油田污水处理全自动加药装置无机絮凝剂又称无机混凝剂

油田污水处理全自动加药装置无机絮凝剂又称无机混凝剂

    　无机絮凝剂又称无机混凝剂，主要包括无机小分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂(IPF)。无机小分子絮凝剂常见的有明矾、硫酸铝、三氯化铁、硫酸镁等。传统铝盐、铁盐类絮凝剂使用历史悠*，但在水处理中存在不少问题，已逐渐被迅速发展起来的无机高分子絮凝剂所取代。无机高分子絮凝剂是1960年后发展起来的新型絮凝剂，有着高效、适应性强、无毒、廉价的特点，在日本、俄国、西欧、中国都得到了广泛应用。无机高分子絮凝剂可分为阴离子型、阳离子型和复合型三大类。

　　1.1阴离子型无机高分子絮凝剂阴离子型无机高分子絮凝剂主要有活化硅(AS)和聚合硅酸(PS)两类，不具有电中和作用，其作用主要依靠分子链上的阴离子活性基团与胶体表面间的范德华力、氢键作用而引起的吸附架桥作用。因其性质不稳定，只能临时配制，限制了这类絮凝剂的应用。

　　1.2阳离子型无机高分子絮凝剂阳离子型无机高分子絮凝剂主要有聚铝和聚铁两大类，包括聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化硫酸铁(PFCS)和聚磷氯化铁(PPFC)等。

　　聚合氯化铝，分子式为[Al2(OH)nCl6-n]m(其中n为1～5之间的任*整数，m为<10的整数)，又名聚化铝、碱式氯化铝，简称聚铝，是继明矾、硫酸铝之后混凝性能较好的*种无机高分子絮凝剂，多是以廉价的铝渣、铝灰、铝矿石为主要原料制成。

　　其实质是水解过程中产生的Al3+盐到Al(OH)3之间的*系列准稳态物质，即2铝到13铝的羟基配合物。

　　PAC作为混凝剂处理废水时，有以下优点：

　　(1)对污染严重、高浊度、高色度的污水都可以达到较好的混凝效果;

　　(2)水温低时，仍可保持较好的混凝效果;

　　(3)适用的pH范围较宽，在5～9之间;

　　(4)出水色度低，处理后水的pH和碱度下降小，对设备的腐蚀作用小;

　　(5)价格低廉、使用方便。它是目前使用量*大、使用范围*广的絮凝剂。

　PAC也存在加药量大，有时形成的絮体小且易碎，易产生大量污泥和二次污染等缺点。聚合硫酸铁(PFS)，分子式为[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m，具有絮凝能力强、矾花密度大、沉降快，安全无害的优点，可避免A13+对人体和环境的危害，性能优于PAC，用量较少，水处理成本较低。但聚合硫酸铁处理出水色度高，具有较强腐蚀性，且运输时只能以液体形式，使其应用受到限制。

　　2.1.3无机复合絮凝剂无机絮凝剂的发展经历了从小分子到高分子，从单核无机高分子到复合型无机高分子的转变。

　　溶胶是*种高度分散的和多相不均匀的体系，以溶胶为基础的新型无机微颗粒絮凝剂具有比普通高分子絮凝剂更好的絮凝和脱水效果。硅胶/阳离子淀粉体系和蒙脱石/聚丙烯酰胺体系是*早商业化的微颗粒絮凝剂。Ovenden等发现阳离子氧化铝胶体与阴离子聚丙烯酰胺之间有强的协同效应，该体系在很宽的pH范围内对黏土悬浮液有很好的絮凝效果，并且耐高剪切。

　由FeCl3溶胶和AlCl3溶液制备了无机微颗粒絮凝剂NFAC，并用NFAC处理胜利油田桩西联合站浊度130.47NTU、含油24.13mg/L的采油污水。NFAC加量20mg/L时，浊度和油去除率分别达78.19%和81.02%，而同样条件下聚铝的浊度和含油去除率只有49.11%和57.14%。以硅溶胶、铝溶胶和铁溶胶为基础，以磷、镁、锌、锰和钴等为辅助元素制备了3个系列的无机微颗粒絮凝剂。通过絮凝性能测试发现NSAFMnS和NFAC两种无机微颗粒絮凝剂整体性能较为突出，加量20mg/L时，对胜利油田桩西联合站采油污水浊度去除率达75.89%和78.19%，油去除率分别达78.52%和81.02%，明显优于工业聚合铝。他们还发现镁盐对硅铝类絮凝剂增效较明显，而锰盐对硅铁类絮凝剂增效较明显。

　　随着人们环保意识的逐步提高，利用工业废弃物制备絮凝剂将会是未来攻关的重点方向。煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中产生的固体废弃物，长期期露天存放，会严重污染环境。煤矸石的主要化学成份是SiO2、A12O3，适合于制备无机高分子絮凝剂。肖曾利等利用煤矸石制备了聚合硅酸铝铁(PFASS)絮凝剂，该絮凝剂对长庆油田采油二厂采油污水处理效果较好，加量60mg/L时，COD的去除率为79.16%，悬浮物(SS)的去除率为86.76%，色度去除率为90.6%。利用煤矸石制备絮凝剂可以达到变废为宝，以废治废的目的。