聚丙烯酰胺的可行性研究[J].大庆石油学院学报,2001[20]任广萌,孙德智,李成钢等.聚合物驱采油废水深度处理工艺[J].化工环保.2004.24(增刊):202—205混凝法和氧化法处理油田含聚污水的研究进展作者: 刘兴玉作者单位: 大庆大丰科技集团有限公司北京分公司本文链接:
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:混凝法和氧化法处理油田含聚污水的研究进展
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-65005.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开