隨著(zhù)油田逐漸進(jìn)入高含水后期開(kāi)發(fā)階段,剩余可采儲量越來(lái)越少,產(chǎn)油量遞減越來(lái)越嚴重,因而三次采油技術(shù)得到了大規模的發(fā)展。三次采油方法繁多,其中聚合物驅油技術(shù)占有重要的地位。在所有的聚合物中,聚丙烯酰胺由于具有高相對分子質(zhì)量和良好水溶性的優(yōu)點(diǎn)而使用得最多。聚丙烯酰胺溶入水后一方面增大驅替液的粘度,降低油水流度比,最終提高波及系數;另一方面除降低水相滲透率外,還增加了驅替液在油藏高滲透部位的流動(dòng)阻力,使平面流動(dòng)更為均勻,進(jìn)而提高采收率。聚合物驅油技術(shù)的推廣產(chǎn)生了一種新型廢水,即含聚丙烯酰胺采油廢水。就目前而言,由于各大油田為了提高原油采儲量而相繼應用該技術(shù),產(chǎn)生的含聚丙烯酰胺采油廢水的數量逐年攀升。加之這類(lèi)廢水成分極其復雜,還具有高粘度和較強的乳化穩定性,導致其難于進(jìn)行有效處理。目前,絮凝處理是一種國內外普遍使用的用來(lái)提高水質(zhì)處理效率經(jīng)濟而簡(jiǎn)便的方法。本文采用絮凝法對模擬采油廢水中的PAM進(jìn)行去除研究,探討主要影響因素對PAM去除效果的影響,從而為該法的工業(yè)應用提供技術(shù)依據。
1實(shí)驗部
分1.1實(shí)驗試劑與儀器實(shí)驗試劑:700萬(wàn)分子量聚丙烯酰胺;鹽酸、氫氧化鈉(均為分析純);絮凝劑PAC(工業(yè)級)。實(shí)驗儀器:AR1530Adventurer通用型電子天平、PHS25A型數字酸度計、V1100D型可見(jiàn)分光光度計、JJ4六聯(lián)電動(dòng)攪拌器。
1.2實(shí)驗方法實(shí)驗原始水樣為含聚丙烯酰胺采油廢水,取自某油田,由人工配水的方法進(jìn)行調配。經(jīng)測定,配制后的模擬水樣pH值為7.3,PAM濃度為120mg/L。絮凝實(shí)驗采用燒杯法進(jìn)行。在燒杯中置入50mL模擬水樣,用六聯(lián)電動(dòng)攪拌器攪拌,然后往燒杯中投加絮凝劑,先快速攪拌一定時(shí)間,然后調低轉速進(jìn)行慢速攪拌,一定時(shí)間后停止攪拌,沉降一定時(shí)間。取上清液進(jìn)行測試分析。
1.3實(shí)驗分析方法pH值采用玻璃電極法測定。聚丙烯酰胺濃度的測定采用淀粉碘化鎘分光光度法。2結果與討論2.1絮凝劑投加量對絮凝效果的影響考慮價(jià)格及去除效果的原因,選定PAC作為絮凝劑。每個(gè)燒杯取50mL實(shí)驗廢水,不調節pH值, 依次加入不同投加量的1%PAC溶液,快速攪拌2-5min后慢速攪拌15min,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。實(shí)驗結果如圖1。
由圖1可以看出,絮凝劑投加量對絮凝效果有著(zhù)重要的影響。當投加量從100mg/L提高到300mg/L的過(guò)程中,反應迅速,絮凝體沉淀徹底。但是隨著(zhù)投加量的繼續增加,去除率沒(méi)有明顯變化。這是因為投加量為300mg/L的時(shí)候,PAM去除率已相當高,水中剩余PAM含量并不多,投加過(guò)量的絮凝劑沒(méi)有更多的表面活性點(diǎn)來(lái)發(fā)生吸附架橋作用。根據實(shí)驗結果,結合經(jīng)濟性原則,將絮凝劑最佳投加量定為300mg/L。
2.2pH值對絮凝效果的影響 每個(gè)燒杯取50mL實(shí)驗廢水,放在六聯(lián)電動(dòng)攪拌器上,各投加300mg/L1%PAC溶液,調節不同pH值,快速攪拌2.5min后,再慢速攪拌15min,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。實(shí)驗結果如圖2所示。
由圖2可知,pH值對PAM的去除效果也有影響。當pH值低于5時(shí),去除效果相對較差。隨著(zhù)pH值的增大,PAM去除率也越來(lái)越高。當pH值在5到8范圍內時(shí),去除率相近,效果都較好。隨著(zhù)pH值增加,PAM去除效果變差。由此可見(jiàn),最佳pH在5到8之間。
2.3快攪時(shí)間對絮凝效果的影
響每個(gè)燒杯取50mL實(shí)驗廢水,放在六聯(lián)電動(dòng)攪拌器上,將快攪時(shí)間作為變量。5個(gè)燒杯中各加入300mg/L1%PAC溶液,不調節pH值,快速攪拌不同時(shí)間后,再慢速攪拌15min,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。結果如圖3所示。
根據圖3可知,快攪時(shí)間對絮凝效果的影響不是十分突出�？焖贁嚢钑r(shí)間過(guò)短,則混合不充分,絮凝反應不完全。提高快速攪拌時(shí)間利于絮凝劑充分混合到水樣中,但是過(guò)長(cháng)的攪拌時(shí)間,有可能打碎之前形成的絮體而影響去除效果。根據實(shí)驗結果,選擇1.5min作為快速攪拌時(shí)間。
2.4慢攪時(shí)間對絮凝效果的影響
每個(gè)燒杯取50mL實(shí)驗廢水,放在六聯(lián)電動(dòng)攪拌器上,向燒杯加入300mg/L1%PAC溶液,不調節pH值,快速攪拌1.5min后,再慢速攪拌不同時(shí)間,靜置25min,取上清液測剩余PAM濃度。結果如圖4。
過(guò)短的慢攪時(shí)間無(wú)法促進(jìn)絮凝顆粒增長(cháng),不利于絮凝劑發(fā)揮作用。隨著(zhù)慢攪時(shí)間的提高,PAM去除效果越來(lái)越好。當慢攪15min時(shí),PAM的去除效果已經(jīng)基本穩定。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
2.5沉降時(shí)間對絮凝效果的影
響每個(gè)燒杯取50mL實(shí)驗廢水,放在六聯(lián)電動(dòng)攪拌器上,向5個(gè)燒杯分布加入300mg/L1%PAC溶液,不調節pH值,快速攪拌1.5min后,再慢速攪拌15min,沉降不同時(shí)間后取上清液測剩余PAM濃度。實(shí)驗結果如圖5。
由圖5可以看出,沉降時(shí)間的長(cháng)短對處理效果的影響不大。當沉降時(shí)間為15min的時(shí)候,PAM去除率已相當高,剩余濃度僅為3.74mg/L。此后時(shí)間繼續增加,處理效果已經(jīng)穩定。
3結論
本實(shí)驗以PAC為絮凝劑,研究了油田含聚合物模擬廢水中PAM的去除效果。研究表明:絮凝法作為一種水處理領(lǐng)域常用的技術(shù),用來(lái)去除采油廢水中的聚丙烯酰胺是可行的。PAC投加量、pH值、攪拌時(shí)間、沉降時(shí)間對絮凝效果都有重要的影響。在本實(shí)驗條件下,當PAC投加量300mg/L,pH值中性,快攪和慢攪時(shí)間各為1.5min、15min,沉降時(shí)間15min時(shí),PAM去除率可達96.88%,絮凝后廢水中PAM濃度僅為3.74mg/L。
