目前報道的關(guān)于非晶合金催化降解廢水研究主要采用實(shí)驗(yàn)室條件下的模擬廢水,有關(guān)非晶合金處理實(shí)際油田廢水的研究尚未見報道。為此,以某頁巖氣探井鉆井廢水為研究對象,研究非晶合金化學(xué)成分、催化劑用量、H₂O₂濃度、pH值以及反應(yīng)溫度對石油鉆井廢水COD去除率的影響規(guī)律及作用機(jī)制。研究結(jié)果表明:針對高COD的石油鉆井廢水,非晶合金最佳劑量為20g/L;反應(yīng)最優(yōu)條件為pH值3,H₂O₂濃度0. 14 mol/L,溫度為室溫;非晶合金催化氧化對COD去除率高達(dá)90%以上,處理后COD為100 mg/L。此外,研究了MoS₂助催化劑、外場電流對非晶合金催化去除石油廢水COD的影響,發(fā)現(xiàn)納米MoS₂助催化劑能夠略微提高非晶合金催化降解速率,當(dāng)電流密度達(dá)到5 mA/cm²時,COD去除率在30 min內(nèi)達(dá)到90%。非晶合金Fenton催化氧化與電Fenton催化氧化技術(shù)在去除油田廢水COD方面具有廣泛的應(yīng)用前景。 

【文章來源】：石油機(jī)械. 2020,48(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同成分非晶合金材料去除石油廢水COD的性能曲線

前人的研究結(jié)果表明，溫度對Fenton催化反應(yīng)有顯著影響，一般情況下，在一定范圍內(nèi)升高溫度會加快反應(yīng)速率。本文選取25～85℃共5個溫度梯度，分別測量了不同溫度下非晶合金條帶去除石油廢水COD的性能，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，在溫度25～85℃之間，反應(yīng)溫度對非晶條帶的降解性能沒有明顯影響。這一發(fā)現(xiàn)不同于文獻(xiàn)通常報道的反應(yīng)溫度促進(jìn)非晶合金染料污水降解性能的結(jié)論[12-13]。這可能是由于本研究采用的是組分復(fù)雜的實(shí)際油田污水，并非實(shí)驗(yàn)室模擬的單一有機(jī)污染物，而不同化學(xué)性質(zhì)的污染物(包括油質(zhì)、各種離子、大分子有機(jī)污染物等)混合在一起對溫度不敏感或不呈現(xiàn)單一線性變化。但值得注意的是:非晶合金在室溫(25℃)即能發(fā)生高效催化降解反應(yīng)，這對實(shí)際應(yīng)用更為有利，可以極大地節(jié)省成本。2.2.2 p H值的影響

在催化劑用量工藝上分別選取1、5、10、15和20 g/L共5種不同的用量，研究其對非晶合金去除COD的影響。由圖4可以看出，在催化劑用量為1 g/L時，非晶合金催化劑用量處于不足狀態(tài)，反應(yīng)60 min后COD仍高達(dá)1 000 mg/L，進(jìn)一步延長反應(yīng)時間，COD略微降低但仍保持在較高水平(700 mg/L以上);催化劑用量在5～20 g/L之間時，COD去除效果比1 g/L時顯著提升，COD去除率在反應(yīng)90 min時達(dá)到最大(高于80%)。但在此范圍內(nèi)，并非催化劑用量越大，COD去除效率越高，推測非晶合金催化劑用量已處于過量狀態(tài)。過量的Fe基催化劑會導(dǎo)致H2O2無效分解產(chǎn)生O2[15]，進(jìn)而降低體系氧化效率�？紤]經(jīng)濟(jì)成本，本文選擇5 g/L作為最佳的催化劑用量。圖4 催化劑用量對非晶合金降解石油廢水COD的影響曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fenton法處理聚合物鉆井廢水中有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 唐一鳴,李啟彬,陳煒鳴,崔瑜旗,劉丹.  工業(yè)水處理. 2019(03)
[2]氣霧化制粉技術(shù)發(fā)展歷程及展望[J]. 歐陽鴻武,陳欣,余文燾,黃伯云.  粉末冶金技術(shù). 2007(01)

碩士論文
[1]鐵基非晶在苯酚廢水處理中的應(yīng)用[D]. 王盼.山東大學(xué) 2012
[2]大港油田鉆井廢水深度處理技術(shù)研究[D]. 印樹明.中國石油大學(xué) 2010



本文編號：3227489