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油田化工汙水處理中聚丙烯酰胺的應用研究

發布日期:2015-06-07 10:44:42
油田化工汙水的汙染性重、成份複要、自然降解難度大,它難以 被有效的處理,經過科學研究發現如果將聚丙烯酰胺應用在油田化工 汙水處理中,將會取得很好的淨化水資源效果。這個科學研究被人們 廣泛的應用,且人們正在繼續研究它的使用方法能否進一步被優化。
1在油田化工汙水處理中使用聚丙烯酰胺的目的
聚丙烯酰胺為一種水深性的高分子聚合物,依離子特性的劃分, 它分為非離子、陰離子、陽離子、兩性型這四種類型,聚丙烯酰胺不 能溶於有機溶劑裏,具有良好的絮凝性,能夠降低液體之間的摩擦阻 力。
聚丙烯酰胺易溶於水,且能在水中形成部分水解聚丙烯酰胺的特 性,使它能被應用到油田化工汙水處理上。如果將它作為高分子絮凝 劑使用,就能夠降低水中懸浮固體的含量,同時使用它能減少水中含 毒的含量與水中甲烷前體物含量的作用。使用聚丙烯酰胺處理油田化 工汙水,具有處理成本低、處理方便、毒性低、能調整水中酸堿值的 特點。目前,人們正廣泛的研究油田化工汙水處理中聚丙烯酰胺的應 用技術,並優化它的應用方法。
2在油田化工汙水處理中使用聚丙烯酰胺的特性
聚丙烯酰胺的特性,可以作為脫水混凝劑,這是它在油田化工汙 水處理的第一個範圍,如果將聚丙烯酰胺作為兩性高分子絮凝劑可以 加快油田化工汙水懸浮顆粒的沉降速度,它能讓油田化工汙水的過濾 性和脫水濾餅的剝離性優化,即使油田化工汙水的酸堿值不夠穩定, 它依然能達到脫水混凝劑的功能。作為絮凝劑,是它在油田化工汙水 處理的第二個範圍,作為絮凝劑,它有以下幾個優勢:它能迅速的處 理汙水中的懸浮物;它的離子團能與汙水中的色度物質、腐植酸等產 生化學反應,改變這些物質產生的膠體結構,使油田化工汙水環境更 適合作生物反應。
如果使用聚丙烯酰胺處理含油的廢水,隻要將足量的聚丙烯酰胺 粉末放進含油汙水中,並將它進行攪拌,此時必須確保含油汙水處理 中的攪拌力,使聚丙烯酰胺能充份的散布在含油汙水裏,然後它能用 自身絮凝的特性把水中的油滴吸附過來,形成絮凝狀的沉降。使用聚 丙烯酰胺處理含油汙水,具有反應快、環境性強、處理效果好的特點, 這是它被廣泛使用的第一個領域。
如果使用聚丙烯酰胺處理含金屬成份的汙水,它能與金屬成份產 生化學反應,使金屬形成物理的沉降。比如如果將聚丙烯酰胺放入濃 度為0.226mg/L含鎳的廢水裏,經過絮凝作用,它能將含鎳濃度降至 0.0187mg/L;如果將它放至含鉛的廢水裏,它能將鉛物質生成絮凝大, 易沉降、易過濾的絮凝物,而使水中鉛含量降低;它對銅的去除率超 過98%,更可以百分之百的去除錫金屬含量。
從聚丙烯酰胺去油汙、去金屬的效果來看,可以了解到它是油田 化工汙水處理中一種優質的絮凝劑,隻要能夠科學的利用聚丙烯酰胺 的特性,就能對油田化工汙水有效的處理。
3在油田化工汙水處理中使用聚丙烯酰胺的方法
3.1實驗條件
現對聚丙烯酰胺作凝聚實驗,通過這一則實驗後的分析說明要在 油田化工汙水中使用聚丙烯酰胺需要控製的幾個重點:
其中參數設置如下:
淨水生產工藝的混合攪拌條件——攪拌轉速為150r/min,攪拌時 間為3min;
絮凝反應攪拌條件攪拌轉速為50r/min,攪拌時間為10min;
根據礬花形成的情況,將靜止沉澱設置為——10min;
3.2實驗分析
3.2.1最佳投放量分析
如果將聚丙烯酰胺作為脫水混凝劑,那麽最佳投放量應為 0.03/L-0.04/L之間。如果份量不足,則它不能達到最佳的脫水混凝效 果;而如果份量過多,則它會形成過大的礬花,然後使汙泥沉積在沉 澱池裏。
3.2.2最佳投放時間分析
如果將聚丙烯酰胺作為脫水混凝劑,那麽在汙水產生絮凝作用期 間投放,能達到最佳的脫水混凝效果。尤其在絮凝作用產生的1/3至 1/2之間。如果加入過早,它不能有效的形成礬花,如果加入過遲,那 麽它的絮凝作用無法有效發揮。
3.2.3調整酸堿度的分析
如果將聚丙烯酰胺作為脫水混凝劑,在加入聚丙烯酰胺的同時加 入一定比例的氫氧化鈉,那麽將汙水靜置8小時以後,汙水能產生堿 化作用,並被充份的水解,此時聚丙烯酰能產生絮凝作用,將汙水最 有效的處理。經過實驗可以了解,如果把聚丙烯酰胺與氫氧化鈉的投 放比例設置為1:0.2雖然會產生較佳的水解效果,卻有可能使淨化以後 的水質pH值升高,而如果用水解度為30%以上的陰離子型聚丙烯酰 胺代替聚丙烯酰胺則會避免pH值升高的後果。
3.3實驗結果
聚丙烯酰胺對油田化工汙水有很強的脫水混凝效果和絮凝效果,
如果沒有注意投放濃度、投放時間、投放類型,則它不能達到最佳的 油田化工汙水處理效果,隻有針對它的特性對它的投放濃度、投放時 間、投放類型做最佳的控製,才能達到優化油田化工汙水處理的目的。
4在油田化工汙水處理中使用聚丙烯酰胺的作用
從以上的聚丙烯酰胺的特性和使用方法分析,可以看到它適合應 用在工業水處理、原水處理、廢汙水處理這三個領域。如果將它應用 在工業水的處理中,它可以作為配方藥劑,改變工學水的化學性質; 如果將它應用在原水處理中,它能應用自身極佳的沉降效果對原水進 行淨化,且淨化的過程中不需要另建沉降池;如果將它應用在廢汙水 處理中,它能作為脫水混凝劑淨化廢汙水,使處理過的廢汙水能被正 常排放。
5總結
聚丙烯酰胺已經被廣泛的在化工汙水處理中應用,且它的應用效 果頗受好評。為了能進一步提高它的使用效果,人們還需要對聚丙烯 酰胺的特性進一步分析,並做更多科學的實驗,其實驗的成果如果能 被應用在化工汙水處理中,將會取得極高的經濟效益與社會效益。