油田污水处理用絮凝剂的发展现状及展望

油田污水处理用絮凝剂的发展现状及展望

郑怀礼１ ２唐雪２王薇２沈雷１吴幼权１陈容１（１．重庆大学城市建设与环境工程学院，

重庆４０００４５；２．重庆大学化学化工学院，重庆４０００３０）

摘要综述了油田污水处理用絮凝剂的种类、使用性能和应用进展情况。阐述了各类

型絮凝剂处理油田废水的优势和缺点。并针对油田污水处理用絮凝荆存在的问题，对今后

的研究工作提出了几点建议。

关键词油田废水；絮凝剂；污水处理

ｓｔａｔｕｓａｎｄｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅ

ｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｉｌｆｉｅｌｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒ

ＺＨＥＮＧＨｕａｉ一∥，２ＴＡＮＧＸｕｅ２ＷＡＮＧＷｅｉ２ＳＨＥＮ跆，ＷＵＹｏｕ—ｑｕａｎｌ

（１．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４５，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３０，Ｃｈｉｎａ．）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｎｅ

ｍｅｎｔｏｆｔｈｅ

ａｎｄｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｒｅｃｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐ—ｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｉｌｆｉｅｌｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｒｅａｒｅｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｔｏｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｅａｃｈｔｙｐｅｏｆｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓａｎａｌｙｚｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓ

ａｒｅｅｘｉｓｔｅｄｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｉｌｆｉｅｌｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋ

ｐｒｏｐｏｓｅｄ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｉｌｆｉｅｌｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒ，ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ，ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ

１前言

目前，我国大部分油田已进入石油开发的中期和后期，采出油中的含水量为７０％一８０％，有的油田甚至已高达９０％，为保证原油合格（含水率＜０．５％）外输，必须脱水ｕｑｌ。因此产生大量的含油废水，废水成分复杂，除了含有可溶性盐类、重金属、悬浮的乳化油、固体颗粒和硫化氢等天然的杂质外，还含有一些用来改变采出水性质的化学添加剂，以及注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂和防垢剂等。油田污水呈现出含油量高、成分复杂、矿化度高、水温较高、具有放射性、乳化程度高及油、泥、水分离难度大的特点。将其直接用于回注容易造成地层堵塞，加速管线腐蚀，外排造成污染，因此必须经过严格处理才能回注或排放‘４ ６１。

目前，国内外对油田废水的处理方法主要有生物法、电化学法、膜分离法及混凝沉淀法。其中混凝沉淀法因反应快、沉降时间短、处理效果好、操作简单而被国内外广泛采用。而絮凝剂又是絮凝法处理技术的核心。油田废水处理常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合／复配絮凝剂三大类。

２无机絮凝剂

目前，在油田污水处理中使用较多的无机絮凝剂是聚合氯化铝（ＰＡＣ）和聚合硫酸铁（ＰＦＳ）。各种工艺生产的ＰＡＣ仍然是用量最大、使用最广的无机高分子絮凝剂。其主要缺点是用量大、处理后的含油量、ＣＯＤＣｒ难以达标；形成的絮体沉降速度慢，进出管线、溶气缸等结垢严重，对环境造成二次污染。ＰＦＳ具有絮凝能力强、矾花大、沉降快、适用范围广、无二次污染等优点。但因生产工艺复杂、成本高和在水中的残留色度，应用范围不及ＰＡＣ。随着化学工业的发展，适用于油田含油废水处理的铝、铁改性产品不断涌现。如２０世纪９０年代开发的聚硫氯化铝（ＰＡＣＳ）、聚硫氯化铁（ＰＦＣＳ）、聚磷氯化铝（ＰＰＡＣ）和聚磷硫酸铁（ＰＦＰＳ）等，其除油、去除ＣＯＤ、脱色等多种性能都优于聚合氯化铝、聚合硫酸铁一－７１。经对比研究发现，一】６０—

ＰＰＡＣ和ＰＦＰＳ絮凝剂对稠油废水的处理具有破乳能力，浊度去除率高达９９．５％，除油率达到９９％以上。处理效果明显优于ＰＡＣ和ＰＦＳ，处理费用却低于ＰＡＣ和ＰＦＳ处理费用旧】。

无机高分子絮凝剂的絮凝效果处在传统絮凝剂和有机高分子絮凝剂之间，这促使人们研究各种复合型无机高分子絮凝剂。含有活性硅酸（聚合硅酸）的多核无机高分子絮凝剂成为研究的热点，研究较多的有：聚硅氯化铝（ＰＡＳＣ）、聚硅硫酸铝（ＰＡＳＳ）、聚硅氯化铁（ＰＦＳＣ）、聚硅硫酸铁（ＰＦＳＳ）、聚硅氯化铝铁（ＰＡＥＳＣ）、聚硅硫酸铝铁（ＰＡＦＳＳ）和聚合硅酸硫酸铝锌等。该类聚合物既有吸附脱稳作用，又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用，大大提高了絮凝效果旧。引。李凡修等［１３１用硅酸钠、硫酸铝和硫酸锌制取了一种新型聚合硅酸硫酸铝锌絮凝剂（ＰＳＡＺＳ），用于新疆克拉玛依油田含油污水处理的现场应用表明：当絮凝剂ＰＳＡＺＳ投加量为６０～８０ｍｇ／Ｌ，助凝荆ＰＡＭ投加量为２—４ｍｇ／Ｌ，可使处理后的滤前水油含量≤１０ｍｇ／Ｌ、悬浮物。＜５ｍｇ／Ｌ，达到回注水要求。周风山等［１副用含Ｆｅ、Ｍｇ、Ａ１和Ｚｎ金属核的络合剂（ＦＭＡ）及含活性Ｓｉ０２的交联剂（ＰＳｉ）改性增效聚合氯化铝（ＰＡＣ），合成了一种硅稳定型多核无机高分子絮凝剂（ＰＭＣ），用于油田采油污水处理，处理后污水的ＣＯＤ和含油率均可达到国家规定的污水回注标准或排放标准。

为克服传统的无机高分子絮凝剂电荷密度不高、用量大和受环境影响大的缺点，郭明红等口印研制了一种以溶胶为基础的新型无机微颗粒类絮凝剂ＮＦＡＣ，它是由以稳定的三氯化铁溶胶体系为基础，添加氯化铝溶液制得的一种具有高正电荷密度的无机微颗粒絮凝剂。用于处理胜利油田采油污水，加量２０Ｌ，浊度和含油去除率分别为７８．１９％和８１．０２％，除浊和除油性能明显优于工业聚合铝。ｍｇ／

３有机絮凝剂

有机高分子絮凝剂处理采油污水具有用量小、絮凝能力强、产生浮渣量少、效率高等优点。近年来，发展迅速，形成了类型齐全、规格品种系列化的新兴精细化工领域，用于石油和石化行业含油废水处理的有机絮凝剂的研究和报道也相当多。有机高分子絮凝剂通常分为合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂２大类¨‘”１ｏ

３．１合成有机高分子絮凝荆

在合成有机高分子絮凝剂中，主要是聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）及其衍生物，且几乎都是水溶性的聚合物。按其官能团水解后所带电荷的性质不同可分为阳离子、阴离子、非离子和两性四种类型。目前广泛应用于油田污水处理中的有机絮凝剂主要是阳离子型和两性离子型高分子絮凝剂¨７．埔Ｊ。

３．２阳离子型有机高分子絮凝剂

原油”三采”过程中采出水成分复杂，废水中大部分颗粒和胶体都带有负电荷，常使用阳离子中和其所带电荷，以达到脱稳絮凝的效果。目前研究和应用较为广泛的是各种工艺制得的阳离子聚丙烯酰胺（ＣＰＡＭ），其中丙烯酰胺单体与阳离子单体共聚制得的Ｃ …… 此处隐藏：10257字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……