油田开发就是一个能量消耗的过程, 一个油田在正式投产后, 因为没有驱油能量的补给, 致使开采时间延长, 当油层压力持续降低, 低于饱和压力后将使天然气释放出来, 从而使石油开采效率降低。为了使油层压力维持在稳定状态, 需要向地层中注入流体, 以对原油在油层中的空隙体积增大, 注水采油技术依然是现今维持油层压力达到石油高产的重要方法, 但此过程会产生大量废水, 油田废水回注成为维持油层压力的重要方法, 可减少对环境污染, 提高石油质量。
(1) 试剂与仪器 应用Orion3-Star型精密p H计, 电子天平为104-IC, 水浴振动器为SH2-80A, 速测仪为CTL-12A COD, 紫外线分光光度计为UV2600, 应用DH101型烤箱。试剂为氢氧化钠、聚合硫酸铁以及硫酸、双氧水[1]。
(2) 分析方法 依据《水质p H值测定方法》以及《水质氧量测定》;测定色度依据《水质色度测定与稀释倍数法》;总悬浮物测定按照《水质悬浮物测定以及重量法》[2]。
(3) 试验步骤 试验温度控制在12~25℃左右, 废水流量控制在2m2/h, 先应用高效聚结除油器将油去除, 然后将废水注入到混凝气浮系统中, 加入工业硫酸, 调节废水p H值, 在混凝系统内加入无机药剂 (PFS) , 与药剂充分搅拌至10min, 废水在气浮区保持15min左右[3]。充分反应以后稳定以后, 将气浮取出, 测定色度、SS、COD等水质指标。
(1) p H值对预处理效果的影响投入的PFS为600mg/L, Potenflol31201为120mg/L, 调整p H值, 对SS、COD、色度等指标欧进行检测与评价, 得到的结果如图1。
通过观察图1可发现, p H值在接近5.57时, 浑浊度与色度以及COD去除率达到峰值[4], 但当p H值降低时去除率下降, 可以判断, 废水处理最佳状态值为5.57。
(2) 增加PFS浓度的影响当p H值为55.57时, 投入的Potenflol31201药剂浓度为60mg/L时, 并且对PFS投入浓度进行优化以后, 样本取出后色度、COD、SS浓度如图2。
通过图2可发现, 当PFS浓度增大时, 各个不同水项指标去除率接近峰值, 当浓度达到700mg/L时, 不同水项指标去除率达到峰值, 继续将PFS浓度增大, 去除率开始下降。原因是在PSF浓度增大下, 胶体可对双电层与吸附电进行压缩, 可以使胶体间絮凝效果提高, 形成更强的静电排斥力, 凝聚反应降低从而将色度升高。由此可见, PFS最佳投入浓度为700mg/L。
(3) Potenflol1315投入浓度对混凝土效果的影响当Potenflol1315浓度增大时, 出水指标去除率增大, 但当浓度降低时, 达到40m L左右时, 去除率达到峰值, 继续增加浓度, 去除率不再增大, 反而降低。这是因为Potenflol1315增加会使胶体颗粒间吸附增大, 高分子絮凝药剂以长链结构存在, 可与胶体表面的基团发生反应并且相互吸附, 还能出现较大胶体颗粒产生更大絮凝。如果不继续增加浓度, 有机分子将形成新的胶体粒子, 致使COD增多[5]。另外, H2O2与Fe2+物质量比在增大下, 会使Fe2+的浓度降低, 但色度保持不变。Fenton试剂氧化反应中, Fe2+的催化作用显著, 当升高到一定水平或者阶段以后, 会使部分H2O2消耗掉, 从而使Fenton试剂氧化效率降低。
强化混凝预处理阶段的最佳反应条件为:p H值为5.57, PFS最佳投入浓度为700mg/L, Potenflol1315浓度为40m L, H2O2浓度达到30mg, Fenton试剂氧化组合工艺出水Co D达50mg/L。应用Fenton试剂氧化工艺在处理采油废水上有着显著效果, 可以达到采油废水排放标准指标。
摘要：油田采油废水分布在不同油层当中, 是从原油脱水工艺处理中产生的废水, 采油废水形成过程较为复杂, 废水中夹杂的无机离子、硫化物、有机酚、固体颗粒等促使不能达到回注地层水质要求, 更不能达到水质排放指标, 由此, 加强油田采油废水处理至关重要。
关键词：石油资源,采油废水,技术研究
[1] 汪严明, 赵昕, 徐丽娜, 倪晋仁.Fenton氧化与生化组合技术处理油田采油废水的研究[J].环境污染治理技术与设备, 2010, 11:74-78.
[2] 王娜.Fenton预氧化-生化法处理聚丙烯酰胺污水的实验研究[D].中国海洋大学, 2010.
[3] 魏祥甲, 耿翠玉, 乔瑞平, 俞彬, 田媛, 李海洋, 王洋, 杨曙光.强化混凝与Fenton试剂氧化处理含聚采油废水的中试研究[J].环境工程, 2015, S1:170-173+243.
[4] 马虹.油田采出水中多环芳烃的光催化氧化处理方法研究[D].华北电力大学, 2012.
[5] 王海蒙.预处理+生物法处理压裂废水的实验研究[D].西安建筑科技大学, 2013.
