隨著(zhù)對工業(yè)污水危害性的認識和全球對無(wú)污染工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的重視,以及面臨人類(lèi)賴(lài)以生存的水資源衰竭等現狀,世界各國科研工作者越來(lái)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(jìn)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[1,2]。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,設備要求苛刻,造價(jià)和處理費用較高;而普遍實(shí)用的絮凝處理技術(shù)雖然簡(jiǎn)便易實(shí)現,但是不能有效降低cod值以達到外排水的要求[3,4]。國內某油田介紹采用“四劑法”處理含油污注水的技術(shù)和方法,但該法不僅需要分次分過(guò)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(wú)法達到預期的結果,藥劑無(wú)協(xié)同效應,造成藥劑的浪費和處理費用增高[5,6]。
本研究采用實(shí)驗室合成的z-10多功能藥劑及配套的方法,對含油污水進(jìn)行綜合治理,使絮凝、阻垢、防腐和殺菌過(guò)程一步完成,簡(jiǎn)化了污水處理工藝,降低了處理費用。
1 z-10藥劑特性和綜合處理實(shí)驗
1.1實(shí)驗體系
實(shí)驗體系采用長(cháng)慶油田脫油污水,水系和水質(zhì)分析數據分別為: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(gè)/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(gè)/ml。
1.2 綜合處理方法和工藝
該研究以管式反應為基礎,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(jìn)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(diǎn)外,還具有結合ca2+、mg2+、ba2+和sr2+離子的作用,結合了這些離子后,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(guò)程中的結垢問(wèn)題;同時(shí)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(jìn)行綜合處理。經(jīng)凈化處理的水根據處理要求分別達到回注或回灌甚至外排水標準,設備要求簡(jiǎn)單,操作方便。具體的工藝流程如圖1所示。
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1.3 絮凝實(shí)驗
處理過(guò)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(shí)驗
在40±2℃將處理過(guò)的標準試片掛于處理過(guò)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(shí)驗
采用edta法滴定處理過(guò)水樣中的ca2+、mg2+濃度,求得阻垢率。
1.6 殺菌試驗
處理過(guò)的水樣用絕跡稀釋法測定srb含量,計算殺菌率。
2 綜合處理結果和討論
2.1 z-10加藥量對處理結果的影響
綜合處理前后的關(guān)鍵水質(zhì)指標和結果如圖2所示。隨著(zhù)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(shí),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。
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2.2 ph值對處理結果的影響
處理過(guò)程的酸堿度對處理效果有很大的影響,其中綜合去除率和綜合達標率與ph值的變化關(guān)系如圖3所示。由圖可知最佳綜合處理的ph值范圍為4~7,但是考慮到實(shí)際應用和工業(yè)設施的要求,該處理過(guò)程的實(shí)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(mǎn)足油田注水的基本要求。
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2.3 助凝劑對處理結果的影響
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(yáng)和非離子助凝劑中,經(jīng)反復實(shí)驗,發(fā)現陽(yáng)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(zhù)加速沉降過(guò)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(shí),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,在此范圍內處理水的達標率≥96%,絮體的沉降時(shí)間在10s內,適合大量廢水處理的條件要求。
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在40±2℃,20#碳鋼在處理過(guò)水樣中經(jīng)48h跟蹤測試和觀(guān)察,發(fā)現緩蝕率達90%以上,證明該藥劑具有較好的防腐作用。
2.4 工藝過(guò)程對處理結果的影響
污水處理是一個(gè)非常復雜的過(guò)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,濃縮倍數可達4~5倍,有效地改進(jìn)了油田含油污水的處理。
3 結 論
對長(cháng)慶油田含油污水使用z-10藥劑及相應綜合處理方法,可簡(jiǎn)化油田含油污水的處理過(guò)程,降低處理費用,達到一劑多效,處理后的水綜合達標率≥96%。
參考文獻
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2 徐根良,曾靜,翁建慶.含油廢水處理技術(shù)綜述.水處理技術(shù),1991,17(1):1
3 李為群,劉健.高分子絮凝劑開(kāi)發(fā)應用新動(dòng)向.環(huán)境污染與防護,1997,19(3):32
4 王紹玲,熊運實(shí),向蘭,鄭遠揚.石油及其它有污染的生物治理法.油氣田環(huán)境保護,1994,4(4):34
5 李用剛,肖錦.多功能處理劑在絮體、金屬及垢表面上的成膜研究.水處理技術(shù),1992,18(1):52
6 邱學(xué)青,楊東杰,肖錦.絮凝-緩蝕-阻垢gmt-a緩蝕、阻垢機理.1995,21(3):179 來(lái)源:谷騰水網(wǎng)