硫酸鋁混凝法處理頁(yè)巖氣鉆井廢水實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 15:51
通過探究混凝法處理頁(yè)巖氣鉆井廢水處理效果,可為水凈化處理實(shí)際應(yīng)用提供科技支撐。以川西地區(qū)某平臺(tái)聚合物泥漿頁(yè)巖氣鉆井廢水為研究對(duì)象,比選了4種不同混凝劑,確定投加混凝劑硫酸鋁[Al2(SO4)3]和助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)對(duì)鉆井液廢水進(jìn)行處理,采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)篩選出最佳工藝條件,通過計(jì)算化學(xué)需氧量(CODCr)的去除率、色度變化、紫外-可見吸收光譜、三維熒光光譜,研究了Al2(SO4)3和PAM復(fù)合混凝鉆井液廢水的特性與污染物去除原理。結(jié)果表明,硫酸鋁混凝法處理頁(yè)巖氣鉆井廢水的最佳混凝條件為Al2(SO4)3投加量1.0 g/L,PAM投加量50 mg/L,pH值8左右,攪拌時(shí)間為3 min,此時(shí)鉆井液廢水CODCr、色度和UV254去除率分別可達(dá)到為81.92%、99.40%和81.02%。紫外-可見光譜顯示,混凝能明顯...
【文章來源】:水生態(tài)學(xué)雜志. 2020,41(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
化學(xué)需氧量(a)和色度(b)去除率隨混凝劑投加量的變化
由圖2可知,隨著混凝劑的投加量增大,廢水CODCr、UV254和色度去除率的去除率不斷上升,當(dāng)投加量為1.0 g/L 時(shí),CODCr去除率最大,達(dá)到76.7%,同時(shí)UV254和色度去除率分別達(dá)到81.6%和97.5%。由于Al2(SO4)3投加到廢水中時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成[Al6(OH)14]4+、[Al8(OH)15]3+、[Al13(OH)34]5+等帶正電荷的高價(jià)聚合離子,這些物質(zhì)通過對(duì)溶解性有機(jī)物膠體的電中和以及絡(luò)合吸附的共同作用,去除水中溶解性有機(jī)物(Matilainen et al,2005)。當(dāng)繼續(xù)增大Al2(SO4)3的投加量時(shí),絮體由于帶有過多正電荷而互相排斥,使脫穩(wěn)的膠體再次穩(wěn)定(Rivas et al,2010;申麗芬等,2014),導(dǎo)致CODCr、UV254和色度去除率呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢(shì),因此從處理效果和經(jīng)濟(jì)上考慮,Al2(SO4)3最佳投加量為1.0 g/L。2.2.2 PAM投加量的影響
鉆井液廢水經(jīng)歷混凝后,絮體較松散,為了加快沉降速度,提高對(duì)CODCr和色度的去除率,需在混凝過程中投加一定量的助凝劑PAM。在混凝劑Al2(SO4)3投加量為1.0 g/L,且其他條件不變的情況下,加入適量PAM,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。由圖3可知,PAM 在一定程度上能夠提高混凝效果,隨著助凝劑PAM投加量的增加,上層清液中懸浮的顆粒明顯減少,CODCr、UV254和色度去除率都是先增加后平穩(wěn)再減小,當(dāng)PAM為50 mg/L 時(shí),CODCr、UV254和色度去除率都達(dá)到最大值,這是由于當(dāng)加入助凝劑后,PAM長(zhǎng)鏈在絮體之間架橋,使絮體變得致密,加速絮體的沉淀,使得CODCr去除率提高;但由于PAM為高分子有機(jī)物,過量后會(huì)使廢水中的有機(jī)物含量增多,廢水的CODCr變大,同時(shí)PAM的過量投加使水質(zhì)變得粘稠,先前形成的礬花被打碎(Nan et al,2016)。因此,助凝劑PAM最佳投加量為50 mg/L。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]頁(yè)巖氣鉆井廢水減量化及回用技術(shù)[J]. 李盛林,蔣學(xué)彬,張敏,黃敏. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2017(03)
[2]PAC-PAM復(fù)合混凝處理鉆井液廢水研究[J]. 鄧?yán)?黃文章,蔣姝,向林,李林,朱力敏,沈麗. 廣州化工. 2017(11)
[3]石化廢水處理過程中熒光有機(jī)物變化特征及去除效果[J]. 周璟玲,席宏波,周岳溪,許吉現(xiàn),宋廣清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(03)
[4]PAC和PAM復(fù)合混凝劑對(duì)垃圾滲濾液預(yù)處理的研究[J]. 申麗芬,孫寶盛,張燕. 工業(yè)水處理. 2014(02)
[5]羧甲基纖維素的制備研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李健,劉雅南,劉寧,劉濤. 食品工業(yè)科技. 2014(08)
[6]三維電極法處理鉆井廢水影響因素分析[J]. 梁宏,王林元,吳思斯,劉興勇,段蜀波. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]高濃度鉆井廢水的混凝-催化氧化處理[J]. 劉宇程,袁建梅. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[8]電芬頓降解苯乙酮過程中有機(jī)物三維熒光特征的變化規(guī)律[J]. 賴波,周岳溪,龐翠翠,廉雨,張勝,周繼紅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(06)
[9]豬場(chǎng)廢水厭氧消化液后處理過程中DOM變化特征[J]. 曾鳳,霍守亮,席北斗,昝逢宇,胡翔,李明曉. 環(huán)境科學(xué). 2011(06)
[10]ABS廢水處理過程中芳香類有機(jī)污染物三維熒光特性的變化規(guī)律[J]. 賴波,周岳溪,竇連峰,秦紅科,孫力東,程家運(yùn). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
碩士論文
[1]基于三維熒光光譜技術(shù)的水質(zhì)有機(jī)物檢測(cè)方法研究[D]. 周燕.河北聯(lián)合大學(xué) 2014
本文編號(hào):3350181
【文章來源】:水生態(tài)學(xué)雜志. 2020,41(04)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
化學(xué)需氧量(a)和色度(b)去除率隨混凝劑投加量的變化
由圖2可知,隨著混凝劑的投加量增大,廢水CODCr、UV254和色度去除率的去除率不斷上升,當(dāng)投加量為1.0 g/L 時(shí),CODCr去除率最大,達(dá)到76.7%,同時(shí)UV254和色度去除率分別達(dá)到81.6%和97.5%。由于Al2(SO4)3投加到廢水中時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成[Al6(OH)14]4+、[Al8(OH)15]3+、[Al13(OH)34]5+等帶正電荷的高價(jià)聚合離子,這些物質(zhì)通過對(duì)溶解性有機(jī)物膠體的電中和以及絡(luò)合吸附的共同作用,去除水中溶解性有機(jī)物(Matilainen et al,2005)。當(dāng)繼續(xù)增大Al2(SO4)3的投加量時(shí),絮體由于帶有過多正電荷而互相排斥,使脫穩(wěn)的膠體再次穩(wěn)定(Rivas et al,2010;申麗芬等,2014),導(dǎo)致CODCr、UV254和色度去除率呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢(shì),因此從處理效果和經(jīng)濟(jì)上考慮,Al2(SO4)3最佳投加量為1.0 g/L。2.2.2 PAM投加量的影響
鉆井液廢水經(jīng)歷混凝后,絮體較松散,為了加快沉降速度,提高對(duì)CODCr和色度的去除率,需在混凝過程中投加一定量的助凝劑PAM。在混凝劑Al2(SO4)3投加量為1.0 g/L,且其他條件不變的情況下,加入適量PAM,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。由圖3可知,PAM 在一定程度上能夠提高混凝效果,隨著助凝劑PAM投加量的增加,上層清液中懸浮的顆粒明顯減少,CODCr、UV254和色度去除率都是先增加后平穩(wěn)再減小,當(dāng)PAM為50 mg/L 時(shí),CODCr、UV254和色度去除率都達(dá)到最大值,這是由于當(dāng)加入助凝劑后,PAM長(zhǎng)鏈在絮體之間架橋,使絮體變得致密,加速絮體的沉淀,使得CODCr去除率提高;但由于PAM為高分子有機(jī)物,過量后會(huì)使廢水中的有機(jī)物含量增多,廢水的CODCr變大,同時(shí)PAM的過量投加使水質(zhì)變得粘稠,先前形成的礬花被打碎(Nan et al,2016)。因此,助凝劑PAM最佳投加量為50 mg/L。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]頁(yè)巖氣鉆井廢水減量化及回用技術(shù)[J]. 李盛林,蔣學(xué)彬,張敏,黃敏. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2017(03)
[2]PAC-PAM復(fù)合混凝處理鉆井液廢水研究[J]. 鄧?yán)?黃文章,蔣姝,向林,李林,朱力敏,沈麗. 廣州化工. 2017(11)
[3]石化廢水處理過程中熒光有機(jī)物變化特征及去除效果[J]. 周璟玲,席宏波,周岳溪,許吉現(xiàn),宋廣清. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(03)
[4]PAC和PAM復(fù)合混凝劑對(duì)垃圾滲濾液預(yù)處理的研究[J]. 申麗芬,孫寶盛,張燕. 工業(yè)水處理. 2014(02)
[5]羧甲基纖維素的制備研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 李健,劉雅南,劉寧,劉濤. 食品工業(yè)科技. 2014(08)
[6]三維電極法處理鉆井廢水影響因素分析[J]. 梁宏,王林元,吳思斯,劉興勇,段蜀波. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[7]高濃度鉆井廢水的混凝-催化氧化處理[J]. 劉宇程,袁建梅. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[8]電芬頓降解苯乙酮過程中有機(jī)物三維熒光特征的變化規(guī)律[J]. 賴波,周岳溪,龐翠翠,廉雨,張勝,周繼紅. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(06)
[9]豬場(chǎng)廢水厭氧消化液后處理過程中DOM變化特征[J]. 曾鳳,霍守亮,席北斗,昝逢宇,胡翔,李明曉. 環(huán)境科學(xué). 2011(06)
[10]ABS廢水處理過程中芳香類有機(jī)污染物三維熒光特性的變化規(guī)律[J]. 賴波,周岳溪,竇連峰,秦紅科,孫力東,程家運(yùn). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
碩士論文
[1]基于三維熒光光譜技術(shù)的水質(zhì)有機(jī)物檢測(cè)方法研究[D]. 周燕.河北聯(lián)合大學(xué) 2014
本文編號(hào):3350181
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