絮体改质剂对清水剂处理油田含聚污水效果的影响

分别以胺基质子型离子液体(PIL)、非离子有机胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚(NAPPE)、增效氧化剂(AO)、低分子量阴离子聚合物(AP)为絮体改质剂,考察絮体改质剂对大分子聚季铵盐(CWC)清水剂处理海上油田含聚污水的絮凝效果及絮体性质的影响。实验结果表明:PIL和AO对絮凝速率、絮凝起效时间、絮体层厚度无影响,可部分改善絮体黏附性;NAPPE虽可有效改善絮体黏附性,但影响清水剂絮凝效果,絮凝速率;相比较而言,当AP加入量为100 mg/L、CWC加入量为300 mg/L时,AP对清水剂絮凝速率和絮凝起效时间影响小,且水色清澈,可有效避免黏性油泥问题。     

双亲型清水剂处理油田含聚污水

考察了双亲型清水剂QS-03对油田含聚污水处理效果的影响因素,并对其作用机理进行了分析。实验结果表明:当清水剂QS-03的亲水性与亲油性功能基团的摩尔比为2∶1、清水剂加入量大于等于200 mg/L时,处理后污水澄清透明,污水含油量由4 540 mg/L大幅降至26~45 mg/L;在处理温度为50~80℃和污水含油量为3 200~5 800 mg/L的范围内,清水剂QS-03均表现出良好的清水效果,生成的絮体呈松散状,具有良好的流动性。机理分析结果表明,双亲型清水剂QS-03可有效破坏油-水界面双电层、降低界面膜强度,并且与污水中阴离子聚合物的相互作用大幅减弱,因而在高效清水除油的同时可有效避免含聚污水处理中的黏性"含聚油泥"问题。     

电化学脱稳技术处理油田含聚污水

采用"电化学除油器—斜板除油器—核桃壳过滤器"模拟装置处理模拟含聚采油污水,考察了有/无清水剂加入条件下含聚污水的处理效果,并对电化学除油机理进行了分析。实验结果表明:各级处理单元的除油率与电化学处理时间成正比,不加入清水剂、电化学处理40 min时,各级处理单元的除油率均超过92%;在电化学除油器前加入清水剂100 mg/L、电化学处理20 min时,各级处理单元的除油率分别为98.8%~99.4%,处理后污水含油量小于30 mg/L,处理效果优于在斜板除油器前加入清水剂;电化学处理与清水剂处理有良好的协同除油效果,可大幅降低清水剂用量。机理分析结果表明,电化学作用主要使吸附于油-水界面的产出聚合物降解、脱稳,实现了对油-水界面膜强度和界面电荷的有效破坏,除油效果优异且处理后的絮体松散、无黏附性。     

阳离子乳液型清水剂的制备及其在油田污水处理中的应用

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为阳离子单体,苯乙烯、丙烯酸丁酯为疏水单体,十六烷基三甲基溴化铵和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)为乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用乳液聚合法制备乳液型清水剂。优化了制备清水剂的工艺条件,考察了清水剂对油田污水的处理效果。实验结果表明:在x(DMDAAC)小于20%、n(苯乙烯)∶n(丙烯酸丁酯)为2∶1、乳化剂占单体质量分数为5%、引发剂占单体质量分数为0.5%的优化条件下可制备形成稳定的阳离子乳液清水剂;分子量越大、x(DMDAAC)越大,清水剂的除油效果越好;在x(DMDAAC)为20%、其他最优条件不变的情况下制备的Q20清水剂使用浓度为30 mg/L时可使油田污水含油量从295 mg/L降至13 mg/L。自制清水剂的除油效果好于市售清水剂。     

阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂的开发与煤气化黑水处理

煤气化过程产生的黑水通常采用絮凝处理去除悬浮物及部分有机物后循环使用。以丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为阳离子单体,以氧化还原类和偶氮类引发剂为复合引发剂,采用水溶液自由基共聚法制备了一种适用于黑水絮凝处理的阳离子型聚丙烯酰胺。实验结果表明：引发温度为15~20 ℃时,聚合反应较为平稳,1 h后聚合反应结束,于60~80 ℃干燥,得到产品相对分子质量较高,达（734~1 086）×10⁴;采用该絮凝剂絮凝处理黑水时,絮体大、沉降速率快,絮凝沉降效果佳;在煤气化装置黑水工况温度下,絮凝剂投加量为3 mg/L时,黑水中悬浮物质量浓度可从114 mg/L降至30 mg/L以下,满足现场使用要求。     

含聚油泥处理工艺参数优化及交互作用分析

采用自制的油泥分离剂通过热化学分离法处理聚驱油田现场产生的含聚油泥。采用正交实验得到的最佳工艺参数为:剂泥比2.0 m L/g,反应温度80℃,反应时间30 min,搅拌转速500 r/min,在此工艺条件下原油回收率为92.08%。利用支持向量机运算法(SVM)建立模型,分析了各工艺参数之间的交互作用,得出优化后的含聚油泥处理工艺参数为:剂泥比2.5 m L/g,反应温度80℃,反应时间34 min,搅拌转速530 r/min,理论上的最高原油回收率为94.76%。对于模型优选出的工艺参数进行了5组验证实验,平均原油回收率达94.50%。采用优选工艺参数处理3种不同来源的含聚油泥,原油回收率均高于90%。     

海上含聚污水电化学处理装置的优化

为解决传统电化学方法在含聚污水处理时电极板消耗严重、絮渣量大的问题,通过改进电极板材料、组合数及结构等,研究适度降解-除油一体化电化学技术,在降低渣泥量的同时保证处理效果。实验结果表明:最佳电极板组合为"网状惰性金属复合物极板(阳)-网状铝极板(阴)-网状铝极板(阴)-网状惰性金属复合物极板(阳)";在电解电流为4.0 A、极板间距为8.0 cm、面体比(电极板面积与处理污水量的比值)为2/17 cm~2/mL、电解时间为30 min的最佳处理条件下,几乎无絮渣产出,含聚污水的浊度去除率为93.3%、聚合物降解率为92.0%、除油率为95.0%,展现了优良的处理效果。     

加载絮凝—超滤—反渗透组合工艺处理PCB电镀废水

采用加载絮凝—超滤—反渗透组合工艺处理含大量重金属离子的印制电路板（PCB）电镀废水。考察了絮凝污泥回流比和水力条件对加载絮凝效果的影响,确定了最佳工艺参数：在加碱沉淀pH 10.5、混凝pH 9.0、PAC投加量10 mg/L、PAM投加量1.0 mg/L的条件下,污泥回流比为47%,加碱沉淀、混凝、絮凝的搅拌转速分别为250,150,50 r/min,搅拌时间分别为6,8,4 min。中试结果表明：经加载絮凝预处理后,总铜、总镍和浊度的平均去除率分别为99.4%、99.3%和93.1%;预处理出水经超滤—反渗透系统处理后,出水水质全部达标。     

高浓度悬浮液的混凝实验及机理研究

进行了高浓度悬浮液的混凝实验研究。为研究混合阶段渐变剪切速率对混凝沉降效果的影响,在混合阶段分别采用固定搅拌转速和渐变搅拌转速进行实验。在混合阶段采用固定搅拌转速,当搅拌转速为210r/min时,絮体二维分形维数最高为1.8847,悬浮液浊度最低为118NTU。采用渐变搅拌转速的方法,由210r/min开始逐渐降低搅拌转速,絮体二维分形维数最大,为1.9205,处理后悬浮液浊度最小,为107NTU。在一般混凝沉降过程的规律及模型的基础上,提出了高浓度悬浮液混凝沉降过程的物理模型。     

络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水

采用络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水。实验结果表明,在初始废水p H为9、曝气时间为20 min、搅拌时间为20 min、Fe SO4溶液加入量为1.62 m L/L、搅拌转速为40 r/min的络合沉淀反应条件下,在絮凝阶段废水p H为8、n(H2O2)∶n(Fe2+)=20的Fenton试剂氧化反应条件下,处理初始CN-质量浓度为450~550 mg/L的高浓度含氰废水,总CN-去除率达99.9%以上,剩余CN-质量浓度小于0.02 mg/L,COD为50~70 mg/L,BOD5小于20 mg/L,浊度小于0.5 NTU,悬浮物质量浓度小于10 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。     

聚驱油田采出液处理生成油泥的组成及形成机理

采用红外光谱、光电子能谱、扫描电子显微镜等方法对聚合物驱油(聚驱)油田采出液处理过程中生成的两种物理性质存在明显差异的油泥(黏弹油泥和非黏弹油泥)进行组成分析及生成机理分析。实验结果表明:黏弹油泥的FTIR谱图、XPS谱图与实验室模拟生成的黏弹油泥对照样的谱图高度相似,证明黏弹油泥是聚季铵盐型清水剂与阴离子聚丙烯酰胺生成的高含油阴阳离子复合物;非黏弹油泥不含季铵盐成分,而含有酰胺和醚官能团,推测有可能来源于采出液处理剂中的聚醚成分。     

海上含聚油泥处理后泥水的回注

采用热化学法处理某海上平台含聚油泥(矿物含量(w)1.30%~3.74%,聚合物含量(w)3.37%~7.42%),研究了反应后分离出的泥水的回注性能,并进行了现场回注试验。实验结果表明:泥水经研磨细化处理后,95%(w)的细化污泥粒径不超过7.86μm,远小于注入地层的平均孔喉直径;在含聚量为1 750 mg/L的注聚液中加入500 mg/L的细化污泥,65℃(油藏温度)下,细化污泥在注聚液中具有很好的稳定性,体系黏度变化小;泥水中的污水与注聚液、采出污水、现场采出液处理系统中使用的各种药剂的配伍性好。现场试验结果表明,将泥水加入注聚液中进行回注,注入井压力保持稳定。     

磁技术处理含油废水的研究进展

在磁技术除油力学原理的基础上,分析了磁性材料和改性磁性材料的除油机理,介绍了磁技术在处理油田废水、机械加工废水、轧钢废水和餐饮废水等方面的应用,指明了磁技术处理含油废水的发展方向。     

有机硅改性破乳-絮凝剂在含油污水处理中的应用

采用破乳-絮凝法结合有机硅表面活性剂处理塔里木油田含油污水,以水样的油含量、Zeta电位、显微照片、界面张力为考察参数,得到一种新型水处理剂NP-22。NP-22为有机硅改性破乳-絮凝剂,其配方为破乳-絮凝剂YL-7和有机硅表面活性剂321的质量比95∶15。在NP-22加入量90 mg/L、反应温度45℃、沉降时间90min的优化条件下处理含油污水,水样的油含量由728.8 mg/L降至34.3 mg/L,除油率达95.3%。有机硅表面活性剂321可有效降低油水界面张力,与YL-7复合使用,可取得更好的除油效果。     

气浮—磁分离工艺处理含油废水

采用气浮—磁分离工艺处理某石化企业的含油废水,重点考察了磁分离单元的工艺条件对除油率的影响。实验结果表明磁分离单元的最佳工艺条件为:絮凝剂聚合氯化铝加入量25 mg/L,磁种加入量100 mg/L,磁场强度40 mT,搅拌条件为先以150 r/min的转速搅拌2 min,再以50 r/min的转速搅拌5 min。在最佳工艺条件下进行气浮—磁分离工艺除油实验,在进水油质量浓度平均为29.5 mg/L时,气浮单元出水油质量浓度平均为8.5 mg/L,除油率平均为71.1%;磁分离单元出水油质量浓度平均为4.7 mg/L,除油率平均为44.1%;总除油率平均为83.8%。     

壳聚糖的絮凝性能及其在废水脱色处理中的应用

介绍了壳聚糖的理化性质及其作为絮凝剂的优点,探讨了壳聚糖的絮凝机理,分析了壳聚糖絮凝效果的影响因素(包括废水p H、絮凝温度、搅拌转速及时间、壳聚糖投加量、壳聚糖脱乙酰度及相对分子质量、废水浊度),总结了壳聚糖改性和复合后在废水脱色处理中的应用。指出:未来还需更深入地研究絮凝机理,同时也需进一步研究影响絮凝效果的因素;新型壳聚糖絮凝剂将向更高效、成本更低且环境友好的方向发展。