電絮凝降黏處理含聚釆油污水流量計(jì)中HPAM的工藝,聚丙烯酰胺是三次采油進(jìn)程中的重要驅(qū)油劑,在保證原油開采增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)也不可避免地帶來了采出液中聚合物濃度的急劇上升,對(duì)污水流量計(jì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成危害等問題。因此,選擇合適的方法快速降解聚丙烯酰胺,對(duì)保證污水流量計(jì)處理設(shè)備及工藝流程的正常運(yùn)行具有重要的意義。工作圍繞著電絮凝降黏處理含聚采油污水流量計(jì)中的HPAM技術(shù)而展開,選用不同的電極材料,通過降黏率、除油率、去濁率檢測(cè);電解參數(shù)(板間距、極板數(shù)目、電解電流強(qiáng)度、面體比、電解時(shí)間)的優(yōu)選,不同分子量的HPAM對(duì)聚合物降解效果的影響等因素進(jìn)行了研究。根據(jù)優(yōu)化出的最佳工藝參數(shù)設(shè)計(jì)連續(xù)實(shí)驗(yàn)流程,進(jìn)行連續(xù)處理工藝試驗(yàn),達(dá)到預(yù)期出水水質(zhì)指標(biāo),主要介紹聚丙烯酰胺的種類及用途,聚丙烯酰胺具有良好的絮凝性,在化工污水流量計(jì)處理、市政污水流量計(jì)的凈化以及油田三次采油生產(chǎn)中提高采收率等方面得到了廣泛的應(yīng)用,聚丙烯酰胺在采油進(jìn)程中的驅(qū)油機(jī)理;介紹油田含聚采油污水中的HPAM含量的檢測(cè)方法,主要有濁度法、紫外分光光度法、烏氏黏度計(jì)法、淀粉—碘化鎘法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際選擇了烏氏黏度法,能大批量、快速分析污水流量計(jì)中聚合物的降解情況。根據(jù)一些學(xué)者對(duì)聚丙烯酰胺的降解研究文獻(xiàn),目前已有一些方法可以應(yīng)用于含聚污水流量計(jì)的處理,如機(jī)械法、光催化氧化法、超聲波、化學(xué)試劑、電絮凝降解、生物菌種培養(yǎng)等技術(shù)。海上油田現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際,選擇了一種低成本、低毒、環(huán)保、高效的電化學(xué)方法對(duì)含聚污水流量計(jì)進(jìn)行降解。介紹電絮凝降黏原理,簡(jiǎn)要介紹了電化學(xué)處理含聚污水流量計(jì)的基本原理,即通過氧化還原、電絮凝、電氣浮的方式對(duì)含聚采油污水中的雜質(zhì)進(jìn)行有效去除。然后從pH值、地層水的離子組成、機(jī)械剪切速率等因素分析溶液初始黏度的影響。依次討論電極材料、電解電流、極板間距、面體比、電解時(shí)間、分子量對(duì)HPAM降解效率的影響,選取電流強(qiáng)度、極板間距、電解時(shí)間和面體比作為單因素進(jìn)行正交試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在極板間距6cm,面體比8/40,電解時(shí)間20min,電流強(qiáng)度為4A時(shí),HPAM降解率可以達(dá)到98.12%。按照優(yōu)化的最佳工藝條件,分別進(jìn)行了靜動(dòng)態(tài)處理JZ9-3現(xiàn)場(chǎng)含聚污水的效果分析、能耗分析、電極使用壽命分析、電能表計(jì)量實(shí)際能耗和電極損耗的實(shí)驗(yàn)。污水流量計(jì)處理流程和工藝參數(shù),在CH-1型多功能水處理裝置上進(jìn)行了不同單元設(shè)備組合的全流程動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步優(yōu)化工藝參數(shù),通過模擬含聚污水(含聚200mg/L,含油198.2mg/L,懸浮物200mg/L),加入清水劑BHQ-203(加量為200mg/L),實(shí)驗(yàn)溫度55℃,污水在整個(gè)除油器中的停留時(shí)間為20min,面體比為8/53,電流強(qiáng)度保持在3A的條件下,處理模擬水樣50L,連續(xù)運(yùn)行直至穩(wěn)定出水,分別測(cè)定濾前濾后水樣的粒徑中值。一級(jí)過濾器濾后水樣中0.687-7.78μm的顆粒數(shù)目占93%。說明工藝流程中的過濾器效果明顯,但考慮到降黏率僅為55%,將電解—斜管除油器一體化裝置分開設(shè)置,以延長(zhǎng)電解時(shí)間,達(dá)到預(yù)期效果。用含聚300mg/L的模擬污水流量計(jì),含油量327.4mg/L,懸浮物200mg/L。電解時(shí)間15min,污水流量計(jì)在斜管除油器的停留時(shí)間為25min,控制電流強(qiáng)度3A,面體比為8/100。連續(xù)處理50L模擬污水流量計(jì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)斜管除油器出口水樣的除油率達(dá)86.9%,降黏率為72.6%,濾前水樣粒徑主要分布在15.5-352μ m的范圍內(nèi),一級(jí)過濾器出水粒徑主要分布于0.97-6.54μm之間。說明水質(zhì)改善顯著,處理現(xiàn)場(chǎng)含聚污水需對(duì)部分工藝參數(shù)進(jìn)行適度調(diào)整即可。結(jié)合上述工藝參數(shù),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)污水流量計(jì)進(jìn)行連續(xù)處理,在該水樣中加入聚合物200mg/L,調(diào)整面體比至8/60,電解時(shí)間17min,連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行處理50L該水樣,除油率達(dá)到91.7%,電解降黏率達(dá)到91.7%,濾前水中粒徑中值分布為3.27-104μm范圍內(nèi),一級(jí)過濾出水的粒徑中值0.97-55μm,二級(jí)雙濾料過濾出水顆粒粒徑小于2.75μm,使處理的污水水質(zhì)指標(biāo)全面達(dá)到控制標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)。HPAM含量的檢測(cè)易受到溶液pH值、礦化度、含油量、HPAM的水解度等因素的影響,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際選擇了烏氏黏度法,電化學(xué)降解HPAM,其降解率與電極材料、電極數(shù)目、HPAM的平均分子量、電流強(qiáng)度、電解時(shí)間、極板間距、面體比等因素有關(guān)。然后通過正交優(yōu)化試驗(yàn),篩選出合適的工藝條件,應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)含聚采油污水的連續(xù)工藝運(yùn)行,使水質(zhì)得到顯著改善。
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