國內(nèi)處理含油污水的技術(shù)和方法
隨著對工業(yè)污水危害性的認識和全球?qū)o污染工業(yè)生產(chǎn)過程的重視，以及面臨人類賴以生存的水資源衰竭等現(xiàn)狀，世界各國科研工作者越來越多的致力于工業(yè)污水的治理和綜合利用方面的研究，取得了很大進展。在已報道的方法中典型的有生物處理技術(shù)、光催化氧化處理技術(shù)、電催化氧化處理技術(shù)、氧化床處理技術(shù)、超臨界處理技術(shù)、膜分離處理技術(shù)和目前較廣泛使用的絮凝處理技術(shù)等。但是，這些技術(shù)在不同程度上都存在一定的局限性，如頗受推崇的生物氧化法要受溫度條件的制約，催化氧化法則更是需要高溫甚至較高壓力才能完成，設(shè)備要求苛刻，造價和處理費用較高;而普遍實用的絮凝處理技術(shù)雖然簡便易實現(xiàn)，但是不能有效降低cod值以達到外排水的要求。國內(nèi)某油田介紹采用“四劑法”處理含油污水的技術(shù)和方法，但該法不僅需要分次分過程添加絮凝劑、阻垢劑、防腐劑和殺菌劑，在操作上有諸多不便，而且處理效果無法達到預(yù)期的結(jié)果，藥劑無協(xié)同效應(yīng)，造成藥劑的浪費和處理費用增高。
本研究采用實驗室合成的z-10多功能藥劑及配套的方法，對含油污水進行綜合治理，使絮凝、阻垢、防腐和殺菌過程一步完成，簡化了污水處理工藝，降低了處理費用。
1z-10藥劑特性和綜合處理實驗
1.1實驗體系
實驗體系采用長慶油田脫油污水，水系和水質(zhì)分析數(shù)據(jù)分別為：hco3-水系：ca2+239mg/l,mg2+120mg/l,na+1845mg/l,k+492mg/l,cl-265mg/l,hco3-4268mg/l,含油量325mg/l，懸浮物400mg/l，色度280度，cod值8100mg/l，srb(含菌量)104～105個/ml;cacl2水系:ca2+3950mg/l,mg2+320mg/l,na+650mg/l,k+527mg/l,cl-215mg/l,hco3-249mg/l,含油量408mg/l，懸浮物480mg/l，色度270度，cod值6500mg/l，srb(含菌量)104～105個/ml。
1.2綜合處理方法和工藝
該研究以管式反應(yīng)為基礎(chǔ)，在hco3-水系或從脫水站脫出的含油污水輸送管道中加入z-10多功能藥劑，然后與cacl2水系相混，進入沉淀池富集和分離沉淀的污泥。在這一工藝中關(guān)鍵是多功能藥劑的研制和使用，z-10藥劑除具備一般絮凝劑特點外，還具有結(jié)合ca2+、mg2+、ba2+和sr2+離子的作用，結(jié)合了這些離子后，不僅可以加速絮凝速度，而且去除污水中的成垢離子，起到了從根本上防止注水過程中的結(jié)垢問題;同時z-10藥劑中還含有防腐和殺菌組分，在組成上這些物質(zhì)作為多功能藥劑的必要成分，協(xié)同對含油污水進行綜合處理。經(jīng)凈化處理的水根據(jù)處理要求分別達到回注或回灌甚至外排水標準，設(shè)備要求簡單，操作方便。
1.3絮凝實驗
處理過的水樣經(jīng)k2cr2o7法測定cod值，并分析色度和懸浮物含量。
1.4緩蝕實驗
在40±2℃將處理過的標準試片掛于處理過的水樣中48h，取出試片，洗滌干燥，測定腐蝕情況。試片為化工機械研究院生產(chǎn)的標準掛片，20#碳鋼，表面積20cm2。
1.5靜態(tài)阻垢實驗
采用edta法滴定處理過水樣中的ca2+、mg2+濃度，求得阻垢率。
1.6殺菌試驗
處理過的水樣用絕跡稀釋法測定srb含量，計算殺菌率。
2綜合處理結(jié)果和討論
2.1z-10加藥量對處理結(jié)果的影響
綜合處理前后的關(guān)鍵水質(zhì)指標和結(jié)果如圖2所示。隨著z-10多功能藥劑加入量的增加，含油污水中的ca2++mg2+、hco3-、cod、含油量、懸浮物和srb含量普遍大幅度降低，其中z-10達15～20mg/l時，所有測定指標的去除率均達98%以上。相比之下，[ca2++mg2+]、hco3-和srb含量的降低需要的藥劑濃度較低，10mg/l的z-10就能去除其大部分，而cod、含油量和懸浮物則要求z-10濃度較大，以15～20mg/l較好。
2.2ph值對處理結(jié)果的影響
最佳綜合處理的ph值范圍為4～7，但是考慮到實際應(yīng)用和工業(yè)設(shè)施的要求，該處理過程的實際操作ph值范圍為5.5～7，經(jīng)處理的水達標率在96%以上，滿足油田注水的基本要求。
2.3助凝劑對處理結(jié)果的影響
助凝劑的使用可以很好地改變絮體的大小和聚集及沉淀的速度，并且還能提高處理水的達標率。在本研究使用的陰、陽和非離子助凝劑中，經(jīng)反復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)陽離子助凝劑更適合綜合處理體系，其用量與處理水達標率之間的變化關(guān)系如圖4所示。很少量的助凝劑就能顯著加速沉降過程，并且有利于水質(zhì)的達標率的提高，但是，助凝劑的量很大時，水質(zhì)的達標率反而降低，對水凈化不利。最佳助凝劑/z-10的質(zhì)量比范圍為0.05～0.2，在此范圍內(nèi)處理水的達標率≥96%，絮體的沉降時間在10s內(nèi)，適合大量廢水處理的條件要求。
在40±2℃，20#碳鋼在處理過水樣中經(jīng)48h跟蹤測試和觀察，發(fā)現(xiàn)緩蝕率達90%以上，證明該藥劑具有較好的防腐作用。
2.4工藝過程對處理結(jié)果的影響
污水處理是一個非常復(fù)雜的過程，涉及的影響因素較多，除藥劑本身性能和加量外，還有加料次序的影響。研究中發(fā)現(xiàn)在使用多功能藥劑處理含油污水中，最理想的方法為先在污水中添加石灰水，使體系的ph值≥8，然后加入z-10藥劑及助凝劑，使體系的ph值最終達到5.5～7.5。經(jīng)這種方法處理的水，鹽份少，濃縮倍數(shù)可達4～5倍，有效地改進了油田含油污水的處理。
3結(jié)論
對長慶油田含油污水使用z-10藥劑及相應(yīng)綜合處理方法，可簡化油田含油污水的處理過程，降低處理費用，達到一劑多效，處理后的水綜合達標率≥96%。
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