pH值對(duì)油田污水處理的影響
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2010-2-21 11:40:01
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摘 要:t介紹油田采出水的特點(diǎn)及目前常用的處理方法,分析了pH值對(duì)物理化學(xué)法、化學(xué)法、物理法處理油田采出水的效果的影響,研究分析結(jié)果表明,pH值對(duì)各種方法的處理效果均有較大的影響,但影響規(guī)律不盡相同,因此,對(duì)油田采出水的處理必須具體問(wèn)題具體分析,選擇合適的PH值,力求最佳處理效果。
關(guān)鍵詞: 采油污水;pH值;物理化學(xué)法;化學(xué)法;物理法
隨著能源的不斷消耗,石油的開(kāi)采量不斷增加,在這一過(guò)程中,各大油田產(chǎn)生的污水也與日俱增,對(duì)于采油污水的處理方法和技術(shù),國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)一直在不懈地進(jìn)行深入研究與探討。采油污水具有水溫較高,礦化度高,含有大量細(xì)菌,表面張力大等特點(diǎn)。針對(duì)采油污水的特點(diǎn),目前被廣泛應(yīng)用于采油污水處理的有效方法主要有:物理化學(xué)法,化學(xué)法,物理法等。在對(duì)含油污水進(jìn)行處理的過(guò)程中,要達(dá)到良好的處理效果,選擇適當(dāng)?shù)膒H值范圍是很重要的,pH值對(duì)處理效果會(huì)產(chǎn)生很大的影響。
1 pH值對(duì)物理化學(xué)法的影響
用于處理含油污水的物理化學(xué)法包括混凝,氣浮,吸附,磁吸附,電化學(xué)法等,其中氣浮法、混凝法較為常用。
氣浮法是依靠空氣泡的表面吸附油粒或懸浮物達(dá)到分離目的的。侯士兵等采用石墨作陽(yáng)極對(duì)含油廢水進(jìn)行電解氣浮法處理,觀察pH值對(duì)處理效果的影響,其影響規(guī)律如圖1所示
從圖中曲線(xiàn)可以看出,堿性廢水中油的去除率高于酸性和中性廢水。由于采油污水一般都呈現(xiàn)堿性,因此不需要調(diào)解處理水的pH值[1]。王車(chē)禮等采用電解絮凝浮選法處理含油污水,觀察了不同pH值下含油量隨電解時(shí)間的變化,酸性和堿性環(huán)境下脫油速率常數(shù)較大,而中性環(huán)境中脫油速率常數(shù)最小[7] 。
混凝法是向含油水中投加絮凝劑,水解后生成膠體,吸附油珠,并通過(guò)絮凝產(chǎn)生礬花等物理化學(xué)作用或通過(guò)藥劑中和表面電荷使其凝聚并通過(guò)后續(xù)工藝去除的方法。隨著采油工藝的發(fā)展,油田采出廢水的處理難度也在增加,這就要求不斷研發(fā)新型的、有效的絮凝劑。關(guān)衛(wèi)省等研究了使用復(fù)合絮凝劑XG977處理含油污水,該新型絮凝劑在pH值6-9的范圍內(nèi)具有良好的絮凝效果,其中pH值7—8絮凝效果最佳[2]。李玉江等研究了使用活性硅酸混凝劑SPAS處理含油污水,該絮凝劑對(duì)廢水的pH適應(yīng)能力較強(qiáng),pH在7.2—0.6范圍內(nèi),其對(duì)廢水中污染物的混凝去除能力基本相同,但pH太高處理效果會(huì)降低[3]。
2 pH值對(duì)化學(xué)法的影響
化學(xué)法在油田污水處理中主要用于含油污水的深度處理,包括化學(xué)破乳法,化學(xué)氧化法(空氣氧化法、臭氧氧化法、氯氧化法、雙氧水氧化法、Fenton試劑氧化法、KMn04氧化法、K2FeO4氧化法),光化學(xué)氧化法等。目前研究與應(yīng)用較多的主要有Fenton試劑氧化法和K2FeO4氧化法。
Fenton試劑氧化法是利用H2O2和FeSo4按一定的比例混合得到氧化性極強(qiáng)的藥劑來(lái)處理含油污水,具有氧化和混凝的雙重效果。根據(jù)試驗(yàn)與實(shí)踐應(yīng)用的效果,認(rèn)為在pH≤3的時(shí)候處理效果最好。COD去除率達(dá)到90%以上,平均脫色率也在95%以上[4]。張鐵鍇等應(yīng)用Fenton法處理含聚合物油田污水,觀察了初始pH值對(duì)聚丙烯酰胺去除率的影響,從表1中可以看出,pH=3.0時(shí)去除率最高,pH值過(guò)高或過(guò)低都達(dá)不到理想的處理效果[8]。
K2FeO4氧化法是最近幾年發(fā)展起來(lái)的高效水處理方法,K2FeO4的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為1.90 V,比高錳酸鉀等具有更強(qiáng)的氧化性,可去除水體中的有機(jī)污染物和重金屬并能脫色、脫臭等。陳穎等使用高鐵酸鉀處理含聚合物油田污水,觀察pH值對(duì)處理效果的影響,在低pH值條件下氧化降解率高,但pH值低于2時(shí)降解率又會(huì)降低,一般將pH值控制在3左右,從而可獲得良好的降解效果[5]。
3 pH值對(duì)物理法的影響
物理法是根據(jù)在重力場(chǎng)和離心力場(chǎng)中油水間有不同的重力和離心力達(dá)到分離的目的,包括重力沉降法、粗;、過(guò)濾法、膜分離法,水力旋流法等。對(duì)于重力沉降法,水力旋流法,過(guò)濾法,pH值的影響不是很大。對(duì)于膜分離法,pH值影響卻很大。目前處理含油污水的膜包括有機(jī)膜和元機(jī)膜,其中有機(jī)膜不耐高溫,應(yīng)用的pH值范圍窄,在pH值超過(guò)11的情況下很容易老化,影響截流能力。元機(jī)膜耐高溫,耐強(qiáng)酸,耐強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑,耐微生物侵蝕,應(yīng)用的pH值范圍寬,應(yīng)用也較有機(jī)膜廣泛[6]。王銀葉等使用x型納米分子篩去除含油廢水中COD和NH3-N,納米沸石分子篩在常溫常壓下,反應(yīng)時(shí)間在20min左右,pH值在3-5時(shí),對(duì)COD和NH3-N有明顯的去除效果,經(jīng)過(guò)一次處理,去除率可達(dá)到75%以上[9]。
4 結(jié)語(yǔ)
油田采出水的處理量在逐年增加,處理難度也再增加,要求處理技術(shù)也要不斷發(fā)展,無(wú)論是物理法,化學(xué)法還是物理化學(xué)法,在應(yīng)用的過(guò)程中必須針對(duì)水質(zhì)和排放及回注的要求,具體問(wèn)題具體分析,選擇適合的pH值范圍,以求達(dá)到最佳的處理效果。
參考文獻(xiàn)
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[9] 王銀葉,賈堤,施平平,等.x型納米分子篩去除含油廢水中COD和N 一N的研究[J].工業(yè)水處理,2O04,24(9):36 38 作者: 陳平,李亞峰,崔紅梅,趙艷紅 來(lái)源:谷騰水網(wǎng)