油田开采过程中产生的含油废水，其SS喝含油量较高，如果直接排放会对环境造成严重污染。因而含油废水处理问题一直受到广泛关注。

实验在陶瓷平板膜过滤装置的基础上，通过投加混凝剂的方法，来实现对于SS和油的有效去除。目前，含油废水工艺技术中较常用到的混凝剂主要有无机混凝剂、有机混凝剂、复合混凝剂：

（1）无机混凝剂中铝盐混凝剂处理效果好，腐蚀也比较小，实验采用聚合氯化铝（PAC），其矾花形成快，粒重易沉淀，在达到同等效果的情况下投加量比硫酸铝少。铁盐混凝剂形成的絮体较大且密实，比较容易沉淀，生成的絮体矾花又可吸附去除水中难降解的油类和聚合物。

（2）有机混凝剂对水样中的胶体微粒通过的吸附桥作用进行絮凝。聚丙烯酰胺（PAM）是合成有机高分子絮凝剂，具有絮凝、增粘（稠）性、表面活性性能等特点。

（3）复合絮凝剂是由几种絮凝剂混合相互协调而成，应用更加广泛。

陈国丽等研制的PCM复合絮凝剂，用于处理奥里乳化油船舶压载废水。当使用量为180～200mg/L时满足 排放标准（≤10mg/L）。王博等用由铝、硅、磷等多组分高分子化合物和添加剂组成的Z剂用于处理中原油田采油七厂废水。处理后水中总铁质量浓度≤0.5mg/L，Ca²⁺、Mg²⁺的质量浓度由1875mg/L降低到350mg/L。

文中采油陶瓷平板膜过滤装置，加上外投混凝剂的方法处理含油废水，希望以此来代替传统处理工艺中的粗滤、精滤、气浮等步骤。该实验通过检测处理前后的SS和含油量，来选择较佳的混凝剂及其投加量。

1 材料与方法

1.1 实验水质

实验所用原水直接取自沈阳采油厂浮选前的生产用水，其含油量15～35mg/L，悬浮物30～60mg/L，浊度150～200NTU，pH为7.2～8.0，温度47～50℃。

1.2 实验方法

通过选用铝系、铁系和有机高分子中具有代表性的聚合氯化铝（PAC）、三氯化铁（FeCl₃）和聚丙烯酰胺（PAM）及其两两组合进行对比实验。具体编号为：①FeCl₃；②PAC；③PAM；④PAC+PAM（质量比为1：1）；⑤FeCl₃+PAC（质量比为1：1）；⑥FeCl₃+PAM（质量比为1：1）。

配置5mg/mL对应编号下药剂500mL，将其置于六联搅拌器下，先快速搅拌，后慢速搅拌，静置后，分别从各个烧杯中低于液面2cm处取上清液，测其含油量和SS。药剂的投加量控制在10～70mg/L范围内，10为1个梯度，即可得出在投药量10～70mg/L为较佳投加量。用紫外分光光度计通过石油醚和盐酸对杂质的萃取检测含油废水中SS和油的去除率，以这两项数据来反应混凝剂对含油废水的处理效能，SS和油的去除率越高，混凝剂的处理效果越好。

2 结果与讨论

2.1 单步化学混凝的选择

文中初步选择了具有代表性的铝系、铁系和有机高分子中具有代表性的聚合氯化铝（PAC）、三氯化铁（FeCl₃）和聚丙烯酰胺（PAM），考察不同混凝剂、不同投加量的含油废水对SS和油的去除率。

在投加量为10～70mg/L的情况下，以10mg/L为起点，PAM随着投药量的增加对油和SS的去除率呈下降趋势，而其他2种药剂都是随着投药量的增加对油和SS的去除率呈上升趋势。在投药量为10～70mg/L时，就SS去除率而言，FeCl₃混凝剂在21.28%～63.8%变化，在投药量为70mg/L的时候达到较大，PAC混凝剂在12.94%～59.94%变化，在投药量为70mg/L的时候达到较大。而就油的去除率而言，FeCl₃混凝剂在24.63%～52.35%区间变化，在投药量为50mg/L的时候达到较大，PAC混凝剂在19.23%～46.94%变化，在投药量为50mg/L的时候达到较大。

FeCl₃和PAC这2种混凝剂对废水的处理效果的影响差别不明显，FeCl₃的处理效果稍好于PAC，FeCl₃对SS和油的去除率略高于PAC。这主要是因为三氯化铁投入废水后，其水解能力更强，能产生更多的沉淀充分发挥网捕卷扫的作用。PAM是一种高分子合成有机物，它能够在胶粒之间形成更大的絮体并由此产生更为强烈的表面吸附力，促进凝聚的作用同时能明显改善絮体的结构，但是单独使用效果不佳。

2.2 复合化学混凝的选择

陶瓷膜单步化学清洗去除率接近60%，远不能达到实际生产的要求，因此，需探索各种清洗试剂联合使用，进行复合清洗，提高对SS和油的去除率。复合清洗的原则是将单步清洗的较佳方案作为复合清洗每一步的选择基础。

在投药量为10～70mg/L的情况下，以10mg/L为起点，药剂都是随着投药量的增加对油和SS的去除率呈上升趋势，且这3种复合药剂的投加量达到一定的数值后趋于平稳甚至有略微的下降趋势。PAC+PAM混凝剂在65.12%～86.02%变化，在投药量为50mg/L的时候达到较大；FeCl₃+PAC混凝剂在13.08%～62.33%变化，在投药量为60mg/L的时候达到较大；FeCl₃+PAM混凝剂在67.53%～85.83%变化，在投药量为40mg/L的时候达到较大；PAC+PAM混凝剂在69.53%～83.62%变化，在投药量为30mg/L的时候达到较大；FeCl₃+PAC混凝剂在12.21%～52.40%变化，在投药量为50mg/L的时候达到较大；FeCl₃+PAM混凝剂在69.69%～82.99%变化，在投药量为40mg/L的时候达到较大。

很明显，FeCl₃+PAM这种混凝剂组合对SS和油的去除率高于其他混凝剂，高达80%以上，并且这种混凝剂组合对SS和油的去除率达到较大值时所需要投药量也明显比其他几种混凝剂需求量小。

单独的FeCl₃和PAC对废水的处理效果区别不是很明显。FeCl₃+PAC是以1：1的质量比例混合的，因为两者的混凝效果区别不是很大，所以两者混合后对含油废水的处理效果与其单独使用时区别也不大。而当PAC和FeCl₃这两种混凝剂与PAM混合使用的时候，其对含油废水的处理效能迅速提升，其对SS和油的去除率大大高于其单独投入使用时，所以说处理效能的提升主要是由于PAM的投加。PAM是一种高分子合成有机物，它能够在胶粒之间形成更大的絮体并由此产生更为强烈的表面吸附力，促进凝聚的作用同时能明显改善絮体的结构。当PAM与PAC或FeCl₃结合起作用时，能生产较大的、坚固的和密实的絮体，使得沉淀物能更加快速的沉淀，PAM还能在微絮凝体间起到粘结架桥的作用，使得废水中的絮凝体越来越粗大并且表面足够广阔，能够完全充分的发挥吸附和卷扫的作用，从而提高了澄清效果。所以当PAM与其他种类的无机混凝剂一起作用时，能明显减少无机混凝剂的用量，同时又达到更好的混凝效果。

2.3 投药量及其配比对含油废水处理效果的影响

一般而言，随着混凝剂投加量的增大，混凝效果也越来越好，但是当混凝剂的投加量达到一定值时，混凝效果达到较佳，继续投加混凝剂反而会影响混凝效果，因为当混凝剂过量时会使所形成的混凝体重新失稳而又变成胶体，所以确定混凝剂的较佳投加量十分重要。FeCl₃+PAM药剂组合在总投药量为30～50mg/L时对废水中SS和油的去除效果较好，其去除率都能达到80%以上，而在40mg/L时（即FeCl₃为20mg/L和PAM为20mg/L）去除率较高，但是这种药剂组合中PAM起的是助凝的作用，它和无机混凝剂组合使用时往往投加微量就能起到很好的效果。

在FeCl₃为20mg/L时，在一定范围内随着PAM投加量的增加，SS和油去除率也增加。当PAM投加量为1.5mg/L时，随PAM投加量的增加，废水中SS和油去除率变化不大，这说明此时PAM的投加量已经基本满足要求，和FeCl₃这种无机混凝剂组合时，已充分发挥了助凝效果，再继续投加PAM并不能起到更明显的效果，而且PAM投加量为1.5mg/L时形成的矾花比较大，絮体比较密实，所以将较优药及较佳投药量确定为FeCl₃为20mg/L，PAM为1.5mg/L。

3 结语

（1）在进行单步化学混凝过程中，FeCl₃对含油量和SS去除率效果较好。就油的去除率而言，在投药量为50mg/L的时候达到较大。就SS去除率而言，在投药量为70mg/L的时候达到较大。

（2）通过对含油废水中SS和含油量的检测，考察复合混凝对提高去除率作用时确定：较佳的混凝组合为FeCl₃+PAM，并且SS和油的去除率都能达到80%以上。

（3）利用FeCl₃+PAM处理含油废水时的较佳投药量为：FeCl₃ 20mg/L，PAM 1.5mg/L。