
隨著聚合物驅油技術在我國油田的大麵積推廣,聚丙烯酰胺汙水的產(chan) 量也在逐年增加,該汙水具有粘度高、油水分離難度大、可生化性差等特點,造成的環境負麵影響越來越明顯。
聚合物驅采油廢水中不僅(jin) 含油量高,而且還含有大量的聚丙烯酰胺。從(cong) 長遠來看,聚合物驅采出水的最終出路隻有外排或者處理後達到用於(yu) 低滲透地層的注水標準。聚合物驅采出水處排要解決(jue) 的關(guan) 鍵問題是使聚丙烯酰胺完全降解,以避免外排後累積在環境中造成汙染,目前研究較多的主要有生物降解、化學氧化降解、光化學氧化、光催化氧化降解、機械降解和熱降解等。
1.生物法降解聚丙烯酰胺
聚合物驅油產(chan) 生的大量含聚丙烯酰胺的汙水需要處理,其中生物處理技術是最有發展前景的綠色技術。由於(yu) PAM為(wei) 人工合成的水溶性高分子,很難進行生物降解。目前,關(guan) 於(yu) PAM生物降解性能研究的文獻較少,且多數研究結果表明高分子量PAM難以被微生物利用和降解。
農(nong) 業(ye) 土壤中存在的微生物對PAM的降解作用:PAM能作為(wei) 細菌的唯一氮源,但不能作為(wei) 唯一的碳源。對硫酸鹽還原菌降解聚丙烯酰胺的情況進行了研究,結果發現,在接種量為(wei) 3.6×104個(ge) /毫升,溫度為(wei) 30℃下培養(yang) 7d後,1000mg/l的聚丙烯酰胺溶液的粘度降低了19.6%。采用高效降解聚丙烯酰胺菌和烴類氧化菌處理聚丙烯酰胺質量濃度為(wei) 563.3 ﹣163.4mg/l的采油汙水,60h後聚丙烯酰胺的去除率達到92%以上。
2.化學氧化降解聚丙烯酰胺
Fenton試劑具有極強的氧化能力,特別適用於(yu) 某些難治理的或對生物有毒性的工業(ye) 廢水的處理。以聚丙烯酰胺汙水為(wei) 處理對象,通過正交試驗確定了Fenton試劑處理聚丙烯酰胺汙水的最佳條件;Fe2+和H2O2濃度分別為(wei) 400mg/l、1.0ml/l,反應溫度40℃、反應時間15min,反應體(ti) 係的pH為(wei) 3左右,HPAM的降解率能達到88%以上,COD降解度高達97%。
高鐵酸鉀對油田含聚丙烯酰胺汙水進行降解和降粘的效果,試驗結果表明,控製pH值為(wei) 3-4,溫度為(wei) 45℃左右,對低濃度含PAM油田汙水,投加0.001mol/l高鐵酸鉀,反應15min時,PAM的降解率達90%以上,同時汙水的粘度可將至與(yu) 蒸餾水相近,出水的油含量達到排放標準。
對聚合物驅采油汙水進行曝氣處理,汙水粘度也會(hui) 明顯下降,而且在汙水中加入少量亞(ya) 鐵鹽後,汙水粘度下降幅度更大。
3.光化學氧化和光催化氧化降解
光化學氧化和光催化氧化以其可在常溫、常壓下進行,可徹底去除有機汙染物,無二次汙染等優(you) 點,而被廣泛用於(yu) 難降解有機物處理上。
首先:稀釋時不要用金屬攪拌,並且稀釋溶液要用的時候再溶解,不可存放太久,另外存放時需要注意的地方有存放溫度不可過高、不可存放在空氣潮濕的地方、不可使用金屬容器存放。但是如果出現未使用完的情況,可以用大的塑料桶密封保存,但是保存時間不要超過7天。當然如果購買(mai) 的是乳液型聚丙烯酰胺絮凝劑,它在密封條件下可存放2-3個(ge) 月。目前很多廠家都是使用固體(ti) 聚丙烯酰胺絮凝劑,第一個(ge) 原因是固體(ti) 運輸成本低。第二個(ge) 原因是價(jia) 格相對比較實惠。陰離子聚丙烯酰胺分子量範圍比較廣,因此聚丙烯酰胺使用範圍也比較廣泛可用於(yu) 各種水處理,一般情況下配合聚合氯化鋁PAC使用效果就更佳了。
其次:長期存放可因為(wei) 聚合物的緩慢的降解而使得溶液的粘度發生改變。特別是運輸的條件比較差是最為(wei) 明顯的。為(wei) 此,除了采取措施改善運輸環境外。還需要嚴(yan) 格的控製存放溫度。存放時溫度最好在五十度以下。防止陽光的直接暴曬在戶外中。可在溶液中添加適量的穩定劑。如硫脲。亞(ya) 硝酸鈉等等。以此來保持聚合物水溶劑的穩定性。能更好的達到長期存放的效果。而且不會(hui) 讓粘度下降。
防止聚丙烯酰胺的降解,就牽扯到稀釋溶解和存放的問題,稀釋時不可用金屬攪拌,稀釋溶液要即融即用,不要存放太久,存放時不要存放在溫度過高,空氣潮濕的地方,不可用金屬容器存放。如果有為(wei) 用完的可以用copy大的塑料桶密封保存,保存時間不要超過7天。如果是直接購買(mai) 的乳液型在密封條件下可存放2-3個(ge) 月。現在很多廠家都是使用的固知體(ti) 的,第一個(ge) 是成本的問題,固體(ti) 運輸成本低,就投入個(ge) 人工和稀釋溶解成本。並且價(jia) 格相對也比較實惠。乳液型聚丙烯酰胺雖然價(jia) 格低了,但是運輸不方便,用量較大,就導致成本並不比固體(ti) 的低。還有無色液體(ti) 型的,適合短距離運輸方便的使用。華康陰離子聚丙烯酰胺分子量範圍比較廣,可用道於(yu) 各種水處理,通常配合聚合氯化鋁PAC使用效果就更佳了。
以納米二氧化鈦為(wei) 催化劑,對三次采油汙水中的聚丙烯酰胺進行了光催化氧化可行性研究,研究結果表明在以中壓汞燈為(wei) 光源的條件下,汙水中聚丙烯酰胺的降粘率可達90%以上。
采用紫外/臭氧/過氧化氫組合,聚丙烯酰胺的降解規律,在pH值為(wei) 4,臭氧和過氧化氫的投加量分別為(wei) 230mg/l(l h)和660mg/l的條件下,質量濃度為(wei) 93.7mg/L的聚丙烯酰胺在反應120min後,其去除率可達90%以上。