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低温酸化缓蚀剂 |
油田含聚污水常用处理技术
国内外文献中有关油田含聚污水处理方法和工艺很多，总体来说主要分为物理法、化学法、电化学法和生化法几种，其中物理法主要是在一级处理中用于除去油田废水中的表面浮油及悬浮性杂质，包括重力分离法、浮选及离心分离法等；化学法主要是在二级处理中与过滤及粗粒化等方法结合用于破乳及除去污水表面的分散油污，包括药剂法及化学氧化法等；电化学方法是利用电子作为反应剂，以电场能作为反应动力，是一种不需要添加化学试剂，从而避免二次污染的环境友好方法；生化法包括活性污泥法及生物膜法等。其中每种方法中又包含很多已经成熟的方法及新发展起来的方法。在进行油田污水处理的过程中通常是各种物理和化学及生化方法联用，以下就简要介绍一些油田水处理中的常用方法。
1.1絮凝沉降法
絮凝沉降技术是一项广泛应用于油田水处理中的技术。絮凝沉降过程一般是加入合适的絮凝剂，通过絮凝剂的压缩双电层、电性中和、吸附桥联、网络卷带等作用使污水中的乳化油、细小悬浮物等形成较大的絮体，最终沉降除去。
絮凝沉降法具有操作简单，去除效果较好的特点，比较适合实验室和现场处理操作，因而被广泛采用。但是由于絮凝沉降法去除的污染物的种类有限，并且耗用絮凝剂量大，大多数情况下还涉及到絮凝剂的选型及使用方法，因此絮凝沉降法一般作为油田水处理工艺流程的预处理。
Baoyu Gao, Yuyan Jia等针对难处理的聚驱污水的高聚物浓度、高粘度和乳化的特点，利用二硫代氨基甲酸盐絮凝剂螯合Fe2+产生的聚合物基体网络有效地捕捉和去除油滴，对模拟部分水解聚丙烯酰胺浓度为0，200，500，900 mg/L的污水进行了除油率的有效性方面的研究。研究了絮凝剂的用量，HPAM 的浓度和Fe2+离子的影响。结果表明，当絮凝剂的用量低于20 mg/L 时，HPAM对除油率有不利影响。然而，当絮凝剂用量达到30 mg/L 时，不同浓度的HPAM的试样中的残油浓度都降到10 mg/L 以下。在2–12 mg/L 范围内，初始废水中的Fe2+浓度对除油率有轻度的影响。Fe3+ 不能代替Fe2+，因为在絮凝条件下Fe3+不能与DTC 反应。也研究了矿物盐离子的影响。
卢瑜林等通过选择合适的絮凝剂和投加方式，使江汉油田现场处理悬浮物的去除率达到了86.4%，且使沉降罐的功能得到了充分发挥，缩短了处理时间。李桂华等利用自行研制的LN-A系列絮凝剂对聚合物驱采出水进行处理，比较了受pH、温度、聚丙烯酰胺含量等因素的影响，结果表明LN-A系列絮凝剂可使出水的悬浮物和残余油量指标完全符合回注水标准。
絮凝沉降法作为水处理工艺流程中一个重要的步骤，不但应用于油田水处理中，其与氧化、吸附以及现代污水处理手段相结合的方法等在各种种类的污水处理中得到了广泛应用。
杨志刚等在最佳条件下，采用聚合硫酸铁为絮凝剂首先絮凝沉降处理采油污水30min，然后采用Fenton法氧化处理120min，最后利用活性炭吸附处理120min，结果使污水含油量、悬浮物和CODCr值分别降至5 mg/L、10 mg/L和100 mg/ L以下。
马林转等采用超声功率60W，处理时间2min预处理富营养化水后再用絮凝沉降法处理，结果表明超声与絮凝沉降复合技术要好于它们单独使用处理效果。阮湘元等采用絮凝沉降预处理与电催化技术组合处理一定浓度的染整废水，结果表明絮凝沉降对悬浮物和硫化物的去除有效，三维电极电催化技术能较好的降低COD和色度，提高废水的可生化性。刘建等采用自制螯合絮凝剂处理模拟含镉废水，充分发挥了新制备絮凝剂的螯合和絮凝的双重作用，在最佳条件下通过两级絮凝处理能把浓度为10 mg /L的含镉废水降到0.087 mg /L。
1.2化学氧化法
传统的化学氧化法是通过加入强氧化剂实现的，通过强氧化剂的氧化作用降解一些难生物降解的污染物，一般用于水的预处理工艺中。
张铁锴等采用Fenton试剂法氧化降解油田聚驱污水中的聚丙烯酰胺作为前期的预处理方法，取得了较好的效果，在最佳条件下处理的污水中的聚丙烯酰胺残存率在10%以下。王娜[16]首先采用Fenton氧化法对含聚污水进行预处理，提高了其可生化性，然后利用微生物对聚驱污水进行后续降解，最终使其聚丙烯酰胺的去除率为90.50%，CODcr的去除率为93.63%。
化学氧化法还包括近年发展比较快的利用高效强氧化剂、光或电等的高级氧化法。
Guiying Li，Taicheng An等对光电催化处理高含盐且含难降解有机物的油田污水的可行性进行了研究。在含溶胶-凝胶方法制备的纳米TiO2颗粒悬浮液的光催化反应器中，以醋酸为水解催化剂，进行了光电催化效率的研究，以COD的去除和通过埃姆斯试验的诱变活性的减少表示。实验结果显示光电催化进行污水处理是一种相当有效的过程，尽管油田废水中存在着高浓度的盐分。研究发现，在光电催化反应器中，光电催化的COD去除率比单独利用光催化或电化学氧化高很多，COD的去除可以大幅提升通过添加H2O2和从高浓度氯化物废水中活性氯的产生。同时详细研究了初始COD浓度，实际槽压，催化剂数量和溶液的初始pH值对光催化效率的影。结果表明，当原水稀释成1:1（v/v）时，可以达到最高的COD去除率，同时光电催化降解含盐水中的有机物更适合在酸性溶液中而不是中性或碱性溶液中。
Baohui Wang , Ying Chen等分析了乳化作用和PAM在废水中的作用，提出了光催化技术减粘裂化和降解PAM以便于进行深层处理。实验结果表明，利用二氧化钛粉体照明光催化降解5-10min后，聚驱污水的粘度大大降低到与蒸馏水一样。光照990min后，PAM的光降解速率达90%以上。降粘效果较好的符合低粘度水驱中所使用的常规系统。
1.3生化法
生化法处理污水是利用污染物的可生物降解性，通过某些微生物在一定的时间内快速分解污染物而去除。其优点是处理量大，不使用化学药剂，不会造成二次污染，成本低，效果好，能达到环保要求。此种方法的关键是优势菌的筛选和驯化，还要注意生物安全问题。
Yan Hu, Da-Zhou Wang等利用表面流人工湿地系统处理二级处理后的油田废水。通过开发一个区间稳态多种环境等量浓度模型，选定废水中的氯离子作为评价在多种环境中（空气，水，土壤，植物和地下水）高浓度无机盐的状态和流动的一个指标。该模拟的氯离子分布与实测相当吻合，由间隔平均对数残差< 0.6对数单位表示。结果表明人工湿地能很好地处理油田废水，有助于当地生态恢复。
Zhiyong Dong, Mang Lu等制备了一种高强度，最佳密度（接近水）和高的孔隙率的新型悬浮陶瓷载体，在移动床生物膜反应器（MBBRs）填充50％的未改性的和海泡石改性的悬浮陶瓷载体来处理油田采出水，水力停留时间（HRT）从36变化至10小时。结果发现，在190天的监视期间和10小时的停留时间内，COD的去除效率最高的是在填充有海泡石改性的载体的反应器3中，其次是在填充有未改性的反应器2中，最低的是反应器1（活性污泥反应器）中。氨态氮和多环芳烃的去除率也有类似的趋势。反应器3比反应器2和1更具有抗震性。结果表明，该悬浮陶瓷载体是一个极好的MBBR载体。
Mang Lu，Xiaofang Wei等采用一个新颖的处理过程处理油田污水，即在化学氧化（零价铁、EDTA和空气）和生物降解基础上形成的一个批处理活性污泥反应器进行实验室规模的实验。最佳的预处理条件是：150 mg/L EDTA，20 g/LZVI（零价铁），反应时间180min。在此条件下，水解聚丙烯酰胺(HPAM)、总石油碳氢化合物（TPH）和COD的去除率分别为66%、59%和45%，在接下来的40h的生物降解中，HPAM、TPH和COD的浓度分别减少到10、2和85mg/L。实验的最终结果是HPAM、TPH和COD的去除率分别达到了96%、97%和92%。
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2014年08月10日
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