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【摘 要】 我国当前油田污水处理中所应用的高分子絮凝剂根据化学成分的不同可分为无机、有机以及复合絮凝剂三大类。其中有机高分子絮凝剂因具有脱色好、效率高、用量少、反应快等优点被应用到油田污水处理中。本文针对我国当前油田污水处理所用到的高分子絮凝剂的种类、性能以及发展现状进行了分析研究。
【关键词】 油田;污水处理;高分子絮凝剂
一、引言
随着我国大部分油田开发进入中后期阶段,所采出的油田污水在不断地增加,这些油田污水成分复杂,里面含有可溶性盐类、固体颗粒、重金属等有害物质,如果没有对其进行处理,将会造成严重的水污染和环境污染。其中,采用絮凝剂进行油田污水处理是一种常用的方法。尤其是高分子絮凝剂,它具有抗盐性好、沉淀能力强、PH值适用范围广等特点解决了污水中比较难处理的一些问题。目前,油田污水处理中常用的有机高分子絮凝剂有合成类有机高分子絮凝剂和天然改性类有机高分子絮凝剂。本文就针对这两类有机高分子絮凝剂的具体种类、性能特点以及发展情况进行了简单分析。
二、合成类有机高分子絮凝剂
在我国油田污水处理中,合成类有机高分子絮凝剂可以分为阳离子、阴离子、非离子和两性四种絮凝剂,而在石油污水处理中常用的是聚丙烯酰胺、丙烯酰胺共聚物、Mannich反应制得的阳离子型聚丙烯酰胺以及两性离子型高分子絮凝剂。
1、聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺这种分子中存在105~2×105个-CONH2官能团,它是亲水和吸附基团同时具有的特殊分子。在石油污水处理中是一种辅助絮凝剂。它的原理就是利用分子链中所特有的-CONH2官能团与悬浮物之间产生一种吸附架桥的效果,使絮体矾花变大,从而加速它的沉降作用并快速地进行清除效果。在这之中,絮凝效果与聚合物相对分子质量具有密切的关联。从而增强聚合物相对分子质量,可提高絮凝剂在水中的作用效果,加强絮凝网捕作用力,减小絮凝剂的使用量。提高絮凝作用力。因此在实际的污水处理中,聚丙烯酰胺具有用量少且效果好的特点。
2、丙烯酰胺共聚物
它是一种带有阳离子基团的线型水溶性高聚物,在分子链上存在的正电荷具有密度高的特点,水溶效果较好,絮凝能力强,因而具有较强的耐温性、抗剪切性、吸附性以及耐酸碱性等优点。这种絮凝剂在石油的污水处理中用量也很少且效果好,不会对环境造成影响,因而在石油污水处理中应用的也比较广泛。
3、Mannich反应制得的阳离子型聚丙烯酰胺
它对水溶液介质中存在的多种悬浮颗粒都具有很强的絮凝沉降作用,尤其是针对一些具有负电荷的胶体溶液颗粒更能够突显出它的优点。阳离子型聚丙烯酰胺所具有的良好絮凝作用主要表现在以下方面:一是利用电中和将所具有负电荷的悬浮颗粒失去分散稳定性;二是利用“架桥”的效果将悬浮颗粒集成一个较大的颗粒状再将其进行加速沉降,并且采用这种絮凝剂所形成的聚集体相比于无机絮凝剂所形成的聚集体具有更强的紧密性和牢固性,从而更加有利于加强机械脱水能力;三是与带负电的溶解物发生作用,从而生成不溶物沉淀。通过对油田污水中包含的二硫化碳、金属盐以及有机胺等物质,对其用了多功能的阳离子型聚丙烯酰胺进行絮凝处理,发现处理效果良好。
4、两性离子型高分子絮凝剂
这种絮凝剂的分子链中同时具有正电荷与负电荷这两种电荷基团的水溶性聚合物。可以将其应用到带有不同电荷的污染物中进行处理,并且具有抗盐性好,PH值适用范围广且沉降、絮凝脱水作用好等优点,尤其是在污泥脱水的作用中,不仅具有吸附桥联和电性中和的效果,并且能将分子间进行“缠绕”包裹,从而将处理过程中的污泥颗粒变大变粗,使其达到一种脱水效果好的作用。这种效果可以针对多种性质和多种不同腐败程度的污泥进行处理,最后都能达到一种较好的脱水助滤的效果。因此这种两性离子型高分子絮凝剂是我国的石油污水处理絮凝剂中的一个开发热点技术。
三、天然改性类有机高分子絮凝剂
这类絮凝剂相比于合成类有机高分子絮凝剂,具有以下方面的优点:一是它的原材料属于可再生资源,其来源广阔,生产成本低,价格便宜;二是它基本属于无毒絮凝剂,并且很容易生化降解,不会出现二次污染的问题;三是这种絮凝剂中存在的天然高分子种类比较多,分子内活性基团多,可选择范围广,可按照实际情况利用多种制备技术对其进行性能的改变。所以,天然改性类有机高分子絮凝剂的研究和应用具有良好的发展前景。
当前,我国的油田污水处理中,常见的有天然改性类阳离子型高分子絮凝剂和两性离子型高分子絮凝剂。而对于前者来说,它具有环境污染小,沉降、絮凝脱水作用好以及PH值适用范围广等优点,也成为油田污水处理的高分子絮凝剂的一些重要研究对象。
四、总结
总而言之,油田污水中含有的成分复杂,如果没有进行良好的处理,对环境和水都会带来严重的污染。研制和使用絮凝性能效果好的高分子絮凝剂,可有效地对石油污水进行处理,因而人们要加强这方面的研究,根据油田污水的不同特点研制出安全、无污染、易降解的油田污水处理絮凝剂,从而保证我国环境的水资源的良好性,促进石油开采事业的发展。
参考文献:
[1]李亚平,方洪波,郭燕生.阳离子型有机高分子絮凝剂在含油污水处理中的应用[J].精细石油化工进展,2011,10:40-43.
[2]周琳佳.污水处理站絮凝剂添加配比优化研究[D].东北石油大学,2012.
[3]肖峰超.镇泾油田污水综合处理技术研究[D].西安石油大学,2012.
[4]张锁兵,马自俊,丁唯,赵梦云.油田采油污水处理用絮凝劑研究进展(一)[J].内蒙古石油化工,2010,06:83-84.
【关键词】 油田;污水处理;高分子絮凝剂
一、引言
随着我国大部分油田开发进入中后期阶段,所采出的油田污水在不断地增加,这些油田污水成分复杂,里面含有可溶性盐类、固体颗粒、重金属等有害物质,如果没有对其进行处理,将会造成严重的水污染和环境污染。其中,采用絮凝剂进行油田污水处理是一种常用的方法。尤其是高分子絮凝剂,它具有抗盐性好、沉淀能力强、PH值适用范围广等特点解决了污水中比较难处理的一些问题。目前,油田污水处理中常用的有机高分子絮凝剂有合成类有机高分子絮凝剂和天然改性类有机高分子絮凝剂。本文就针对这两类有机高分子絮凝剂的具体种类、性能特点以及发展情况进行了简单分析。
二、合成类有机高分子絮凝剂
在我国油田污水处理中,合成类有机高分子絮凝剂可以分为阳离子、阴离子、非离子和两性四种絮凝剂,而在石油污水处理中常用的是聚丙烯酰胺、丙烯酰胺共聚物、Mannich反应制得的阳离子型聚丙烯酰胺以及两性离子型高分子絮凝剂。
1、聚丙烯酰胺
聚丙烯酰胺这种分子中存在105~2×105个-CONH2官能团,它是亲水和吸附基团同时具有的特殊分子。在石油污水处理中是一种辅助絮凝剂。它的原理就是利用分子链中所特有的-CONH2官能团与悬浮物之间产生一种吸附架桥的效果,使絮体矾花变大,从而加速它的沉降作用并快速地进行清除效果。在这之中,絮凝效果与聚合物相对分子质量具有密切的关联。从而增强聚合物相对分子质量,可提高絮凝剂在水中的作用效果,加强絮凝网捕作用力,减小絮凝剂的使用量。提高絮凝作用力。因此在实际的污水处理中,聚丙烯酰胺具有用量少且效果好的特点。
2、丙烯酰胺共聚物
它是一种带有阳离子基团的线型水溶性高聚物,在分子链上存在的正电荷具有密度高的特点,水溶效果较好,絮凝能力强,因而具有较强的耐温性、抗剪切性、吸附性以及耐酸碱性等优点。这种絮凝剂在石油的污水处理中用量也很少且效果好,不会对环境造成影响,因而在石油污水处理中应用的也比较广泛。
3、Mannich反应制得的阳离子型聚丙烯酰胺
它对水溶液介质中存在的多种悬浮颗粒都具有很强的絮凝沉降作用,尤其是针对一些具有负电荷的胶体溶液颗粒更能够突显出它的优点。阳离子型聚丙烯酰胺所具有的良好絮凝作用主要表现在以下方面:一是利用电中和将所具有负电荷的悬浮颗粒失去分散稳定性;二是利用“架桥”的效果将悬浮颗粒集成一个较大的颗粒状再将其进行加速沉降,并且采用这种絮凝剂所形成的聚集体相比于无机絮凝剂所形成的聚集体具有更强的紧密性和牢固性,从而更加有利于加强机械脱水能力;三是与带负电的溶解物发生作用,从而生成不溶物沉淀。通过对油田污水中包含的二硫化碳、金属盐以及有机胺等物质,对其用了多功能的阳离子型聚丙烯酰胺进行絮凝处理,发现处理效果良好。
4、两性离子型高分子絮凝剂
这种絮凝剂的分子链中同时具有正电荷与负电荷这两种电荷基团的水溶性聚合物。可以将其应用到带有不同电荷的污染物中进行处理,并且具有抗盐性好,PH值适用范围广且沉降、絮凝脱水作用好等优点,尤其是在污泥脱水的作用中,不仅具有吸附桥联和电性中和的效果,并且能将分子间进行“缠绕”包裹,从而将处理过程中的污泥颗粒变大变粗,使其达到一种脱水效果好的作用。这种效果可以针对多种性质和多种不同腐败程度的污泥进行处理,最后都能达到一种较好的脱水助滤的效果。因此这种两性离子型高分子絮凝剂是我国的石油污水处理絮凝剂中的一个开发热点技术。
三、天然改性类有机高分子絮凝剂
这类絮凝剂相比于合成类有机高分子絮凝剂,具有以下方面的优点:一是它的原材料属于可再生资源,其来源广阔,生产成本低,价格便宜;二是它基本属于无毒絮凝剂,并且很容易生化降解,不会出现二次污染的问题;三是这种絮凝剂中存在的天然高分子种类比较多,分子内活性基团多,可选择范围广,可按照实际情况利用多种制备技术对其进行性能的改变。所以,天然改性类有机高分子絮凝剂的研究和应用具有良好的发展前景。
当前,我国的油田污水处理中,常见的有天然改性类阳离子型高分子絮凝剂和两性离子型高分子絮凝剂。而对于前者来说,它具有环境污染小,沉降、絮凝脱水作用好以及PH值适用范围广等优点,也成为油田污水处理的高分子絮凝剂的一些重要研究对象。
四、总结
总而言之,油田污水中含有的成分复杂,如果没有进行良好的处理,对环境和水都会带来严重的污染。研制和使用絮凝性能效果好的高分子絮凝剂,可有效地对石油污水进行处理,因而人们要加强这方面的研究,根据油田污水的不同特点研制出安全、无污染、易降解的油田污水处理絮凝剂,从而保证我国环境的水资源的良好性,促进石油开采事业的发展。
参考文献:
[1]李亚平,方洪波,郭燕生.阳离子型有机高分子絮凝剂在含油污水处理中的应用[J].精细石油化工进展,2011,10:40-43.
[2]周琳佳.污水处理站絮凝剂添加配比优化研究[D].东北石油大学,2012.
[3]肖峰超.镇泾油田污水综合处理技术研究[D].西安石油大学,2012.
[4]张锁兵,马自俊,丁唯,赵梦云.油田采油污水处理用絮凝劑研究进展(一)[J].内蒙古石油化工,2010,06:83-84.