【摘要】：油田污水是油氣田開發(fā)過程中產(chǎn)生的一種工業(yè)廢水。油田污水在含有大量的聚丙烯酰胺(HPAM)、固體懸浮物、帶電膠粒、重金屬,各種無機(jī)鹽以及化學(xué)添加劑等,造成其成分復(fù)雜、毒害大、難降解等特點(diǎn)。本文主要利用超聲波對(duì)HPAM溶液進(jìn)行降解,研究了超聲時(shí)間、功率、溫度、HPAM初始濃度和pH值對(duì)降解效果的影響,通過實(shí)驗(yàn)確定降解的最佳條件。同時(shí)探索了不同分子量HPAM與單一絮凝劑和復(fù)配型絮凝劑的作用,考察了溫度、沉降時(shí)間和pH值對(duì)絮凝效果的影響。最后對(duì)不同降解程度HPAM與絮凝劑的作用規(guī)律進(jìn)行了初步的研究,在研究HPAM對(duì)油田污水處理的影響的同時(shí),考察了溫度、pH值和沉降時(shí)間對(duì)其絮凝效果的影響。通過實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:超聲波對(duì)HPAM有一定的降解作用。利用超聲波處理初始濃度為200 mg/L的HPAM溶液,處理?xiàng)l件為超聲時(shí)間為20 min,功率為75 W、pH=7.0、溫度為30℃時(shí),超聲降解效果最佳,HPAM去除率可以達(dá)到89.23%;除此之外,HPAM初始濃度對(duì)超聲降解效果有一定影響,隨著HPAM初始濃度的增加,HPAM去除率有所下降。通過正交試驗(yàn)可知,超聲時(shí)間、功率和溫度對(duì)降解效果的影響程度依次降低。研究不同分子量HPAM與單一絮凝劑PAC和復(fù)配型絮凝劑PAC-CPAM作用時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著絮凝劑的增加,不同分子量HPAM溶液透光率呈現(xiàn)相同的變化趨勢,即先增加后減小。然而,不同分子量HPAM溶液透光率達(dá)到最大值所需要的絮凝劑的量有所不同:2000萬分子量HPAM溶液最多,1200萬分子量HPAM溶液次之,400萬分子量HPAM溶液最少。對(duì)于不同分子量HPAM溶液而言,溫度和pH值對(duì)絮凝作用的影響有相同的規(guī)律:在溫度為45℃-55℃之間和中性及弱堿性條件下,絮凝劑的絮凝效果較好。隨著沉降時(shí)間的增加,不同分子量HPAM溶液的透光率均增加,且2000萬分子量HPAM溶液的透光率變化最大。研究了HPAM降解程度對(duì)絮凝效果的影響規(guī)律,適當(dāng)?shù)慕到饪梢栽鰪?qiáng)絮凝效果。與未降解溶液的絮凝效果相比,當(dāng)HPAM分子量由2000萬降解至1397萬時(shí),絮凝效果提高;但HPAM分子量降解為728萬時(shí),絮凝效果下降。而HPAM分子量由1200萬、400萬分別降解為927萬和267萬時(shí),絮凝效果提高;但分別降解至598萬和207萬時(shí),絮凝效果最差。pH值的變化對(duì)HPAM降解前后溶絮凝效果影響規(guī)律是一致的,中性和堿性條件對(duì)HPAM降解有利,且中性條件的絮凝效果較好。除了2000萬分子量HPAM溶液,溫度對(duì)不同降解程度的HPAM的絮凝影響不同。當(dāng)HPAM分子量為2000萬時(shí),溫度對(duì)降解前、后的絮凝影響基本相同,且在45℃-55℃時(shí),絮凝效果較好;當(dāng)分子量為1200萬和400萬的HPAM降解后,絮凝效果隨著溫度的升高而降低,且都在35℃時(shí)絮凝效果最好。
【圖文】：

從圖 3-8~圖 3-9 可以看到，無論是 2000 萬分子量 HPAM 溶液還是 1200 萬分子400 萬分子量 HPAM 溶液，pH 對(duì)不同分子量 HPAM 與絮凝劑絮凝效果的影響有著相同的規(guī)律：在 pH 值為 7.0 和 8.5 時(shí)，絮凝效果呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，且在 pH下的絮凝效果要低于 pH=7.0 小的絮凝效果。這可能由于溶液的 pH 值過高時(shí)，絮凝溶液中水解比較充分，形成高聚合度的羥基鋁，另一方面，已經(jīng)生成的沉淀又重新成陰離子羥基化合物，使處理效果變差；在 pH 值為 3.1 和 4.8 時(shí)，不同分子量 H溶液的透光率增加（或透光率增加率）低于中性和堿性條件的透光率，且 pH 值 為時(shí)的絮凝效果優(yōu)于 pH 值為 3.1 時(shí)的絮凝效果，這是主要是由于在較低 pH 值時(shí)，，絮的水解反應(yīng)受到抑制，影響絮凝效果。3.5 絮體的顯微鏡觀察將絮凝劑處理后的模擬污水靜置 1 h 后，取其下層溶液在偏光顯微鏡下進(jìn)行觀圖 3-8、3-10 和 3-12 分別是 PAC 濃度為 300 mg/L、200 mg/L 和 30 mg/L 時(shí)處理后在放大 100 倍時(shí)的顯微鏡圖片，圖 3-9、3-11 和 3-12 是在 CPAM 濃度為 1.5 mg/L，濃度分別為300 mg/L、200 mg/L和30 mg/L時(shí)處理后污水在放大100倍時(shí)的顯微鏡

從圖 3-8~圖 3-9 可以看到，無論是 2000 萬分子量 HPAM 溶液還是 1200 萬分子400 萬分子量 HPAM 溶液，pH 對(duì)不同分子量 HPAM 與絮凝劑絮凝效果的影響有著相同的規(guī)律：在 pH 值為 7.0 和 8.5 時(shí)，絮凝效果呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，且在 pH下的絮凝效果要低于 pH=7.0 小的絮凝效果。這可能由于溶液的 pH 值過高時(shí)，絮凝溶液中水解比較充分，形成高聚合度的羥基鋁，另一方面，已經(jīng)生成的沉淀又重新成陰離子羥基化合物，使處理效果變差；在 pH 值為 3.1 和 4.8 時(shí)，不同分子量 H溶液的透光率增加（或透光率增加率）低于中性和堿性條件的透光率，且 pH 值 為時(shí)的絮凝效果優(yōu)于 pH 值為 3.1 時(shí)的絮凝效果，這是主要是由于在較低 pH 值時(shí)，絮的水解反應(yīng)受到抑制，影響絮凝效果。3.5 絮體的顯微鏡觀察將絮凝劑處理后的模擬污水靜置 1 h 后，取其下層溶液在偏光顯微鏡下進(jìn)行觀圖 3-8、3-10 和 3-12 分別是 PAC 濃度為 300 mg/L、200 mg/L 和 30 mg/L 時(shí)處理后在放大 100 倍時(shí)的顯微鏡圖片，圖 3-9、3-11 和 3-12 是在 CPAM 濃度為 1.5 mg/L，濃度分別為300 mg/L、200 mg/L和30 mg/L時(shí)處理后污水在放大100倍時(shí)的顯微鏡
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X741

【參考文獻(xiàn)】

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5 陸啟富;于志家;孫曉哲;;超疏水膜油水分離器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J];遼寧化工;2012年08期

6 劉敬敏;劉廣麗;盧宇;;油田污水處理方法分析[J];油氣田地面工程;2010年08期

7 張文;;油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];油氣地質(zhì)與采收率;2010年02期

8 董芳;;絮凝機(jī)理及絮凝劑發(fā)展概況[J];科技信息;2008年28期

9 張學(xué)佳;紀(jì)巍;康志軍;王建;于家濤;侯寶元;韓會(huì)君;;聚丙烯酰胺降解的研究進(jìn)展[J];油氣田環(huán)境保護(hù);2008年02期

10 范拴喜;江元汝;;Fenton法的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;2007年S1期

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3 趙小青;超聲波與生物法協(xié)同處理含聚石油污水的試驗(yàn)研究[D];青島科技大學(xué);2011年

4 張立超;大慶油田化工工業(yè)污水處理技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2009年

5 佟德水;空化射流處理油田采出水技術(shù)研究[D];中國石油大學(xué);2009年

6 王玉嬋;聚驅(qū)污水絮凝作用研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

本文編號(hào)：2588457