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摘 要：使用与水中HPAM反应效率高、反应较完全的无机净水剂聚合物氯化铝（PAC）[1]和阳离子絮凝剂对含聚污水预处理,预处理后的污水再经过微生物处理工艺,处理后的污水含油为5.5mg/L,悬浮物为9.3mg/L,聚合物为92.3mg/L.
关 键 词 ：含聚污水 阳离子聚合物 微生物
前言
近年来,聚合物驱油已在油田得到广泛应用,相应产生了大量的含聚污水.含聚污水中不仅含有大量的油和悬浮物,还含有大量的阴离子型、部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM）,污水中的HPAM使污水的粘度增大,阻碍了油滴之间的聚并和上浮,增加了污水的处理难度.目前处理含聚污水方法主要有混凝法、高级氧化法、生物法.每种方法单独使用均有不足之处.混凝法是污水处理中最常用的方法,但由于含聚污水中阴离子型聚合物的存在,严重干扰了絮凝剂的使用效果,使絮凝作用变差,絮凝剂的用量较大.高级氧化法常使用双氧水、臭氧、芬顿试剂等强氧化性物质,通过产生强自由基OH来降解聚合物,降解效率高,但处理费用昂贵,且易造成二次污染.生物法是处理污水领域中最环保成本最低的方法,尤其对水中油类物质降解效果较好,但微生物无法直接降解污水中的阴离子聚合物,并且处理周期较长.
一、含聚污水特征
1.水质特点
新疆油田含聚污水聚合物含量较高,粘度较大,其重力沉降罐进水物性分析结果见表1：
表1 含聚污水物性分析结果
2.重力分离效果差
对重力沉降罐进、出水进行了含油和悬浮物的对比分析,结果表明,重力沉降罐出水与进水含油和悬浮物相差不大,重力除油和悬浮物能力较差,是因为含聚污水粘度较大,增大了水中胶体颗粒的稳定性,使污水处理所需的自然沉降时间大大增加.
图1 重力沉降罐进、出水含油和悬浮物对比结果
3.油珠粒径小
根据油珠粒径测试结果可以看出,采出水中油珠粒径大部分在10μm左右,油珠粒径越小,在水体中就越稳定[2],油水分离越困难,污水处理难度也就越大.
图2 油珠粒径分布测试结果
2现场处理工艺
含聚污水处理采用重力除油+气浮+生物处理+沉降处理工艺,流程较短,操作简单,处理后合格净化水输送至注水站回注油田,其工艺流程图见图3：
图3 现场处理工艺流程图
三、现场应用效果
聚合物氯化铝PAC主要作用是电性中和,使胶体脱稳,同时阳离子聚合物会与油滴界面处的HPAM发生电性中和作用,破坏了HPAM对油水界面的稳定作用,使得油水分离,油滴分离后,油滴通过絮凝剂的架桥作用而团聚、絮凝析出[3],从而达到水质净化的目的.
1.单独混凝处理效果
单独采用混凝气浮处理含聚污水,气浮机出水可将水中含油和悬浮物降至10mg/L以下,聚合物降至18.8mg/L,处理效果较好,但聚合物氯化铝PAC加药量较高,处理成本较高,且产生的污泥量较大.
表2 单独混凝气浮污水处理效果
2.混凝气浮+微生物处理
采用混凝气浮+微生物处理含聚污水,气浮机出水含油为31.0mg/L,悬浮物为45.5mg/L,聚合物为99.8mg/L.再经生物处理后,沉降池出水含油为5.5mg/L,悬浮物为9.3mg/L,聚为92.3mg/L.较大幅度降低了PAC和阳离子絮凝剂的加药量,节约了成本.
表3 混凝气浮+微生物处理污水处理效果
3.微生物生长情况
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微生物短时间内无法降解水中的HPAM,微生物可有效去除预处理后剩余的含油,经镜检结果表明,生物池细菌污水中微生物长势良好,且有较多种类后生生物生长.由此说明,混凝气浮预处理后的污水适合微生物生长繁殖.
四、结束语
采用混凝气浮预处理+微生物技术处理工艺处理含聚污水,可使沉降池出水含油从236.2mg/L降至5.5mg/L,悬浮物从218.8mg/L降至9.3mg/L,聚合物从673.5mg/L降至92.3mg/L,处理效果较好,处理成本较低.