隨著近幾年油田開采業(yè)的快速發(fā)展，大多數(shù)油田的開采已經(jīng)進入到中后期，采出液中含有大量的采油污水，若未經(jīng)合理的處理而排放，會對環(huán)境造成一定的危害。這些采油污水含量較大，且組分各不相同，含有大量的無機物、有機物和原油等成分，導致其礦化度高、細菌含量較大，為后期的處理帶來了很大的困難。因此，如何有效的處理好油田采出水是目前急需解決的一大難題。
目前油田上含油污水的處理方法主要有吸附過濾技術(shù)、生物處理技術(shù)、絮凝處理技術(shù)等。相比較而言，絮凝法具有操作簡單、處理速度較快且易被應用等特點，使其應用較為廣泛。傳統(tǒng)的混凝技術(shù)雖然可以有效的去除水體中過多的懸浮物及部分有機物，但是處理能力有限，當水體中的含油量較大時，處理效果不佳。但是部分學者研究發(fā)現(xiàn)，若在含油污水混凝前利用氧化藥劑對含油污水進行氧化預處理后，再利用混凝技術(shù)對氧化后的污水進行混凝時，混凝效果較佳。陳學政等采用Fenton試劑氧化了含油污水，并以CODCr的去除率為考察指標，篩選出了最佳的pH值、H2O2的初始濃度、Fe2+/H2O2(摩爾比)、H2O2/CODCr(質(zhì)量比)、反應時間?；诖耍疚闹饕菍⒀趸c混凝相結(jié)合，篩選出最佳的氧化藥劑和混凝藥劑。
1、實驗部分
1.1 實驗藥品和儀器
次氯酸鈉(NaClO)、雙氧水(H2O2)、硫酸(H2SO4)、氫氧化鈉(NaOH)、硫酸亞鐵(FeSO4)等均為分析純。聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)為工業(yè)品;實驗儀器：UV-2350型紫外分光光度計，實驗所用的含油污水取自延長某聯(lián)合站來水，來水礦化度為9255.36mg·L-1，含油量為79.72mg·L-1，COD為982.15mg·L-1。
1.2 實驗方法
水質(zhì)分析測定依據(jù)《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》SY/T5329—2012。氧化絮凝實驗依據(jù)GB/T16881—2008進行。
2、結(jié)果與討論
2.1 氧化藥劑的篩選
為了能有效的處理含油污水，利用次氯酸鈉與芬頓試劑作為氧化劑對含油污水進行氧化處理，并以處理后水上清液的透光率為考察對象，篩選出最佳的氧化條件。實驗結(jié)果如表1，圖1-2。
由表1可知，利用不同的氧化藥劑對含油污水進行氧化處理，處理后水上清液的透光率有所差別，相比于次氯酸鈉，雙氧水與芬頓試劑對含油污水的氧化效果好，且利用芬頓試劑對其進行氧化處理后，上清液的透光率可達95.85%，且處理后水的COD僅為40.89mg/L，效果較佳。這是芬頓試劑對含油污水進行氧化處理，主要是利用了Fe2+和H2O2的鏈反應，催化生成·OH自由基，而·OH自由基則與水體中的有機物反應。但在氧化過程中，F(xiàn)e2+和H2O2的含量要相對適中，過多的H2O2會捕獲·OH自由基，影響氧化效果，而過少氧化效果又會較差;同時，若反應中Fe2+的含量較少時，會影響H2O2產(chǎn)生自由基，導致氧化反應速度較慢，影響氧化效果，過高又會還原自由基·OH，因此本實驗中H2O2的加量為0.3%，而硫酸亞鐵的加量為140mg/L(圖1)。而且，當水體的pH值過低時，自由基·OH的生成較為困難，氧化難以進行，過高的pH值又會導致Fe2+生成沉淀，因此，綜合考慮選擇的最佳氧化pH值為3(圖2)。
2.2 pH值的篩選
利用芬頓試劑對含油廢水進項氧化處理后，利用4%的氫氧化鈉作為調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值，再利用混凝劑對其進行絮凝處理，實驗結(jié)果如圖3。
由圖3可以看出，隨著pH值的增大，處理后水的上清液的透光率先大后降低，當pH值為8時，絮凝效果最佳，上清液的透光率也最大，可達96.28%，繼續(xù)增大，處理效果變化不大，但會產(chǎn)生部分沉淀物，影響水體透光率。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是水體的pH值對無機絮凝劑的影響較大，當pH值較低時，Al3+不能大量水解成Al(OH)3，主要以Al3+離子的形式存，使得混凝效果較差;當pH值較大時，水體中的Al3+水解成AlO2-，使得混凝效果較差;僅在中性條件下，水體中的Al3+水解為Al(OH)3中性膠體，使得混凝效果較佳;同時，陰離子PAM在中性和堿性條件下的助凝效果較佳。因此本實驗選擇的最佳pH值為8。
2.3 絮凝劑的優(yōu)選
將利用芬頓試劑氧化后含油污水的pH值調(diào)節(jié)至8，再利用PAC與PFS作為絮凝劑進行絮凝實驗，并對絮凝效果進行對比分析，以處理后水的上清液的透光率為考察對象，研究PAC的種類及加量對混凝效果的影響實驗結(jié)果如表2所示。
由表2可知，在絮凝劑加量為120mgL時，利用PAC與PFS對含油污水絮凝處理后，處理后水的透光率分別為96.28%和81.26%，同時，在絮凝過程中明顯可以看出，利用PAC作為絮凝藥劑時，產(chǎn)生的絮體較大且沉降速度較快，效果明顯優(yōu)于PFS作為絮凝藥劑。因此，本實驗利用PAC作為絮凝藥劑，PAC的加量對絮凝效果的影響如圖4所示。
由圖4可知，當絮凝劑的加量由80mg/L增大至140mg/L時，處理后水的透光率明顯變好，由82.26%增大至98.76%，之后繼續(xù)增大絮凝劑PAC的加量時，處理后水的透光率變化不大。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是前期PAC的加量較少，不能有效的與水體中的懸浮物和雜質(zhì)充分接觸，使污水中的雜質(zhì)完全被絮凝，而隨著加藥量的增加，污水中的雜質(zhì)與藥劑充分結(jié)合，當加藥量為140mg/L時，使得絮凝效果較佳。繼續(xù)增大加藥量，水體中的懸浮物有限，絮體間架橋所用到的活性點不能滿足絮凝，使得絮凝效果變差，同時過多的加藥量會導致水體的色度增大，透光性變差。因此，本實驗所選用的PAC加量為140mg/L。
2.4 助凝劑的優(yōu)選
在對含油污水進行氧化處理后，調(diào)節(jié)pH值至8，加入140mg/L的PAC后，直接加入一定含量PAM，對含油污水進行混凝處理，同時以處理后水的上清液的透光率為考察對象，研究PAM加量對混凝效果的影響，實驗結(jié)果如圖5。
由圖5可知，隨著PAM加量的增加，處理后水的上清液的透光率逐漸增加，當PAM的加量為1mg/L時，處理后水上清液的透光率達到98.76%，繼續(xù)增加PAM的加量，處理后水上清液的透光率變化不大，基本處于穩(wěn)定狀態(tài);產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要是水體中的雜質(zhì)與PAC經(jīng)過壓縮雙電層和電中和等機理使得其降低穩(wěn)定性，生成細小的顆粒，而加入的PAM主要通過吸附架橋和沉淀物網(wǎng)捕等作用使得小顆粒成長為大的絮體，經(jīng)沉淀作用使得水體的透光率達到最佳，過少的PAM加量不能完全滿足絮體的絮凝;同時，過多的PAM加量會使得處理后水的COD值偏高，而且過多的PAM加量會使得處理成本增加。因此，本實驗的PAM加量為1mg/L。
2.5 氧化絮凝處理前后水質(zhì)分析對比
含油污水經(jīng)過氧化絮凝處理后，對處理后水的上清液的水質(zhì)進行分析，并與未處理前的水樣水質(zhì)分析進行對比，分析結(jié)果如表3所示。
由表3可知，含油污水經(jīng)氧化-混凝處理后，水質(zhì)明顯得到改善，水中的含油量、懸浮物含量分別為1.95和0.86mg/L，相比于未處理前，水質(zhì)得到了明顯地改善，均達到了低滲透油田地層的回注要求。同時，含油污水中的硫離子經(jīng)過處理后，明顯有所降低?？梢娊?jīng)過氧化-混凝處理技術(shù)能有效地處理含油污水，使處理后的水質(zhì)明顯得到改善。
3、結(jié)論
(1)利用芬頓試劑對含油污水進行了氧化處理，篩選出在pH為3、H2O2的加量為0.3%，F(xiàn)eSO4的加量為140mg/L時，氧化效果最佳，處理后水的透光率可達95.85%，COD值也降為140.89mg/L。
(2)經(jīng)芬頓試劑氧化后，同時篩選出在pH為8、PAC的加量為140mg/L、PAM的加量為1mg/L時，絮凝效果最佳，處理后水的透光率可達98.76%，且處理后水的的含油量、懸浮物含量分別為1.95和0.86mg/L，滿足回注標準。( >
如需要產(chǎn)品及技術(shù)服務，請撥打服務熱線：13659219533
選擇陜西博泰達水處理科技有限公司，你永遠值得信賴的產(chǎn)品！
了解更多，請點擊m.jintianmj.com
