我国聚合物驱采出水处理方法研究进展

聚合物驱采油技术为我国东部各油田的原油稳产奠定了坚实的基础,但因对聚合物驱油采出水的处理难度大而制约了油田的发展。对油田含聚污水的处理工艺、回注可行性以及HPAM降解方法进行了分析,综合论述了含聚污水处理的研究现状。     

聚丙烯酰胺对沙土改土保肥的作用

采用在实验室培养和用淋洗管模拟田间淋洗的方法研究聚丙烯酰胺对沙土水稳性团粒结构改良作用,对氮、磷、钾养分保肥的作用以及其合理施用量.实验过程是对加入相同量肥料的沙土湿润培养1周后,再分别加入相同体积不同质量分数聚丙烯酰胺溶液继续培养3d,分别测定水稳性团粒,采用淋洗管法测定养分淋湿量.结果表明:聚丙烯酰胺用量小于2.00g.kg-1土时,土壤中大于0.25 mm的水稳性团粒含量随聚丙烯酰胺用量提高而提高,用量再增加对继续提高水稳性团粒没有显著作用;聚丙烯酰胺施用量小于0.2 g·kg-1土时,对减少氮、磷、钾养分淋失没有显著效果,当用量在0.2～1.5 g·kg-1土时,随聚丙烯酰胺施用量提高土壤淋洗液中氮、磷、钾淋出量显著降低,但是用量>1.5g·kg-1土时,随聚丙烯酰胺施用量提高淋洗液养分含量没有显著差异.结论:聚丙烯酰胺对改善沙土水稳性团粒结构和保肥具有显著作用,明确了聚丙烯酰胺作为沙土改良剂合理用量为1.5-2.00 g·kg-1土.     

絮凝与生物强化组合技术处理油田含聚污水

针对河南油田采油污水,室内选择4种常用无机絮凝剂与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)复配,筛选出最佳的絮凝剂用量:聚合氯化铝(PAC)用量为300 mg/L,CPAM用量为10 mg/L。研究了投加HPAM降解菌对油田含聚污水中COD的去除效果,优选出2株以聚合物(HPAM)为唯一碳源的降解菌,通过分子生物学16SrDNA鉴定,XL-1和XL-2菌分别为苏云金芽孢杆菌和溶血不动杆菌。实验结果表明,在温度为30℃,pH为7.5,降解72 h的条件下,XL-1菌的B/C增大了0.11,COD去除率提高了11.03%;XL-2菌的B/C增大了0.07,COD去除率提高了6.3%。油田污水经絮凝-生物强化组合工艺处理后,出水COD平均值为77.1 mg/L,总去除率为73.2%,絮凝段和生化段工艺的COD去除率分别为54.1%和19.1%,达到《污水综合排放标准(GB/T 8978-1996)》排放标准。     

O3氧化法和O3-H2O2氧化法去除水中聚丙烯酰胺

采用O3氧化法和O3-H2O2氧化法去除水中的聚丙烯酰胺（PAM）,分别考察了反应时间、O3质量浓度、n（H2O2）∶n（O3）和溶液pH对PAM去除效果的影响。实验结果表明：O3氧化的最佳操作条件为反应时间30 min、O3质量浓度22.6 mg/L、溶液pH 8.5,O3-H2O2氧化的最佳操作条件为反应时间10 min、O3质量浓度22.6 mg/L、n（H2O2）∶n（O3）=0.1、溶液pH 8.5;在最佳操作条件下,O3氧化和O3-H2O2氧化均可有效降低PAM溶液的黏度和PAM质量浓度,但对COD的去除效果不佳,黏度可降至和蒸馏水相近,PAM的去除率可达80%以上,而COD的去除率分别约为15%和28%;O3-H2O2氧化后的PAM比O3氧化后的PAM更容易被微生物利用,两种氧化预处理方法均有利于后续的生化处理。     

低浓度范围内聚丙烯酰胺在黏土矿物上的吸附特征

用酰胺基团溴化后碘化镉-淀粉显色分光光度法测定了在0～50mg/L低浓度范围内聚丙烯酰胺(PAM)在高岭土和蒙脱土上的吸附等温线,并考察了电解质浓度和类型对吸附的影响.结果表明,PAM在黏土矿物上有很强的吸附亲合力,吸附等温线为Langmuir型.电解质能大大增强PAM在黏土矿物上的吸附,其中二价离子比一价阳离子更有效.电解质浓度较低时,PAM分子主要以链序态吸附,电解质浓度较高时以链环态、链端态吸附的数量逐渐增多.PAM的吸附只限制在层状黏土矿物的外表面上.在Na⁺介质中,PAM在两种黏土矿物上的吸附量差别不大;而在Ca²⁺介质中,蒙脱土悬浮颗粒产生分裂,为PAM的吸附提供新的外表面积,PAM的吸附量大大高于在高岭土上的吸附量,前者约是后者的2～3倍.     

复合絮凝剂Al2(SO4)3+PAM处理生活污水中CODCr和浊度的实验研究

研究絮凝剂硫酸铝Al2(SO4)3与助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)联合处理生活污水的效果。研究表明:Al2(SO4)3与PAM联用比单独用Al2(SO4)3处理生活污水效果更好;Al2(SO4)3 PAM对生活污水CODCr和浊度具有良好的去除能力;当投加1:1的50mg/L的Al2(SO4)3 0.5mg/L的PAM,调节水体pH=7时,处理效果最理想,CODCr去除率可达95.8%,浊度去除率可达97.5%。为复合絮凝剂Al2(SO4)3 PAM处理生活污水的应用提供了有价值的参考依据。     

Amperometric Detection of Pesticides Using Polymer Electrodes

Abstact The real time monitoring of some organophosphorus based pesticides is of great concern to environmentalists because the widespread use of pesticides is causing severe health hazards to all living beings and also hampering our ecological balance. The traditional methods of measurement of pesticide residues are time consuming, need sample pre-treatment, and lack desired specificity and accuracy. We have developed an amperometric biosensor for indirect measurement of the pesticide concentration precisely in ppb level. The method is based on the action of two enzymes namely acetylcholine esterase and choline oxidase which are uniquely immobilized in a polymeric porous network directly on the working electrode of a screen-printed sensor. Polyacrylamide matrix has been prepared by copolymerisation of acrylamide andN,N′-methylenebisacrylamide using Potassium peroxodisulphate (K₂S₂O₈) as initiator. A linear relationship was obtained between the range of 0 to 10 ppb.     

不同电荷的聚丙烯酰胺对焦化废水的絮凝性能研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为混凝剂,以阴离子型、阳离子型和非离子型聚丙烯酰胺(PAM)分别为助凝剂,研究了三种PAM对焦化废水的絮凝性能。从对废水初始浊度变化的适应性、絮凝剂用量、处理效果和处理费用等几个方面比较了三种PAM絮凝性能的差异,并对絮凝机理进行了分析。对于焦化废水的絮凝处理,发现三种PAM中非离子PAM具有最好的应用性。最后对非离子PAM的最佳用量及影响因素进行了考察。最佳条件下,浊度去除率可达85%以上,但是COD去除率较低为6%左右,这与悬浮颗粒对COD的贡献较小有关。     

阴离子型聚丙烯酰胺在离子交换膜上的吸附规律

研究了阴离子交换膜对阴离子型聚丙烯酰胺的吸附规律和影响因素.采用静态吸附的方法,测定了不同温度、不同浓度的阴离子型部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液在阴离子交换膜上的吸附量、吸附平衡时间,考察了初始HPAM溶液浓度、pH值以及溶液中其他离子浓度对其在离子交换膜上吸附的影响,目的是阐明阴离子交换膜对HPAM分子的吸附动力学过程、探讨各影响因素对吸附过程的影响.结果表明,阴离子型部分水解聚丙烯酰胺在阴离子交换膜上有明显的吸附作用,但在阳离子交换膜上吸附量几乎为0;阴离子交换膜对聚合物的吸附平衡时间随聚合物溶液初始浓度的增大而延长,且不同浓度、不同温度下的吸附过程动力学特征都能很好地遵循准二级动力学模型;303、308和313 K温度下,阴离子交换膜对聚合物的等温吸附可用Freundlich等温吸附模型很好地拟合,相关系数R2均达到0.99以上,温度越高,吸附量越大;聚合物溶液pH值和离子浓度对吸附效果有显著影响:pH=6时,吸附量达到最大值;吸附量随着离子浓度的增加而增大.     

反相乳液聚合制备阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝性能评价

研究了单体浓度、单体配比、反应温度、引发剂用量等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘度、转化率、阳离子度的影响,并对产品的污水絮凝性能进行了评价。较佳的制备条件为:单体浓度为45%,单体配比为7∶3,引发剂用量m(引发剂)/m(单体)为0.5%,引发温度为45℃。用红外光谱对共聚物进行了结构表征,结果表明聚合物中有六元氮杂环的存在,达到预定要求。对共聚物进行了油田污水絮凝性能评价,研究表明单独使用自制阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)时浊度的去除率为86.22%,COD去除率为87.95%,与聚合氯化铝复配使用时浊度去除率提高到92.91%,COD去除率提高到92.68%。