
近年来,油田污水处理絮凝剂种类不断增加,不同种类的絮凝剂均具有不同的应用效果,需要相关技术人员根据油田的实际情况选择适宜的絮凝剂进行污水处理,从而使污水处理工作能够有效的为油田开采提供便利条件,以此进一步推动油田开采达到绿色无污染的新标准。
1 无机絮凝剂
无机絮凝剂种类较多,目前应用较为广泛的主要以无机低分子絮凝剂及无机高分子絮凝剂为主,就应用效果而言,无机高分子絮凝剂应用效果较好,适用性较强,在多种环境下的油田污水处理中均能发挥出较强的自身优势,继而达到较好的油田污水处理效果。在长期的发展与探索过程中,无机高分子絮凝剂不断根据随实际需要而进行优化,进而衍生出聚铁类无机高分子絮凝剂及聚铝类无机高分子絮凝剂等多种无机高分子絮凝剂。当前应用较为广泛的主要以聚合硫酸铁与聚合氯化铝为主。
聚合硫酸铁具有沉降快及应用范围广泛等特点,在使用过程中流程相对简单,能够有效的提升油田污水处理的基本效率。但聚合硫酸铁对后期的污水处理造成一定的影响,容易产生较多的污泥不易清理,并且成本相对较高,不适用于小范围的油田污水处理工作。聚合氯化铝产生污泥数量较小,相比于聚合硫酸铁,聚合氯化铝成本低廉,在使用过程中,仅需要加入少量即可达到较佳效果,但仍存在着一定的问题。由于受到主要分子成分结构的影响,聚合氯化铝沉降速度较慢,效率相对较低,同时容易对周边环境造成一定程度的污染,容易给油田污水处理带来不必要的麻烦。
1.1 多阳离子型
多阳离子型絮凝剂属于复合型絮凝剂,该絮凝剂结合了聚铝絮凝剂及聚铁絮凝剂的多种优点。该絮凝剂可实现多核离子的配位,使应用范围更为广泛,同时由于污染较小,可在不同环境下大量使用,是一种功能性较强的絮凝剂。多阳离子复合型絮凝剂具有成本低的基本特点,并继承了聚铁絮凝剂扫除杂质范围较大的特点,使其在使用过程中,能够以较低的使用量便可达到相对较好的效果。虽然该絮凝剂优点较多,但在成分分解过程中,储存与稀释稳定性较差,容易对人体产生较大的危害,相对而言具有一定的危险性。
1.2 聚硅酸金属盐类
聚硅酸金属盐类絮凝剂是近期所研制复合型絮凝剂,该絮凝剂主要依靠金属水解中的多羟基阳离子,进行化合反应,然后与胶体产生电离子综合作用,从而形成聚硅酸的基本框架,该絮凝剂具有较强的吸附作用,同时性状并不稳定,可对其中所含有的多种絮凝剂进行调节,继而达到较好的污水处理效果。因而做好絮凝剂分子结构的调配与化学结构的分析与组合,是确保聚硅酸金属盐复合型絮凝剂达到较好污水处理效果的关键所在。
2 有机高分子絮凝剂(OPF)
2.1 人工合成有机高分子絮凝剂
(1)聚丙烯酰胺(PAM)。聚丙烯酰胺种类较多,主要以阳离子型、阴离子型、非离子型及两性离子型为主。虽然种类不同,但聚丙烯酰胺的使用量却达到了有机高分子絮凝剂总量的90%,由此可见该类型絮凝剂的使用效果较好,适用于多种不同类型油田的污水处理。其中该类型絮凝剂不仅在油田污水处理中得到广泛应用,在工业废水的处理中,也占有较大比重。在多种聚丙烯酰胺的应用中,阳离子型的使用用途较多,主要原因是该类型絮凝剂能够较好的与电离子进行反应,促使其具备较强的吸附能力,能够有效的对杂质进行沉降,并帮助其进行过滤和脱水。
(2)其他新型有机高分子絮凝剂。其余种类的有机高分子絮凝剂适用范围较小,具有一定的特殊性,同时对温度也较为敏感,目前除聚丙烯酰胺絮凝剂外,主要使用微颗粒体系絮凝剂,但该絮凝剂在我国应用并不广泛,应用效果也受到一定的限制。通常结构较为特殊的聚酰胺型大分子,被用于大型的油田污水处理中。
2.2 天然改性有机高分子絮凝剂
(1)改性淀粉絮凝剂。淀粉絮凝剂可以通过多种化学反应使分子链长度增加,在结构方面,也产生高度支化结构,进一步提高对胶体的吸附能力,从而达到较好的沉降效果。淀粉广泛存在于多种植物中,受到其化学结构构成的影响,在进行共聚反应过程中,可产生氧化、交联及醚化等现象。从而为分析结构提高吸附能力创造有利条件。淀粉絮凝剂对环境影响较小,可在使用后进行生物降解,其中所含成分也不具有毒害性质,所以可广泛应用于油田污水处理中。淀粉絮凝剂可在氯化铵的作用下进行阳离子淀粉的制备,以提高絮凝剂的基本脱水效果。
(2)天然植物胶改性絮凝剂。天然植物胶絮凝剂在我国应用并不广泛,在国外是较为主流的絮凝剂之一,该絮凝剂不仅能够有效的对油田污水及工业废水具有良好的去污效果,同时还广泛应用于生活污水的处理中,该絮凝剂在多种污水中颗粒去除率达到89%~95%之间。通过长期的实验观察,该絮凝剂不仅可有效的对颗粒晶体进行有效吸附,还能够产生一定的螯合作用,从而提升污水处理效果。
3 絮凝剂的发展趋势
(1)随着人们环保意识的加强,含油污水的处理将会越来越受到重视,絮凝剂的研究和开发工作也会不断地完善和进步。用于油田含油污水处理的絮凝剂正逐步由无机向有机、单一向复合转化,并形成系列化产品。深入研究各种絮凝剂的作用机制及相互间的复合、复配使用,以提高絮凝剂处理含油污水的作用效果,是今后絮凝剂研究开发的重点。
(2)就目前的情况而言,无机高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂仍会在短期内成为絮凝剂的主要应用对象,并会在接下里的发展过程中不断的进行演化。虽然生物絮凝剂在各方面均优于以上两种絮凝剂,但面临着两方面问题,首先是该絮凝剂普及度不高,操作难度相对较大,不容易在短期内大范围地广泛应用。其次是相对而言技术不够成熟,使用成本也相对较高,以当前全球经济发展状况而言,生物絮凝剂的发展必然会受到一定的限制。所以我们仍应将技术研究对象锁定在无机高分子絮凝剂及合成有机高分子絮凝剂方面,从其使用的成分、材料元素及生产工艺等方面进行优化,继而确保其能够在生物絮凝剂广泛应用前,达到使用安全、高效及经济等方面的标准。
4 结语
污水处理是油田开采中不可或缺的重要项目,不仅可有效的避免污水对油田造成污染,同时能够有效的降低油田开采对周边环境的污染,所以做好絮凝剂的选择至关重要。有机絮凝剂始终是应用效果较好及应用较为广泛的絮凝剂,需要在现阶段的应用中不断的进行探索与开发,并解决现有多种絮凝剂中存在的主要问题,从而使絮凝剂能够在油田污水处理的应用中发挥出较佳效果。