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聚丙烯酰胺(PAM)驱油废水处理技术

2018-03-19 09:39:14 巩义市益达滤材有限公司 阅读

   聚丙烯酰胺(PAM)常用于3次采油以提高原油采收率,但通常伴随大量含PAM的驱油废水产生(Jeirani et al., 2014).聚合物驱油废水中的PAM一般为阴离子型,浓度多为100~500 mg ˙ L-1.与常规废水相比,PAM的存在使得驱油废水具有黏度大、油珠粒径小、泥沙携带量大、油水难分离、污染物稳定性增强等特点,并且严重干扰絮凝剂的使用效果,采用常规方法处理难度较大.因此,处理含PAM驱油废水的关键是脱除PAM.前期研究,中尝试用不同类型的分子筛作为吸附剂,处理含PAM的油田废水,结果表明,氢型Beta分子筛(H-Beta)对含PAM废水具有良好的吸附效果,且远优于蒙脱土、钠基膨润土、活性炭和活性白土等常规吸附剂.基于此本文进一步研究在不同温度和初始浓度下,PAM在H-Beta上的吸附动力学和热力学,并考察吸附条件对H-Beta吸附PAM效果的影响,以及H-Beta对真实废水的吸附能力,以期获得PAM在H-Beta上的吸附特性和影响因素.

1 吸附试验

    吸附试验采用油田驱油用的AP-P4阴离子型疏水缔合PAM(工业品,四川光亚聚合物化工有限公司,分子量1400万),将其与水配制成溶液.在50 mL的PAM溶液中加入吸附剂,用稀硝酸调节pH值,在一定温度下振荡一段时间,离心过滤.采用日本SHIMADZU公司的TOC-V CPH检测仪测定溶液中总有机碳(TOC)含量.通过绘制TOC值与PAM浓度之间的标准曲线,然后根据所测样品TOC值在该曲线上获得PAM浓度.

2 吸附动力学

    配制浓度分别为100、200和500 mg ˙ L-1的PAM溶液,用稀硝酸调节溶液初始pH为4,然后加入相同质量的H-Beta吸附剂,在不同温度(25、40和50 ℃)下恒温振荡处理,每隔一定时间取样,测定TOC值,计算脱除率和吸附量.

3 吸附等温线

    配制不同初始浓度PAM溶液,用稀硝酸调节溶液pH=4,分别加入质量相同的吸附剂,分别在25、40和50 ℃下恒温振荡4~8 h至吸附平衡,离心过滤,测定滤液TOC值,得到PAM浓度.

3 结果与讨论

    在不同的初始PAM浓度和吸附温度下,H-Beta对PAM的吸附在初始阶段均表现出较大的速率,吸附量快速上升,曲线较陡;随着吸附进行,速率降低,吸附量增加不明显,曲线趋缓,最后达吸附平衡.初始PAM浓度越低,达到平衡所需时间越短.在相同PAM初始浓度下,随着温度升高,H-Beta对PAM的吸附速率增加,达到吸附平衡所需时间逐渐降低.这与Yi等(2011)在研究PAM在PVDF UF 膜上的吸附时得到的结果一致.