阳离子型有机高分子絮凝剂在油田水中的应用

聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDMDAAC) 是一种阳离子型有机高分子絮凝剂, 用于水和废水处理时可以同时发挥电中和和架桥作用, 用量少, 效率高, 且无毒副作用, 是一种理想的水处理絮凝剂。本文就聚二甲基二烯丙基氯化铵的除油, 杀菌及絮凝作用做了探讨。

一、除油

含油污水一直以来都是国内外污水处理的难题, 它不仅处理量大, 而且来源广泛, 组成复杂。含油污水最主要的来源是油田采出水, 即原油脱水站、各种原油储耀的罐底水、将含盐量较高的原油用清水洗盐后的污水、进入污水处理站的洗井废水等。由于油田含油污水处理以后主要用于回注, 处理的主要目标污染物为油类物质和悬浮物。

1. A1与聚合氯化铝一起使用时的除油效果

水样来源:SAGD污水

试验药剂:聚合氯化铝、A1、Ca Cl2

试验方法:量取100ML水样置于40℃的水浴中预热20min, 先加聚合氯化铝, 后加A1, 手摇100下, 放入水浴中, 加热30min, 用移液管分别移去一定体积的水样及空白, 用比色法测定水样含油率。

由于含油污水中的乳化油滴和胶体颗粒表面通常带负电荷, 而A1具有很高正电荷密度可以有效地中和其表面的负电荷, 使乳化油滴和胶体颗粒脱稳;同时线性主链中的C一C单键能自由旋转, 在水溶液中充分伸展, 分布比较自由, 可以将负电离子连接起来, 有利于充分发挥粘结架桥作用。因此我们将A1与聚铝、无水氯化钙, 复配使用于含油污水的除油处理, 试验结果显示, A1与聚铝复配使用除油效果很好, 除油率99.73%, 并确定了最佳加药量聚铝为100mg/L, A1为200 mg/L.

2. A1与其他药剂对比除油率

水样来源:SAGD污水

试验药剂:聚合氯化铝、A1、27、55、21、401

试验方法:方法同上, 但为了确定聚铝与有机季胺类药剂加入方式, 本次实验在加药的方式与前面试验方法有所不同的地方是先加入聚铝后手摇50下, 再加入有机季胺类药剂手摇50下, 其他实验方法同上。

试验结论:A1与其他有机季胺类相比较, 除油率效果较好, 加药浓度200mg/L时, 除油率为99, 89, 但加药浓度为100 mg/L时, 除油率为97.53%, 401药剂与A1比较, 加药浓度200mg/L时, 除油率为99, 76%, 加药浓度为100mg/L时, 除油率为99.40%, 与A1效果不分上下。

二、杀菌

1. A1与戊二醛复配, 杀菌试验验证

水样来源:风城80万调储罐进口 (培养四天, H2S≥15mg/L)

试验药剂;A1、净水剂 (聚合氯化铝) 、戊二醛

试验方法:水样中加入净水剂, 适当搅拌, 分别加入药剂A1和戊二醛, 取其上层清液, 放入若干个具塞试管中密封 (塞口缝隙中涂抹凡士林, 用保鲜膜包裹) 后, 定期测定溶液中SRB数量 (和硫化氢浓度 (比色法) 变化

试验数据:见下表

试验结论:由表一数据可知, A1单独使用效果不好, 要和净水剂、戊二醛复配使用效果才最佳, 并除菌效果都好于戊二醛。

2. A1与其他药剂对比

水样来源:风城80万调储罐进口 (培养四天, H2S≥15mg/L)

药剂名称:A1、27、55、21、401、KL-204杀菌剂、净水剂、净水剂 (聚合氯化铝) 、戊二醛

试验方法:同上

试验数据:见下表

试验结论:A1药剂与聚合氯化铝、戊二醛复配使用后与其他季胺类药剂相比, 除菌效果最好, 并且杀菌率100%, 与KL-204无机杀菌剂相比, 效果最好。

三、絮凝

采用絮凝剂通过絮凝沉降法处理工业废水是目前国内外普遍采用的一种既经济又简便的水质处理方法。聚二甲基二烯丙基氯化铵 (PDMDAAC) 一般被用于水和废水处理, 它可以同时发挥电中和及架桥作用, 作为一种阳离子型有机高分子絮凝剂, 它是一种理想的水处理絮凝剂, 并且用量少, 效率高, 且无毒副作用。

1. A1对原油污水净水试验

水样来源:沙南水样

药剂名称:A1、净水剂 (聚合氯化铝) 、助凝剂 (聚丙烯酰胺)

试验方法:每个烧杯中加入1000ml水样, 并排放在搅拌桨的下方, 将预定剂量的溶液加到每逢试管中, 然后用水稀释50ml, 起动多联搅拌器, 在转速120r/min下快速搅拌3min后, 按预定的次序将每种溶液借助试管架连续快速倾入每个烧杯中, 加完所有溶液后, 快速搅拌1min, 停止搅拌, 移去搅拌桨, 并观察絮团的沉降, 记录絮团相对大小, 絮团沉降到烧杯底所需要的时间。

结论:A1加药浓度5mg/L时, 絮凝效果较好。

摘要：目前油田污水的净化广泛使用的方法是絮凝沉淀法。单独使用无机絮凝剂, 一旦加药量大, 水中生成沉淀便过多, 大量污泥和浮渣便会产生, 对加药设备、管线的防腐要求也更高, 投入成本加大, 水处理的要求也难以满足。为了克服无机絮凝剂的缺点, 推广应用阳离子有机絮凝剂, 其应用前景和优势表现在强化絮凝除去难生物降解有机污染物方面除菌效果。

关键词：阳离子有机絮凝剂,除油,杀菌,絮凝