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表面活性剂对污水处理影响规律的研究

关注热度:196   来源:新能源学术论文  作者:闫晶红
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【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 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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关键词: 表面活性剂

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