FENTON試劑處理油田含聚污水中聚丙烯酰胺的試驗(yàn)研究維普資訊/0,能源環(huán)境保護(hù)第卷第期,年月試劑處理油田含聚污水中聚丙烯酰胺的試驗(yàn)研究邵強(qiáng),閆光緒,郭紹輝中國石油大學(xué)北京環(huán)境中心,北京摘要通過對我國油田含聚污水污染狀況進(jìn)行分析,提出處理油田含聚污水的關(guān)鍵是去除污水中的聚丙烯酰胺。以聚丙烯酰胺污水為處理對象,通過正交試驗(yàn)確定了試劑各影響因素的影響權(quán)重,并深入研究了試劑中各影響因素的作用機(jī)制,同時通過分別試驗(yàn)確定了試劑處理聚丙烯酰胺污水的最佳操作條件。和濃度分別為/、。幾,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間,反應(yīng)體系的為左右,的降解率能達(dá)到以上,降解率高達(dá)。關(guān)鍵詞試劑含聚污水聚丙烯酰胺作用機(jī)制中圖分類號文獻(xiàn)標(biāo)識碼文章編號,佃,咖咖,】/,】/,隨著油產(chǎn)量的遞減和高采出油含水量的增術(shù)中占據(jù)著越來越重要的作用。但聚合物驅(qū)油采加,聚合物驅(qū)油作為油田三次采油的一項(xiàng)重要油所需注水量極大,含聚污水的大量外排造成嚴(yán)技術(shù),目前在我國一些油田如大慶油田、勝利重的環(huán)境污染,同時含聚污水的回注造成近井地油田等已得到了廣泛的應(yīng)用,油田采油由以往帶油層污染,注水壓力上升,注水困難,產(chǎn)油量下的水驅(qū)單獨(dú)注水驅(qū)油逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樗?qū)和聚合降,聚合物驅(qū)油引起的問題日益嚴(yán)重。目前我物驅(qū)油并存的方法,聚合物驅(qū)油在油田采油技國聚合物驅(qū)油技術(shù)廣泛采用聚丙烯酰胺,其所產(chǎn)生的含有聚丙烯酰胺的污水粘收稿日期一叭一修改稿度大、水中油滴及固體懸浮物在聚丙烯酰胺及其第一作者簡介邵強(qiáng)一,男,碩士研究生,研究方向水污染水解產(chǎn)物的作用下乳化穩(wěn)定性強(qiáng)【】,處理起來非的防治及其回用。維普資訊/邵強(qiáng)等試劑處理油田含聚污水中聚丙烯酰胺的試驗(yàn)研究常困難。油田含聚污水處理技術(shù)近年來發(fā)展較快,國內(nèi)外許多研究者已經(jīng)在高效絮凝劑研制開發(fā)、超聲波技術(shù)引、微生物技術(shù)、電滲析技術(shù)等方面取得了突破。本文采用目前在含聚污水處理中較少使用的試劑高級氧化技術(shù)即法。自年發(fā)現(xiàn)/體系的氧化作用以來,該體系即以試劑而聞名,其反應(yīng)實(shí)質(zhì)就是/在催化劑存在的條件濃度/下發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)生成氧化能力很強(qiáng)的羥基自由基圖聚丙烯酰胺溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線,其反應(yīng)機(jī)理如下通過繪制吸光度對聚丙烯酰胺濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲廠一線,如圖所示,得出聚丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方。程為廠一/一吸光度/越一聚丙烯酰胺濃度,/。廠降解率筆者認(rèn)為處理油田含聚污水的關(guān)鍵是去除由下式計(jì)算出吸附劑吸附聚丙烯酰胺濃度降污水中的聚丙烯酰胺,這樣才能降低解率污水粘度,提高含聚污水水質(zhì),利于后續(xù)處理刀口一/口方法的深入處理。本文對試劑用于處理其中叼一濃度降解率,聚丙烯酰胺污水進(jìn)行了研究,通過正交試驗(yàn)確。一原水濃度,/定了試劑各反應(yīng)因素的影響權(quán)重,并考一處理后污水濃度,/。察了各影響因素對降解效果的影響,深實(shí)驗(yàn)方法入分析了各影響因素對處理效果影響的原配制濃度為/的聚丙烯酰胺溶液,分因。別取的聚丙烯酰胺溶液放人的錐實(shí)驗(yàn)部分形瓶中,用鹽酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的值至所需值,分別加入固體和到所主要儀器和藥劑需濃度,放入恒溫水浴振蕩器中恒溫震蕩不同時儀器型水浴恒溫振蕩器常州國華電問,靜置后取上清液,測定聚丙烯酰胺溶液器有限公司自外可見分光光度計(jì)濃度和值。一型速測儀蘭州連華環(huán)?？萍加邢薰疽恍陀?jì)上海雷磁儀器廠結(jié)果與討論藥劑分析純過氧化氫,/,聚丙反應(yīng)條件的正交試驗(yàn)烯酰胺萬等。試劑是利用在酸性條件下催化分析方法分解產(chǎn)生來攻擊有機(jī)物分子內(nèi)鍵,而試驗(yàn)過程中所采用的分析方法見表。的產(chǎn)生又受到許多因素的限制,不同廢水成表分析指標(biāo)及分析方法分所需的最佳操作條件不盡相同,對于聚丙烯酰分析指標(biāo)分析方法胺污水的處理必須先確定其最佳操作條件,筆者值玻璃電極法,綜合考慮各種因素設(shè)計(jì)了以】、?！?、反應(yīng)值一型速測儀測定聚丙烯酰胺濃度淀粉一碘化鎘分光光度法”溫度和反應(yīng)時間為變量的因素水平的正交試驗(yàn)如表所示,試驗(yàn)結(jié)果列于表。聚丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線方程維普資訊/第卷第期能源環(huán)境保護(hù)表正交試驗(yàn)因素水平到小的次序?yàn)闈舛确磻?yīng)時間濃度反應(yīng)溫度,濃度作為反應(yīng)的核心試劑是氧化反應(yīng)的主要影響因素,反應(yīng)時間和榷度的影響相差不大,對氧化試驗(yàn)影響程度最小的反應(yīng)溫度。由此本文確定初步實(shí)驗(yàn)操作條件為【】/,】/,反應(yīng)溫度從正交試驗(yàn)的結(jié)果可以看出,在選定的影響,反應(yīng)時間為。因素中,各因素對降解率的影響權(quán)重從大表正交試驗(yàn)結(jié)果各反應(yīng)因子對試劑氧化處理效果的影響由圖可知,溶液的值對降解的影值響很大,在酸性條件下的降解效果明顯高于中性試劑通常在酸生條件下發(fā)生作用,在中和堿性溶液,其中在時,處理效果最好,降性和堿性的環(huán)境中,不能催化產(chǎn)生,解率能達(dá)到,這與文獻(xiàn)報道的最佳值因?yàn)槿芤褐械拇嬖谛问绞苤朴谌芤褐械幕疽恢码俊Ｆ湓蚴窃噭┡c值。值對降解率的影響如圖所示。的存在形式均受溶液的值影響,試劑只有在酸性條件下才能反應(yīng)生成羥基自由基每一鏈節(jié)中均含有一個酰胺基一,酰胺基帶負(fù)電荷,之間有氫鍵作用,在酸性條件下線形分子卷曲程度最佳,因此在酸性條件褂膳下試劑氧化處理聚丙烯酰胺降解率逝達(dá)到以上。進(jìn)一步分析其變化規(guī)律對降解率的影響,其中當(dāng)時,降解率有明顯的下降,這是因?yàn)橹敌∮跁r,生成的】這值種復(fù)合體減緩了氧化反應(yīng)速度,在圖值對處理效果的影響維普資訊/邵強(qiáng)等試劑處理油田含聚污水中聚丙烯酰胺的試驗(yàn)研究離子濃度很高的情況下生成穩(wěn)定的【離本身可以清除一子,這種離子使過氧化物變得具有親電性而提高,因此,以上多種原因?qū)е铝私灯浞€(wěn)定性,減少了與的充分反應(yīng)在高值解率的降低。條件下按照經(jīng)典的試劑反應(yīng)原理,高表濃度對聚丙烯酰胺溶液值的影響值時,有水合氫鐵配合物的生成,其減緩了濃度/值/的生成速度,當(dāng)值高于時,這種水合氫鐵配合物更進(jìn)一步地生成因此。實(shí)際工考慮到后繼深度處理可生化性的需要,考察程運(yùn)行的值調(diào)節(jié)非常重要,須增設(shè)值自動了的變化,結(jié)果如表所示。由表很清楚地監(jiān)測儀器控制?？闯?當(dāng)為/時,處理后溶液的濃度值最低,能達(dá)到/,因此結(jié)合圖、表采用試劑處理污水的有效性和經(jīng)濟(jì)性能夠很容易得出當(dāng)濃度為/時,溶主要取決于過氧化氫的投加量,因?yàn)椴拍軌蛞旱奶幚硇Ч詈?。分解生成羥基自由基。圖為的濃度變對表進(jìn)行分析可以看出,當(dāng)化對處理效果的影響。/時,隨著的增加其溶液值逐漸降低,其變化規(guī)律和降解率基本一致,其這一階段的降解原理和同階段降解率一致。當(dāng)】/時,隨著濃度的繼續(xù)增加,謝溶液值隨著迅速升高,并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原水的鞋世值,其原因筆者認(rèn)為還是由于本身具有一定的還原性,過高濃度的導(dǎo)致了溶液值的極速升高。最后,結(jié)合降解率和溶液的變化我們最終確定/是的最濃度/佳處理濃度。圖濃度變化對降解率的影響反應(yīng)時間由圖可以清楚看出,當(dāng)】在/試劑反應(yīng)時間的長短對于其在實(shí)際應(yīng)左右時,的處理效果最好,降解率能達(dá)到近用中非常重要,反應(yīng)時間太短,反應(yīng)不充分,浪費(fèi)。的整體去除效果是隨著的增大量的試劑,時間太長則會增加運(yùn)行成本,不利于加先增大后逐漸降低。從反應(yīng)機(jī)理我們對實(shí)際應(yīng)用。圖所示為試劑反應(yīng)時間對濃度變化對的去除效果的影響進(jìn)行的處理效果的影響。分析,當(dāng)溶液中只存在時,的降解率能達(dá)到以上,雖然試劑氧化反應(yīng)不能進(jìn)行,但由于存在著被溶液中的溶解氧氧化成,進(jìn)而與水生成,沉淀,溶液褂中的能被吸附沉淀下來而得以世去除隨著】的逐漸增大,與氧化生成的隨之增加,越來越多的被分解,因此,的降解率也越來越大,隨著的越來越高,雖然生成了更多的反應(yīng)時間/,但同時過多的會和發(fā)生副反應(yīng)圖反應(yīng)時間對處理效果的影響不僅消耗了大量的從圖中可以看出,降解效果可以分,而且也會降低的濃度,并且較高濃度為兩個階段反應(yīng)開始前內(nèi)處理效果隨反的會造成自身分解反應(yīng)的加劇,過高濃度的應(yīng)時間的延長迅速達(dá)到以上,趨勢基本符合維普資訊/第卷第期能源環(huán)境保護(hù)表濃度對聚丙烯酰胺溶液值的影響線性關(guān)系反應(yīng)時間在后,反應(yīng)基本達(dá)到原水值平衡,降解率穩(wěn)定在一。因?yàn)樵嚌舛?劑生成是一個很快的反應(yīng),它在反應(yīng)唯/內(nèi)迅速生成大量的,氧化在從溶液值的變化來繼續(xù)考察濃度變后,生成的和反應(yīng)成為試劑處理化對去除效果的影響,通過表可以看出,聚丙烯的主反應(yīng),但的催化性能比低很酰胺溶液的值基本隨著】的增加而降低,多,另外還會和有機(jī)物質(zhì)和中問產(chǎn)物生成產(chǎn)當(dāng)】降低到左右時,隨著【】的進(jìn)生了難以被氧化的中間體絡(luò)合物,使反應(yīng)速一步增加溶液的值基本上不再變化,值率降低維持在/。因此,通過溶液濃度和的變化催化劑濃度我們可以確定最佳】為。是產(chǎn)生羥基自由基的必要條件,在沒有通過表對農(nóng)度變化對聚丙烯酰胺溶液的情況下,不能分解產(chǎn)生。因此,值的影響進(jìn)行了分析剛開始投加時,溶濃度的多少對試劑處理效果有液的值有一定程度的提高,認(rèn)為溶液的著重要的作用。圖為濃度變化對降值升高主要由于本身具有一定的還原性。此解率的影響曲線圖。時濃度很高,過高濃度的導(dǎo)致了溶液值的升高隨著【】的增加,和反應(yīng)生成的攻擊的分子鏈?zhǔn)怪纸獬尚〉姆肿?溶液的值也隨之降低,當(dāng)】斟增至/時,溶液的值降至/,降璉逝解率能達(dá)到,對聚丙烯酰胺溶液的值有很強(qiáng)的降解效果。綜合濃度對聚丙烯酰胺濃度和的影響我們可以確定/是的最佳濃度值。濃度/圈濃度變化對降解率的影響溫度在溶液值為,】的投加量為/由圖可以清楚看出,隨著】的不斷增,的投加量為/,反應(yīng)時問的條加,的降解率也隨之增大,當(dāng)】到件下考察反應(yīng)溫度對降解率的影響,結(jié)果見圖。/左右時降解率達(dá)到最大,最高降解率能達(dá)到隨著】的進(jìn)一步增加,的降解率不再繼續(xù)增加,反之逐漸降低,因此我們可以確定最佳】為/。通過分析降解率變化分析可得,在溶斟液中只存在的情況下,對的降解璉逝基本沒有影響,說明對的氧化效果很差