表面活性剂对污水处理影响规律的研究

【摘要】：三元复合驱(表面活性剂、聚合物、碱)采油技术是油田开发后期提高采收率的有效措施。随着强化采油技术的推广,各种驱油剂的浓度不断增大,污水成份复杂,处理难度加大,尤其是表面活性剂在油水界面发生单层、多层吸附,降低油水间的界面张力,使污水乳化严重,油水分离困难,三元复合驱采油污水处理是油田急需解决的一项难题。本文采用模拟油田污水,研究了单一驱油剂─表面活性剂对污水絮凝处理的影响规律。 研究的四种无机絮凝剂,处理后污水的透光率随加剂量的变化规律相同,小分子硫酸铝的处理效果较聚合无机盐差,混凝剂3的絮凝效果最好,最佳加剂量1000mg/L,处理后污水最高透光率79.3%,温度提高,有利于提高絮凝效果。表面活性剂浓度增大,污水处理难度随之明显增加。 考察了四种混凝剂和助凝剂复配方式处理模拟的油田污水,比较了单剂和复配对污水的处理效果。实验结果表明:温度在50℃,混凝剂3加剂量1000mg/L、助凝剂加剂量10mg/L时,处理模拟污水的效果最佳,下清液透光率达到99.4%。 通过研究发现以下规律:碱与原油中的芳香组分、极性组分及许多类酸的混合物反应生成了表面活性物质,辅助外加的表面活性剂更好地吸附在油水界面上,增强油珠表面的负电性,从而大幅度降低油水界面张力;表面活性剂通过疏水力、静电力、氢键力等作用结合到聚合物分子链上,形成聚合物/表面活性剂“复合物”,复合物中聚合物和表面活性剂的性质得到相互改性,使体系的表面活性提高,表面活性剂更分散、乳状液更稳定,从而导致污水更难处理。 【关键词】：表面活性剂 油田污水 絮凝 碱 聚合物
【学位授予单位】：大庆石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-9
• 前言9-10
• 第一章 文献综述10-22
• 1.1 表面活性剂的概述10-13
• 1.1.1 表面活性剂驱的发展历程10
• 1.1.2 驱油用表面活性剂10-12
• 1.1.3 三次采油中表面活性剂的作用12-13
• 1.2 油田污水的来源及性质13-14
• 1.3 油田污水的处理工艺和处理技术14-15
• 1.4 化学絮凝剂的分类15-19
• 1.4.1 无机絮凝剂15-17
• 1.4.2 有机絮凝剂17-18
• 1.4.3 复合絮凝剂18-19
• 1.5 絮凝剂作用机理19-21
• 1.5.1 压缩双电层理论19
• 1.5.2 吸附电中和理论19-20
• 1.5.3 吸附架桥理论20-21
• 1.5.4 卷扫絮凝理论21
• 1.5.5 聚丙烯酰胺作用机理21
• 1.6 课题研究的主要内容21-22
• 第二章 表面活性剂对油田污水絮凝效果的影响22-38
• 2.1 实验药品及仪器22
• 2.2 模拟油田污水的配制方法22-23
• 2.3 实验方法23-24
• 2.3.1 絮凝评价方法23
• 2.3.2 污水含油量测定方法23-24
• 2.4 单剂对模拟含表面活性剂污水的作用规律研究24-29
• 2.4.1 混凝剂对模拟污水的作用规律研究24-27
• 2.4.2 四种混凝剂处理效果的比较27
• 2.4.3 四种混凝剂处理污水后絮体形态的考察27-28
• 2.4.4 CPAM 对模拟污水的作用规律研究28-29
• 2.4.5 表面活性剂浓度对混凝剂絮凝效果的影响29
• 2.5 复配对模拟含表面活性剂污水的作用规律研究29-33
• 2.5.1 PACF 与CPAM 复配絮凝效果考察30
• 2.5.2 PAS 与CPAM 复配絮凝效果考察30-31
• 2.5.3 AS 与CPAM 复配絮凝效果考察31-32
• 2.5.4 混凝剂3 与CPAM 复配絮凝效果考察32-33
• 2.6 絮凝效果的影响因素33-36
• 2.6.1 温度对透光率的影响33-35
• 2.6.2 pH 值对透光率的影响35-36
• 2.6.3 絮凝时间对透光率的影响36
• 2.7 本章小结36-38
• 第三章 油田污水中表面活性剂与碱、聚合物相互作用规律38-49
• 3.1 实验药品及仪器38
• 3.2 模拟油田污水的配制方法38-39
• 3.3 实验方法39-40
• 3.3.1 絮凝评价方法39
• 3.3.2 COD 测试方法39-40
• 3.3.3 表面张力测定40
• 3.4 碱对表面活性剂的影响40-42
• 3.5 聚合物对表面活性剂的影响42-44
• 3.6 碱、聚合物和表面活性剂相互影响44-46
• 3.7 表面张力的分析46-47
• 3.8 本章小结47-49
• 结论49-50
• 参考文献50-54
• 发表文章目录54-55
• 致谢55-56
• 详细摘要56-62

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