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化学法处理油田污水——污水处 理设备常见技术
作者:污水处理设备编辑 文章来源:千业环保设备 浏览: 发布日期:2019-04-12
        油田污水性质复杂, 是一个多相体系, 若将水质很恶劣的污水处理到注水水质要求的程度, 采用单 一的物理方法进行处理, 很难达到注水标准, 必须同 时采取多种处理方法如化 学法和物理法相结合的办法。从满足 注水水质指标的角度, 化学处理方法如下:
① 混凝沉淀处理
        混凝沉淀法是污水处理设备中常用的方法, 通过向 污水中投加混凝剂( 或称絮凝剂) , 使细小悬 浮颗粒和胶体微粒聚集成较大的颗粒而沉淀, 得以与水相分离, 使污水得到净化。
        混凝一般分两个阶段。第一, 在混合 阶段会产生以下现象: 加入絮 凝剂后进行水解, 在形成新 的胶体之前由于离子存在, 压缩乳 化物双电层起破乳作用; 絮凝剂水解后生成的带正电 荷胶体与带负电的乳化油进行电中和, 进一步破乳; 加入的 絮凝剂或污水本身的悬浮物 都起到架桥作用, 开始形成小的絮凝体。第二, 在反应 阶段靠搅拌作用使絮凝体不断互相碰撞、粘结、长大, 在此过 程中还会网捕及吸附一些小的颗粒使絮凝体不断加大, 从而完 成整个混凝过程。该方法 是对油田污水处理最常用、最有效的一种化学法油田水 处理混凝剂主要分为无机、有机和复合型几类。
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        无机絮 凝剂如铁盐和铝盐,由于其投加量大, 生成污 泥量多逐渐被无机高分子絮凝剂所代替, 无机絮凝剂主要是铝、铁盐类化合物, 包括以下系列: 聚合氯化铝(PA C )、聚合硫酸铁(PF S, 聚合硫酸铝(P A S聚合氯化铁(PF C )、聚合磷酸铝(P AP、聚合磷酸铁(PF C)、活化硅酸(A S) 和聚合硅酸(P S等。当前常 用的无机絮凝剂多是聚合氯化铝和聚合硫酸铁。无机高 分子絮凝剂产业始于H 本, 2 0 世纪60 ?70 年代円 本先后研制并发了聚合氯化铝和聚合硫酸铁生产工艺技术。
 
        此后, 无机高 分子絮凝剂得到迅速发展, 其中以 聚合氯化铝产量最高、应用技围最广。有机高 分子絮凝剂则主要是聚丙烯酰胺(PA M)及其衍生物, 它包括阳离子型、阴离子型、非离子 型和两性高聚物。与无机 高分子絮凝剂相比, 它的用量少, 产生的絮体大, 沉降速度快, 效果明显, 且种类繁多, 在油田 水处理中得到广泛应用。人工合成冇机高分子絮凝剂具冇毒性较强, 难生物降解, 价格高等缺点
 
        目前, 国内外 正逐渐转向天然改性高分子絮凝剂等无害水处理剂的研究。如国内最近合成的以F 69 1 粉(主要成 份为水溶性多聚糖、纤维素、木质素、单宁)为原料的新型高效阳离子絮凝剂FN Qd 1 4。国外在 无公害水处理剂方面的发展比国内快, 相继推出了一系列水处理药剂, 尤其是 近期推出了一种DTC (二硫化氨基甲酸盐)[3 5 ], 它通过形成一种不溶性 的以小的絮状物形式存在的胶状物, 将水中 油和悬浮物一并除去, 其处理效果比传统的 水处理剂快许多。这种水 处理剂用于美国墨西哥湾和北海油田, 将仅能达到除油至6 0?7 0mg/L 的水降低至l?2mg/L , 效果十分明显。此外, 两性高 分子水处理剂尤其是天然改 性类两性高分子水处理剂在今后的几年会有突破性地进展, 从而在油田水处理市场中占主导地位。
 
②缓蚀、防垢和杀菌处理
        采出水 处理后要经过长距离的管道输送才能注入到油藏, 在这一过程中, 因采出水的特点 往往会发生腐蚀、结垢等 使水质恶化的过程。为防止结垢、腐蚀和细菌繁殖, 在水处理 过程中需加入一定量的化学药剂( 阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂) , 以使处理过的污水细菌含量、腐蚀率、结垢厚 度等项指标合格。
 
        缓蚀剂 一般用于水质对金属设备和管线腐蚀较严?的地方。油田污 水除了具有高矿化度的特点外, 还含有溶解氧、H 2 S 和C 02 等腐蚀性气体, 它们对 污水处理及回注系统的钢管 线及设施普遍存在着腐蚀现象。由于水中溶解氧含量、pH 值及含盐量( 总矿化度)不同, 所以腐 蚀性有很大差别, 但都有很大危害。
 
        缓蚀剂的种类很多, 主要有: 铬酸盐、锌盐、聚磷酸钠、水玻璃、缓蚀阻垢剂及冇机胺类。油田一 般选用的缓蚀剂有EDTMP 、PAA 、PMA 、H PMA 等13 6 ]
阻垢剂在油fl 水系统应用广泛。自5 0 年丙烯酸(PAA、2- 膦酸丁焼- 1 、2 、4 -三羧酸(P BT CA。自8 0 年代末以来, 国内外对有机膦羧酸、含磷聚 合物类阻垢剂的开发给予了极大关注, 相继开发了多种产品, 该类防垢剂分子 结构中既含有膦酸基团(-P 〇3 H2 ), 又含有羧酸基团(- C OO H, 因此, 它同时具有防垢和缓蚀两种性能, 不仅对 碳酸盐垢防垢效果好, 而且对C a S04 、Ba S04 等硫酸盐垢也非常有效杀菌剂 一般用于污水中细菌繁殖较严重的地方。在适宜的条件下, 大多数细菌在污
水系统 中都可生长繁殖, 其中危 害最大的为硫酸盐还原菌S RB 和腐生菌TG B 。

        硫酸盐
还原菌 在厌氧环境下将水中无机硫酸盐还原成H 2S , 从而对 钢罐及管线形成腐蚀; 产生的腐蚀产物Fe S 随水注 入地层引起堵塞, SRB 菌体也可堵塞地层。因此在注水中应有效地控制SRB 。腐生菌T GB 在适宜 条件下可大量繁殖, 使其形成细菌膜, 水中的悬浮物大为增加, 从而堵 塞注水系统及地层。油田中 常用的杀菌剂有十二烷基二甲基苄基氯化胺(1 2 2 72 -1 8 烷基苄基氯化胺P P B、戍二醛等11 9。但应根 据不同的水质及细菌种类, 选择不同的杀菌剂。为了提高杀菌效能, 国内还 通过将两种或两种以上的杀菌剂进行复配, 利用协同效应, 来提高杀菌效率。

        此外, 国内也开始了氧化型(如C 102 )
1 4 ] 和紫外线杀菌的研究。在国外由于二硫氰基甲 烷在高温下易丧失活性, 季按盐 配伍性差等逐渐不受重视, 最新推荐的过氧乙酸因具有广谱、高效, 受pH 值、矿化度 影响较小而倍受青睐。而且油田污水处理设备还有一个最大的优点就是无毒, 因为过 氧乙酸的分解产物一醋酸、水和氧 是不会污染环境的。

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