電化學(xué)絮凝與化學(xué)絮凝法聯(lián)合處理油田污水實(shí)驗(yàn)研究

張飆為

（成都理工大學(xué)，四川成都 610059）

電化學(xué)絮凝與化學(xué)絮凝法聯(lián)合處理油田污水實(shí)驗(yàn)研究

張飆為

（成都理工大學(xué)，四川成都 610059）

油田污水處理是油田建設(shè)中的一個(gè)重要組成部分，當(dāng)前化學(xué)絮凝法是油田污水處理中普遍采用的方法，同時(shí)油田污水處理還可以使用電化學(xué)絮凝法，兩種不同方法分別都有著不同的優(yōu)點(diǎn)與作用，為了減少絮凝劑的使用量，對(duì)電化學(xué)絮凝與化學(xué)絮凝法聯(lián)合處理油田污水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以期能夠更好地運(yùn)用化學(xué)絮凝法來(lái)處理油田污水。

油田污水處理；化學(xué)絮凝法；電化學(xué)絮凝

化學(xué)絮凝法是當(dāng)前油田污水處理中普遍使用的方法，這種方法具有很多的優(yōu)點(diǎn)，最突出的一點(diǎn)就是通過(guò)化學(xué)絮凝法對(duì)聚合物驅(qū)采污水進(jìn)行處理時(shí)使用的絮凝劑量十分大，會(huì)有大量絮體產(chǎn)生。此外，電化學(xué)絮凝法也可以在油田污水處理中使用，這種方法一方面可以作為絮凝劑發(fā)揮絮凝作用，另一方面還具有良好的吸附活性，可以將水中的膠體物質(zhì)與有機(jī)污染物有效吸附起來(lái)［1］。本文利用電化學(xué)絮凝與化學(xué)絮凝法這兩種方法對(duì)聚合物進(jìn)行處理驅(qū)采出污水，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這兩種方法的環(huán)境效益與成本效益均十分良好。

1 實(shí)驗(yàn)介紹

1.1 實(shí)驗(yàn)原料以及實(shí)驗(yàn)器材

實(shí)驗(yàn)原料包括聚合氯化鋁、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，實(shí)驗(yàn)用污水是模擬聚驅(qū)污水，實(shí)驗(yàn)儀器使用722型光柵分光光度計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

首先將鋁電極極板固定好，將80mL的模擬聚驅(qū)污水加入到100mL的燒杯中，污水的透光率利用分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，再將電源接通，調(diào)節(jié)好電極板間距、電流密度以及電解時(shí)間，在電解了一定時(shí)間后及時(shí)將電源關(guān)閉，靜止15min后再對(duì)上清液透光率進(jìn)行測(cè)量?；瘜W(xué)絮凝實(shí)驗(yàn)方法使用燒杯實(shí)驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 化學(xué)絮凝法的具體條件

在進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，通過(guò)相關(guān)的分析可以大致確定初步實(shí)驗(yàn)條件，主要包括：電流密度為1 000A/m2、電極板間距為10mm、電解時(shí)間為15min，以此為基礎(chǔ)條件再設(shè)計(jì)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)L9，其中各因素每個(gè)水平的平均效果設(shè)計(jì)為k1、k2、k3，極差為R。通過(guò)相關(guān)分析可以知道，電流密度的極差最大，對(duì)模擬聚驅(qū)污水絮凝效果起到了最主要的影響。經(jīng)過(guò)分析可以得到實(shí)驗(yàn)最佳的條件應(yīng)該為電流密度1 000A/m2、電極板間距9mm、電解時(shí)間16min，在此實(shí)驗(yàn)條件下處理得到的污水透光率高達(dá)95.1%。

2.2 電化學(xué)絮凝與聚合氯化鋁聯(lián)合處理模擬聚驅(qū)污水

處理溫度選擇為37℃，單獨(dú)使用絮凝劑聚合氯化鋁來(lái)處理模擬聚驅(qū)污水，選擇最合適的工藝條件進(jìn)行電化學(xué)絮凝處理之后，經(jīng)過(guò)測(cè)量得知上清液的透光率高達(dá)95.1%，然后再將聚合氯化鋁加入其中，最后得到相應(yīng)的透光率變化曲線［2］。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在加劑質(zhì)量濃度很大的時(shí)候才能夠獲得最好的絮凝效果，960mg/L為最合適的加劑質(zhì)量濃度，此時(shí)測(cè)量到的上清液透光率高達(dá)98.0%。在加劑質(zhì)量濃度為300mg/L的時(shí)候，此時(shí)的絮凝效果是最好的，絮體量少、穩(wěn)定、上浮，上清液透光率為99.1%。

2.3 電化學(xué)絮凝與陽(yáng)離子聚丙烯酰胺聯(lián)合處理模擬聚驅(qū)污水

處理溫度選擇為30℃，單獨(dú)使用絮凝劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺對(duì)模擬聚驅(qū)污水進(jìn)行處理，結(jié)果處理溫度相同，選擇最佳工藝條件實(shí)施電化學(xué)絮凝處理，然后測(cè)量其上清液透光率為95.1%，再加入了陽(yáng)離子聚丙烯酰胺之后得到的透光率變化曲線可以發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺加劑質(zhì)量濃度為240mg/L時(shí)可以取得最佳的絮凝效果，此時(shí)測(cè)量的上清液透光率高達(dá)96.9%。通過(guò)相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的最佳質(zhì)量濃度是48mg/L，此時(shí)測(cè)量的上清液透光率為98.7%。

對(duì)模擬聚驅(qū)污水和油田聚驅(qū)污水的處理效果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，油田聚驅(qū)采出污水與模擬聚驅(qū)污水的殘留HPAM的質(zhì)量濃度都是150mg/L，在確定絮凝方法采用電化學(xué)絮凝之后再使用聚合氯化鋁進(jìn)行相應(yīng)處理，根據(jù)處理所得結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在聚合氯化鋁絮凝劑增加了相同的質(zhì)量濃度時(shí)，兩者的處理效果是十分相似的；然后再用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺絮凝劑也可以得到同樣的結(jié)果，這表明采用模擬聚驅(qū)污水進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)是有實(shí)質(zhì)性參考價(jià)值的。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)主要得到以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1）電流密度1 000A/m2、電極板間距9mm、電解時(shí)間16min是處理模擬聚驅(qū)油田污水電化學(xué)絮凝的最好實(shí)驗(yàn)條件，在此實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)量到的污水處理后透光率高達(dá)95.1%。

2）單獨(dú)使用聚合氯化鋁處理污水的時(shí)候，960mg/L是最佳加劑質(zhì)量濃度，此時(shí)測(cè)量得到的上清液透光率為98.0%。電化學(xué)絮凝與絮凝劑聚合氯化鋁聯(lián)合處理聚驅(qū)污水，300mg/L是最佳加劑質(zhì)量濃度，此時(shí)測(cè)量得到的上清液透光率高達(dá)99.1%。

3）單獨(dú)使用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺處理污水的時(shí)候，240mg/ L是最佳加劑質(zhì)量濃度，此時(shí)測(cè)量得到的上清液透光率為96.9%。電化學(xué)絮凝與絮凝劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺聯(lián)合處理模擬聚驅(qū)污水的時(shí)候，48mg/L是最佳質(zhì)量濃度，此時(shí)測(cè)量的上清液透光率為98.7%。

4）將電化學(xué)絮凝與化學(xué)絮凝法聯(lián)合起來(lái)對(duì)聚驅(qū)污水進(jìn)行處理的時(shí)候，使用的絮凝劑種類(lèi)會(huì)直接影響到最終的污水處理效果。

［1］ 依成武，依蓉婕，李洋，等.涂裝廢水處理技術(shù)研究［J］.高電壓技術(shù)，2016.

［2］ 顏珩燁，張忠智，代吉建，等.絮凝與生物強(qiáng)化組合技術(shù)處理油田含聚污水［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2014.

Experimental Study on Combined Treatment of Oilfield Wastewater with Electrochemical Flocculation and Chemical Flocculation

Zhang Biao-wei

Oilfi eld sewage treatment is an important part of oilfi eld construction.At present，chemical fl occulation is commonly used in oilfi eld sewage treatment.At the same time，oilfi eld wastewater treatment can also be carried out by electrochemical fl occulation.The two different methods are respectively In order to reduce the use of fl occulants，this paper is to combine the electrochemical fl occulation and chemical fl occulation to treat the oilfi eld wastewater，so as to better utilize the chemical fl occulation method to treat the oilfi eld sewage.

oilfi eld sewage treatment；chemical fl occulation；electrochemical fl occulation

X703

A

1003-6490（2016）07-0109-01

2016-07-12

張飆為（1994—），男，四川樂(lè)山人，本科在讀，主要研究方向?yàn)榉治龌瘜W(xué)應(yīng)用。