纤维球过滤器处理油田污水有机无机复合混凝絮凝剂

纤维球过滤器处理油田污水有机无机复合混凝絮凝剂

       无机絮凝剂电荷中和能力强，分子量相对较低，用量大，价格低;而有机絮凝剂吸附架桥能力强、pH适用范围广、受盐类及环境条件影响小、产生污泥量少、处理效果好，价格高，无机絮凝剂与有机絮凝剂常产生协同效应，在加量较少时就产生较好的处理效果，所以在实际应用中通常将二者复合使用。随着油田开发到了中后期，聚驱、二元以及三元复合驱等采油*在现场的应用，油田采出水成分更加复杂、乳化严重、粘度更大。仅使用单*的无机或有机絮凝剂很难达到处理要求，研究开发新型高效的复合絮凝剂已成为当务之急。复合絮凝剂可以是将几种无机絮凝剂或无机与有机絮凝剂进行复配，或者直接将几种无机絮凝剂或无机絮凝剂与有机絮凝剂经过*定的化学反应键合制备成复合絮凝剂。复合型无机絮凝剂是在聚铝或聚铁分子中引入硅酸、SO42-、PO43-等阴离子或铝铁共聚所得的多核絮凝剂，常见的如聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝铁、聚合硅酸铁、聚合磷酸铝铁等。复合型无机絮凝剂具有电中和与吸附架桥双重作用，碱化度高、矾花密度大，性能优良。

　　复合絮凝剂对油田污水的处理效果要好于单*的无机或有机絮凝剂。

　　聚磷硫酸铁与聚磷氯化铝作为新型的复合无机高分子絮凝剂，具有用量少、絮体大、沉降快、性能稳定、脱色效果好、除油率高，对水体pH值影响小等优点。郑怀礼等研究了聚磷硫酸铁、聚磷氯化铝等复合絮凝剂的制备方法，并用南阳油田南阳锦楼稠油污水进行混凝筛选实验，发现PFPS和PPAC对稠油污水浊度去除率高达99.5%，除油率达到99%以上，处理效果明显优于PAC和PFS，可广泛用于油田、石油化工等的污水处理之中。

　　含有活性硅酸的多核无机高分子絮凝剂是20世纪80年代末开发的*类新型无机高分子絮凝剂，结合了聚硅酸、聚合铝、聚合铁的优点，具有电中和与吸附架桥双重作用，*成本相对较低，絮凝效果好，是无机高分子絮凝剂研究的*个热点。 研制了*种由Al(OH)3、Fe-Mg络合剂、HCl及水制备的多金属核无机高分子聚合物絮凝剂，该絮凝剂性能优良，与杀菌剂及地层水具有良好的配伍性。在50～400mg/L加量时使温米油田污水悬浮物去除率达93%以上，含油去除率达99%，而且具有*定的阻垢性能，已在吐哈温米油田投入现场应用。周风山等以PAC为主要原料，用络合和交联增效方法合成了多核无机高分子絮凝剂PMC，其絮凝速度、脱色率和悬浮物去除率均高于传统絮凝剂PAC和PFS;对取自克拉玛依油田六九区稠油联合站和红浅稀油联合站的采油污水，经质量浓度为150~250mg/L的PMC强化絮凝处理后，化学耗氧量(COD)和含油率均可达到*排放标准。XG213絮凝剂由聚铝、钙盐、铁盐等原料制成，其水解可产生多种高价金属离子，多核羟基络合物以及*些活性物质。用XG213絮凝剂处理延长油田高含盐含油废水，发现对延长油田高含盐含油废水中乳化油、COD和悬浮物有很高的去除率，处理效果优于PAC，且污泥量少，处理后水质达到了油田回注水的标准。

　　通过测定含硅多核无机高分子絮凝剂水解沉淀物和废水中污染物的Zeta电位、絮体粒径及不同絮凝阶段的絮体显微照片，并结合絮凝剂的形貌结构和混凝性能，探讨了含硅多核无机高分子絮凝剂的混凝机理。实验结果表明，含硅多核无机高分子絮凝剂的混凝作用是铁离子、铝离子、聚硅酸、铝铁离子的水解聚合物以及它们和硫酸根离子相互作用的产物对废水中胶体悬浮物颗粒的电中和、吸附架桥及粘附卷扫等综合作用的结果。金属与硅的摩尔比决定了起混凝作用的主要方式：当硅含量高时，以吸附架桥作用为主;当金属含量高时，以电中和作用为主。

　利用无机絮凝剂与阳离子有机絮凝剂复配得到絮凝剂XN98，在室内和现场用其处理大庆油田采油*厂聚驱含油污水。室内实验结果表明XN98对大庆油田采油*厂聚驱含油污水处理效果优于PAC;现场试验结果表明絮凝剂XN98用量为50mg/L时，处理后水质达到中高渗透层含聚污水注水水质控制指标;当XN98的用量达到200mg/L时，处理后水质达到低渗透层含聚污水水质控制指标。

　　把玉米淀粉改性为季铵盐型絮凝剂SX-3，并与制得的无机高分子絮凝剂聚硅酸铝通过酸化络合，制取了PMC复合型絮凝剂，并考查了PMC对盘锦油田废水的处理效果。实验结果表明，PMC作为复合絮凝剂，其电中和与吸附架桥能力都很强，对盘锦油田污水的处理效果要好于SX-3、聚硅酸铝或PAC。PMC对盘锦油田污水的COD去除率达93.2%、浊度去除率达99.8%、油度去除率达99.8%。

　偏硅酸和聚合氯化铝制备出聚硅氯化铝，考查了PASC及其与少量(1mg/L)的有机高分子絮凝剂复配对长庆油田采油二厂采油污水的絮凝效果。通过实验发现，PASC的*加量为80mg/L，其与阳离子共聚物PUPE复配后絮凝效果更佳。絮凝后上清液透光率由单用PASC时的93.0%升到94.6%，浊度由9NTU降到7NTU。

　　考查了几种絮凝剂对大庆油田聚合物驱采出水的处理效果，并将优选得到的无机絮凝剂与有机絮凝剂复配。实验结果表明，有机絮凝剂PAM-1与无机絮凝剂JO-1复配使用时效果*。

　　当有机絮凝剂PAM-1与无机絮凝剂JO-1加量分别为15mg/L与0.5mg/L时，其对大庆油田聚驱采出水除油、去浊率分别达到95.4%和82.7%，CODcr去除率也达到83.2%以上。

　　以聚合氯化铝铁(PAFC)和有机高分子聚丙烯酰胺及阳离子型调整剂为原料进行复合，制备出*种高效复合絮凝剂，考查了质量比、pH值、反应温度和反应时间对产品性能的影响，并对其性能进行了评价。实验结果表明：*复合条件为温度60℃，pH值为5.5～6.0，配比为PAFC∶PAM∶调整剂的体积比=7.5∶1∶5;该絮凝剂对稠油污水的净化性能优于传统的絮凝剂聚合氯化铝或聚合氯化铝铁;稠油污水经该复合絮凝剂处理后，其主要水质指标都能达到国冢回注或排放标准。

　　以陕北某低渗透油田采油污水为研究对象，采用斜板混凝沉降—过滤法对该采油污水进行处理研究。研究结果表明，采用无机聚合物絮凝剂WXT-766与有机阳离子助凝剂WT-831复配使用具有很好的处理效果。处理后污水达到了低渗透油藏注入水水质指标。

　　将聚合硫酸铁与5种改性PAM组成的无机-有机复合絮凝剂PFS-PAM系列对胜利油田采油污水进行处理。实验表明PFS与少量的PAM系絮凝剂复配可大大减少PFS的用量，同时加快沉降速度，增大颗粒，处理效果明显，并筛选出了较好的复合絮凝剂，处理后污水达到油田回注水标准。

　　通过KY-3型阳离子聚合物与聚合铝复配对油田采油污水处理进行了研究，当分子量为120万，加入浓度为0.5~1.0mg/L时，与聚合铝复配后，对采油污水中的悬浮物、含油量及CODcr的去除率分别达到99.7%、97.7%及92.0%，达到了油田回用水水质标准。

　　研究了阳离子聚合物与聚合铝复配对中原油田采油*厂采油污水的絮凝处理效果，，实验结果表明：复配体系对含油污水具有很强的净化能力，当阳离子聚合物的黏均分子量为120万、加入浓度3～5mg/L、污水的pH值为6.5～8.5、污水温度在45℃时，采油污水中悬浮物、油的含量分别由处理前的165mg/L，118mg/L降低到1.2mg/L及5.0mg/L，滤膜系数达到35，达到SY/T5329-94规定的要求。

　　考察了8种阳离子和阴离子聚丙烯酰胺、5种铝系无机絮凝剂、3种铁系无机絮凝剂及多种不同组成的二元、三元复配絮凝剂对含聚合物70mg/L的胜利孤东聚驱油藏产出污水的净化效果，筛选出了适合胜利油田孤东采油厂聚合物驱采油污水的絮凝剂配方，并讨论了絮凝机理。

　　用阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂AP和无机高分子絮凝剂聚合硅酸硫酸铝或聚合硫酸铝复合使用，处理胜利油田孤东采油厂东二联合站含油污水，效果得到明显改善，而且使无机高分子絮凝剂的加量减少。

　　制备了聚硅酸硫酸铝、淀粉改性絮凝剂，并将其复配使用处理含油废水。

　　实验结果表明：淀粉与丙烯酰胺单体*配比为1∶2，PSAS与淀粉改性絮凝剂*后加药的絮凝效果*，除油率可达94%。