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油田化工污水处理中聚丙烯酰胺的应用研究

发布日期:2015-06-07 10:44:42
油田化工污水的污染性重、成份复要、自然降解难度大,它难以 被有效的处理,经过科学研究发现如果将聚丙烯酰胺应用在油田化工 污水处理中,将会取得很好的净化水资源效果。这个科学研究被人们 广泛的应用,且人们正在继续研究它的使用方法能否进一步被优化。
1在油田化工污水处理中使用聚丙烯酰胺的目的
聚丙烯酰胺为一种水深性的高分子聚合物,依离子特性的划分, 它分为非离子、阴离子、阳离子、两性型这四种类型,聚丙烯酰胺不 能溶于有机溶剂里,具有良好的絮凝性,能够降低液体之间的摩擦阻 力。
聚丙烯酰胺易溶于水,且能在水中形成部分水解聚丙烯酰胺的特 性,使它能被应用到油田化工污水处理上。如果将它作为高分子絮凝 剂使用,就能够降低水中悬浮固体的含量,同时使用它能减少水中含 毒的含量与水中甲烷前体物含量的作用。使用聚丙烯酰胺处理油田化 工污水,具有处理成本低、处理方便、毒性低、能调整水中酸碱值的 特点。目前,人们正广泛的研究油田化工污水处理中聚丙烯酰胺的应 用技术,并优化它的应用方法。
2在油田化工污水处理中使用聚丙烯酰胺的特性
聚丙烯酰胺的特性,可以作为脱水混凝剂,这是它在油田化工污 水处理的第一个范围,如果将聚丙烯酰胺作为两性高分子絮凝剂可以 加快油田化工污水悬浮颗粒的沉降速度,它能让油田化工污水的过滤 性和脱水滤饼的剥离性优化,即使油田化工污水的酸碱值不够稳定, 它依然能达到脱水混凝剂的功能。作为絮凝剂,是它在油田化工污水 处理的第二个范围,作为絮凝剂,它有以下几个优势:它能迅速的处 理污水中的悬浮物;它的离子团能与污水中的色度物质、腐植酸等产 生化学反应,改变这些物质产生的胶体结构,使油田化工污水环境更 适合作生物反应。
如果使用聚丙烯酰胺处理含油的废水,只要将足量的聚丙烯酰胺 粉末放进含油污水中,并将它进行搅拌,此时必须确保含油污水处理 中的搅拌力,使聚丙烯酰胺能充份的散布在含油污水里,然后它能用 自身絮凝的特性把水中的油滴吸附过来,形成絮凝状的沉降。使用聚 丙烯酰胺处理含油污水,具有反应快、环境性强、处理效果好的特点, 这是它被广泛使用的第一个领域。
如果使用聚丙烯酰胺处理含金属成份的污水,它能与金属成份产 生化学反应,使金属形成物理的沉降。比如如果将聚丙烯酰胺放入浓 度为0.226mg/L含镍的废水里,经过絮凝作用,它能将含镍浓度降至 0.0187mg/L;如果将它放至含铅的废水里,它能将铅物质生成絮凝大, 易沉降、易过滤的絮凝物,而使水中铅含量降低;它对铜的去除率超 过98%,更可以百分之百的去除锡金属含量。
从聚丙烯酰胺去油污、去金属的效果来看,可以了解到它是油田 化工污水处理中一种优质的絮凝剂,只要能够科学的利用聚丙烯酰胺 的特性,就能对油田化工污水有效的处理。
3在油田化工污水处理中使用聚丙烯酰胺的方法
3.1实验条件
现对聚丙烯酰胺作凝聚实验,通过这一则实验后的分析说明要在 油田化工污水中使用聚丙烯酰胺需要控制的几个重点:
其中参数设置如下:
净水生产工艺的混合搅拌条件——搅拌转速为150r/min,搅拌时 间为3min;
絮凝反应搅拌条件搅拌转速为50r/min,搅拌时间为10min;
根据矾花形成的情况,将静止沉淀设置为——10min;
3.2实验分析
3.2.1最佳投放量分析
如果将聚丙烯酰胺作为脱水混凝剂,那么最佳投放量应为 0.03/L-0.04/L之间。如果份量不足,则它不能达到最佳的脱水混凝效 果;而如果份量过多,则它会形成过大的矾花,然后使污泥沉积在沉 淀池里。
3.2.2最佳投放时间分析
如果将聚丙烯酰胺作为脱水混凝剂,那么在污水产生絮凝作用期 间投放,能达到最佳的脱水混凝效果。尤其在絮凝作用产生的1/3至 1/2之间。如果加入过早,它不能有效的形成矾花,如果加入过迟,那 么它的絮凝作用无法有效发挥。
3.2.3调整酸碱度的分析
如果将聚丙烯酰胺作为脱水混凝剂,在加入聚丙烯酰胺的同时加 入一定比例的氢氧化钠,那么将污水静置8小时以后,污水能产生碱 化作用,并被充份的水解,此时聚丙烯酰能产生絮凝作用,将污水最 有效的处理。经过实验可以了解,如果把聚丙烯酰胺与氢氧化钠的投 放比例设置为1:0.2虽然会产生较佳的水解效果,却有可能使净化以后 的水质pH值升高,而如果用水解度为30%以上的阴离子型聚丙烯酰 胺代替聚丙烯酰胺则会避免pH值升高的后果。
3.3实验结果
聚丙烯酰胺对油田化工污水有很强的脱水混凝效果和絮凝效果,
如果没有注意投放浓度、投放时间、投放类型,则它不能达到最佳的 油田化工污水处理效果,只有针对它的特性对它的投放浓度、投放时 间、投放类型做最佳的控制,才能达到优化油田化工污水处理的目的。
4在油田化工污水处理中使用聚丙烯酰胺的作用
从以上的聚丙烯酰胺的特性和使用方法分析,可以看到它适合应 用在工业水处理、原水处理、废污水处理这三个领域。如果将它应用 在工业水的处理中,它可以作为配方药剂,改变工学水的化学性质; 如果将它应用在原水处理中,它能应用自身极佳的沉降效果对原水进 行净化,且净化的过程中不需要另建沉降池;如果将它应用在废污水 处理中,它能作为脱水混凝剂净化废污水,使处理过的废污水能被正 常排放。
5总结
聚丙烯酰胺已经被广泛的在化工污水处理中应用,且它的应用效 果颇受好评。为了能进一步提高它的使用效果,人们还需要对聚丙烯 酰胺的特性进一步分析,并做更多科学的实验,其实验的成果如果能 被应用在化工污水处理中,将会取得极高的经济效益与社会效益。