周敏君
(卓勒(上海)环境工程有限公司 上海 201103)
膨润土混凝法预处理油田回注水的实验研究
周敏君
(卓勒(上海)环境工程有限公司 上海 201103)
本文对去除油田回注水中的大量悬浮物进行了实验研究,以PAC、硫酸亚铁、PAFC和膨润土与PAM组合进行混凝,对比效果,确定了膨润土混凝法效果最佳,并对膨润土的最佳投加量进行了验证,为油田废水解决类似问题提供现实依据。
油田废水;膨润土;新型环保材料
油田废水的水质成分复杂,毒性大,浓度高,含有大量的悬浮物。由于其具有较强的还原性,腐蚀管道,因此具有较多不溶于水的黑色悬浮物FeS。如不能严格处理,在注水过程中不仅会堵塞地层,降低水驱效果,并且会对收纳水体造成污染。
膨润土又称活性土,是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩,以静电吸附阳离子保持电中性。同时,具有很大的表面积,巨大的表面积伴随着巨大的表面能,使其具有巨大的吸附能力,是一种新型水处理材料。目前,该材料已被开发运用于印染废水脱色、重金属吸附、有机物去除等水处理项目中。
本实验研究以江苏油田的生产废水为试验对象,将膨润土与其他常用混凝剂(PAC、FeSO4、PAFC)进行对比,并确定最佳投加量。考虑到膨润土的工作原理为静电吸附,故而进行复用试验,观察其复用结果。
1.1 试验用水
试验用水取自江苏油田污水处理站总进口。原水样水质指标见表1。
表1 原水样水质指标表
1.2 试验方法
1.2.1 混凝剂对比试验。
取多个100mL水样,放在200mL烧杯中,分别加入PAC+PAM,FeSO4+PAM,PAFC+PAM,膨润土+PAM,用玻棒适度搅拌,使混凝剂与污水充分混合,再静置30min。根据生成的矾花外观情况、上清液颜色和浊度等情况判断混凝效果。(PAM用量均为1‰,以下省略)
1.2.2 膨润土最佳投加量试验。
在装有1L水样的烧杯中,逐量加入膨润土和PAM,搅拌均匀,静置30min,观察混凝效果,测定上清液浊度。
1.2.3 膨润土复用试验
取100mL水样,加入最佳投加量膨润土和PAM,移出上清液,移出定量沉淀,加入定量新膨润土,摇匀,静置30min,观察上清液效果和总体积,如此反复数次。
2.1 混凝剂对比实验
通过烧杯静态实验,结果见表2。
表2 不同絮凝剂絮凝试验条件与结果
实验结果表明,PAC和PAFC对江苏油田废水没有混凝作用,而硫酸亚铁虽然有一定的混凝效果,但含有大量的铁离子,使出水的颜色成为问题。膨润土对江苏油田废水的预处理有着理想的效果。处理效果如图1、图2所示。
图1 江苏油田原水水样
图2 用膨润土混凝沉淀后的水样
2.2 膨润土投加量实验
设定投加量:4g/L、8g/L、12g/L、16g/L、20g/L、50g/L。通过静态实验,结果见表3。
表3 膨润土投加量试验
实验结果表明,当投加少量的膨润土时,有一定去除效果,但不是最佳的,而投加过量的膨润土,反而使水质发白变差,关系曲线如图3所示。膨润土用于预处理江苏油田废水的最佳投加量为16g/L。
图3 投加量与上清液浊度的曲线关系
2.2 膨润土复用实验
取100mL水样,加入1.6g膨润土和PAM,混凝沉淀后,取出上清液,再重新加入100mL水样和PAM,混凝沉淀,重复数次,观察上清液效果。得到的结果如表4所示: