摘要:對油田含油污水,使用Z-10多功能藥劑及相應(yīng)的綜合處理方法,在投藥量15~20mg/l下,處理水的綜合達(dá)標(biāo)率≥96%,簡化污水處理過程,降低了處理費用。
關(guān)鍵詞:Z-10;多功能藥劑;綜合處理;污水處理
一、引言
隨著對工業(yè)污水危害性的認(rèn)識和全球?qū)o污染工業(yè)生產(chǎn)過程的重視,以及面臨人類賴以生存的水資源衰竭等現(xiàn)狀,世界各國科研工作者越來越多的致力于工業(yè)污水的治理和綜合利用方面的研究,取得了很大進展。本研究采用實驗室合成的Z-10多功能藥劑及配套的方法,對含油污水進行綜合治理,使絮凝、阻垢、防腐和殺菌過程一步完成,簡化了污水處理工藝,降低了處理費用。
二、Z-10藥劑特性和綜合處理實驗
1、實驗體系。實驗體系采用某大型油田脫油污水,水系和水質(zhì)分析數(shù)據(jù)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/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/ml。
2、綜合處理方法和工藝。該研究以管式反應(yīng)為基礎(chǔ),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外,還具有結(jié)合Ca2+、Mg2+、Ba2+和Sr2+離子的作用,結(jié)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程中的結(jié)垢問題;同時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)同對含油污水進行綜合處理。經(jīng)凈化處理的水根據(jù)處理要求分別達(dá)到回注或回灌甚至外排水標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備要求簡單,操作方便。
3、絮凝實驗。處理過的水樣經(jīng)K2Cr2O7法測定COD值,并分析色度和懸浮物含量。
4、緩蝕實驗。在40±2℃將處理過的標(biāo)準(zhǔn)試片掛于處理過的水樣中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(biāo)準(zhǔn)掛片,20#碳鋼,表面積20cm2。
5、靜態(tài)阻垢實驗。采用EDTA法滴定處理過水樣中的Ca2+、Mg2+濃度,求得阻垢率。
6、殺菌試驗。處理過的水樣用絕跡稀釋法測定SRB含量,計算殺菌率。
三、綜合處理結(jié)果和討論
1、Z-10加藥量對處理結(jié)果的影響。綜合處理前后的關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)和結(jié)果。隨著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(dá)15~20mg/l時,所有測定指標(biāo)的去除率均達(dá)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。
2、pH值對處理結(jié)果的影響。處理過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(dá)標(biāo)率與pH值的變化關(guān)系??芍罴丫C合處理的pH值范圍為4~7,但是考慮到實際應(yīng)用和工業(yè)設(shè)施的要求,該處理過程的實際操作pH值范圍為5.5~7,經(jīng)處理的水達(dá)標(biāo)率在96%以上,滿足油田注水的基本要求。
3、助凝劑對處理結(jié)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(dá)標(biāo)率。在本研究使用的陰、陽和非離子助凝劑中,經(jīng)反復(fù)實驗,發(fā)現(xiàn)陽離子助凝劑更適合綜合處理體系,其用量與處理水達(dá)標(biāo)率之間的變化關(guān)系。很少量的助凝劑就能顯著加速沉降過程,并且有利于水質(zhì)的達(dá)標(biāo)率的提高,但是,助凝劑的量很大時,水質(zhì)的達(dá)標(biāo)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(nèi)處理水的達(dá)標(biāo)率≥96%,絮體的沉降時間在10s內(nèi),適合大量廢水處理的條件要求。在40±2℃,20#碳鋼在處理過水樣中經(jīng)48h跟蹤測試和觀察,發(fā)現(xiàn)緩蝕率達(dá)90%以上,證明該藥劑具有較好的防腐作用。
4、工藝過程對處理結(jié)果的影響。污水處理是一個非常復(fù)雜的過程,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(xiàn)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(dá)到5.5~7.5。經(jīng)這種方法處理的水,鹽份少,濃縮倍數(shù)可達(dá)4~5倍,有效地改進了油田含油污水的處理。
四、結(jié)論
對油田含油污水使用Z-10藥劑及相應(yīng)綜合處理方法,可簡化油田含油污水的處理過程,降低處理費用,達(dá)到一劑多效,處理后的水綜合達(dá)標(biāo)率≥96%。
參考文獻:
1、朱權(quán)云.工業(yè)廢水中有機污染物處理技術(shù)開發(fā)動向[J].石油與天然