處理采油廢水最佳絮凝劑的篩選及應(yīng)用條件研究

方新磊,李定龍,李習(xí)偉,趙慶婕,繆建成,陳毅忠,徐 冉

處理采油廢水最佳絮凝劑的篩選及應(yīng)用條件研究

方新磊1,李定龍1,李習(xí)偉1,趙慶婕2,繆建成2,陳毅忠1,徐 冉1

(1.常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院,江蘇 常州 213164；2.江蘇油田試采二廠,江蘇 金湖 211600)

通過(guò)絮凝-沉淀法對(duì)采油廢水進(jìn)行深度處理，類比聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、復(fù)合高分子絮凝劑(KD-11C)和生物絮凝劑6種絮凝劑對(duì)采油廢水中含油量和懸浮固體(SS)含量的去除效果，通過(guò)單因素試驗(yàn)探究絮凝劑投加量、助凝劑投加量、溫度、pH值和沉淀時(shí)間對(duì)絮凝效果的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)確定各因素影響程度的次序及最佳絮凝處理?xiàng)l件。結(jié)果表明：復(fù)合高分子絮凝劑絮凝效果最好；影響絮凝效果各因素的次序?yàn)闇囟?pH值>絮凝劑投加量>助凝劑投加量>沉淀時(shí)間；最佳絮凝處理?xiàng)l件是絮凝劑KD-11C投加量為50 mg/L、助凝劑PAM投加量為3 mg/L、溫度為60℃、pH值為7.5、沉淀時(shí)間為30 min。

采油廢水；絮凝劑篩選；含油量；懸浮固體含量

目前我國(guó)大部分油田已進(jìn)入高含水期，采油廢水產(chǎn)量不斷增加[1]。采油廢水具有腐蝕性強(qiáng)、高礦化度、高堿度、懸浮固體含量高、溫度高、細(xì)菌含量高、化學(xué)藥劑含量高、可生化性差等特點(diǎn)[2-3]，若不及時(shí)處理，將嚴(yán)重影響油田的可持續(xù)發(fā)展，威脅人類的身體健康[4]。因此，研究采油廢水處理問(wèn)題意義重大。

目前，對(duì)采油廢水進(jìn)行處理的方法主要有物理處理法[5-7]、化學(xué)處理法[8-9]、物理化學(xué)處理法[10-11]和生物處理法[12-13]等。其中，物理化學(xué)處理法由于具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)備占地面積小、適用范圍廣、處理成本低、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而備受研究者關(guān)注。在物理化學(xué)法處理過(guò)程中，絮凝至關(guān)重要，而絮凝效果的優(yōu)劣與絮凝劑密切相關(guān)。絮凝劑主要有無(wú)機(jī)絮凝劑[14]、有機(jī)絮凝劑[15]、復(fù)合絮凝劑[16-19]三大類，其中復(fù)合絮凝劑具有用量小、絮體體積大且密實(shí)、絮凝效果好等優(yōu)點(diǎn)。為此，本試驗(yàn)選取處理油田廢水的4種傳統(tǒng)絮凝劑和2種新型絮凝劑，分別是聚合氯化鋁(PAC)、 聚合氯化鋁鐵(PAFC)、 聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、復(fù)合高分子絮凝劑(KD-11C)和生物絮凝劑，以采油廢水中含油量和懸浮固體(SS)含量的去除率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，比較不同絮凝劑對(duì)采油廢水的絮凝效果，篩選出最優(yōu)絮凝劑，進(jìn)一步探究其投加量、助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)投加量、溫度、pH值和沉淀時(shí)間對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響，并通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，得出最佳絮凝處理?xiàng)l件，旨在為采油廢水物理化學(xué)法處理中絮凝劑的選取和絮凝工藝參數(shù)設(shè)置提供理論指導(dǎo)及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 廢水來(lái)源及水質(zhì)

試驗(yàn)用水取自江蘇某油田采油廢水處理站二級(jí)處理出水，出水水質(zhì)pH值為7.52，溫度為56℃，SS含量為56.35 mg/L，含油量為35.5 mg/L。

1.2 試驗(yàn)儀器和分析方法

試驗(yàn)儀器：MP220型pH計(jì)；島津UV-2450紫外-可見光分光光度計(jì)；梅宇六聯(lián)攪拌器(MY3000-6D)；SLIJ-2A 數(shù)顯恒溫水浴鍋；DHG-9146A鼓風(fēng)電熱恒溫干燥箱；SHZ-DIII水循環(huán)真空泵。

試驗(yàn)試劑：石油醚(分析純)；無(wú)水氯化鈣(分析純)；鹽酸(分析純)；氫氧化鈉(分析純)；聚合氯化鋁(PAC，工業(yè)級(jí))；聚合氯化鋁鐵(PFAC，工業(yè)級(jí))；聚合硫酸鋁(PAS，工業(yè)級(jí))；聚合硫酸鋁鐵(PAFS，工業(yè)級(jí))；復(fù)合高分子絮凝劑(KD-11C，工業(yè)級(jí))；生物絮凝劑(工業(yè)級(jí))；聚丙烯酰胺(PAM)。

分析方法：依據(jù)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油田采出水中含油量測(cè)定方法——分光光度法》(SY/T 0530—2011)測(cè)定采油廢水中含油量；依據(jù)《水質(zhì)懸浮物的測(cè)定——重量法》(GB 11901—89)測(cè)定含油廢水中SS含量。

1.3 試驗(yàn)方法

絮凝劑的篩選及影響因素探究試驗(yàn)(單因素試驗(yàn))：用量筒量取1 L含油廢水加入燒杯中，將燒杯放置于梅宇六聯(lián)攪拌器上，在預(yù)定的轉(zhuǎn)速下(300 r/min)投加相同質(zhì)量濃度的不同絮凝劑快速攪拌0.5 min，之后中速攪拌(100 r/min)3 min，最后轉(zhuǎn)速改為50 r/min攪拌10 min，之后靜沉30 min，取上清液200 mL，測(cè)定其含油量和SS含量，包括篩選絮凝劑種類及其投加量、助凝劑投加量、溫度、pH值、沉降時(shí)間等影響因素的優(yōu)選。

正交試驗(yàn)：根據(jù)前期燒杯試驗(yàn)，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，篩選出影響絮凝效果的各因素的最佳值及其影響效果的主次關(guān)系。將絮凝劑KD-11C的投入量設(shè)為因素A，助凝劑PAM的投加量設(shè)為因素B，溫度設(shè)為因素C，pH值設(shè)為因素D，沉淀時(shí)間設(shè)為因素E，各因素水平參見表1。

表1 因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 絮凝劑的篩選與分析

本試驗(yàn)在六聯(lián)攪拌器的試驗(yàn)杯中加入1 L水樣，在預(yù)定水力條件下，分別投加20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L、120 mg/L的絮凝劑，待絮凝結(jié)束后，取上清液200 mL測(cè)定其含油量和SS含量,并比較不同絮凝劑在相同投加量下對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除效果，其試驗(yàn)結(jié)果見圖1和圖2。

圖1 不同絮凝劑在相同投加量下對(duì)采油廢水中含量 含油量去除率的影響Fig.1 Effect of different flocculants with the same dosage on the removal rate in oil content of the oilfield wastewater

圖2 不同絮凝劑在相同投加量下對(duì)采油廢水中SS 去除率的影響Fig.2 Effect of different flocculants with the same dosage on the removal rate of SS in the oilfield wastewater

由圖1和圖2可見，不同絮凝劑在絮凝效果上存在著明顯的差異，在20～120 mg/L投加量下，除絮凝劑KD-11C之外，其余5種絮凝劑均隨著其投加量的增加，采油廢水中含油量和SS含量的去除率隨之增高，并且含油量的去除率要高于SS含量的去除率。其中，絮凝劑KD-11C在20～60 mg/L的投加量下，隨著其投加量的增加，絮凝作用逐漸增強(qiáng)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率逐漸升高;絮凝劑KD-11C在80～120 mg/L的投加量下，隨著其投加量的增加，過(guò)量的絮凝劑分子將油滴和懸浮顆粒物包裹起來(lái)，使油滴與懸浮顆粒再次“穩(wěn)定”，絮凝作用逐漸減弱，采油廢水中的含油量和SS含量的去除率逐漸減低；絮凝劑KD-11C在60 mg/L的投加量時(shí)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率分別為93.69%和86.31%。此外，在試驗(yàn)過(guò)程中觀測(cè)到投加絮凝劑KD-11C后，礬花迅速結(jié)合成灰色大絮體，絮體具有結(jié)構(gòu)密實(shí)、顆粒較大及下沉速度較快的特點(diǎn)。

通過(guò)比較可見，在低投加量下(60 mg/L)絮凝劑KD-11C對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除率高，且其生產(chǎn)的絮體結(jié)構(gòu)密實(shí)、絮體量較少，較少的投加量不僅可節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，還可以減輕污泥處理負(fù)荷。因此，綜合處理效果及經(jīng)濟(jì)因素考慮選取KD-11C作為絮凝劑。

2.2 影響絮凝效果的因素分析

影響絮凝劑絮凝作用的因素是多方面的，主要有絮凝劑的投加量、助凝劑的投加量、溫度、pH值和沉淀時(shí)間等，這些因素會(huì)直接影響絮凝劑的絮凝效果，因此研究絮凝劑KD-11C絮凝過(guò)程中的影響因素，并優(yōu)化處理時(shí)的絮凝條件對(duì)絮凝劑KD-11C處理采油廢水有著重要的意義。因此，本試驗(yàn)首先研究絮凝劑KD-11C最佳投加量，再在其最佳投加量下分別改變助凝劑的投加量、溫度、pH值和沉淀時(shí)間來(lái)探究上述各因素對(duì)絮凝劑KD-11C絮凝效果的影響。2.2.1 絮凝劑KD-11C投加量對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響

由圖1和圖2可知，當(dāng)絮凝劑KD-11C投加量由60 mg/L提高到80 mg/L時(shí)，采油廢水中含油量和SS含量去除率均出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因此在本次試驗(yàn)中將絮凝劑KD-11C的投加量分別設(shè)定為10 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50 mg/L、60 mg/L、70 mg/L、80 mg/L、90 mg/L、100 mg/L，并按照預(yù)定的水力條件，待絮凝結(jié)束后取上清液200 mL測(cè)定其含油量和SS含量，考察絮凝劑KD-11C投加量對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響，其試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 絮凝劑KD-11C投加量對(duì)采油廢水中含油量 和SS含量去除率的影響Fig.3 Effect of dosage of flocculant KD-11C on the removal rate of oil content and SS in the oilfield wastewater

由圖3可見，初始階段采油廢水中含油量和SS含量的去除率隨著絮凝劑KD-11C投加量的增加迅速提高，當(dāng)KD-11C投加量增加到50 mg/L時(shí)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率分別為93.71%和86.4%，繼續(xù)增加KD-11C的投加量，兩曲線趨于平緩，采油廢水中含油量和SS含量的去除率變化不大；當(dāng)KD-11C投加量大于80 mg/L時(shí)，隨著其投加量的增大，采油廢水中含油量和SS含量的去除率均減小。這是因?yàn)椋簭?fù)合絮凝劑中的有機(jī)酸分子中含有可形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的羧酸根，而絮凝劑中的季銨鹽水解后使分子鏈上帶有大量正電荷，絮凝劑KD-11C在10～50 mg/L的投加量下，隨著溶液中絮凝劑投加量的增大，絮凝劑電性中和油滴負(fù)電荷的能力和吸附架橋的能力都在增加，從而使廢水中的微粒和油滴脫穩(wěn)，絮凝效果逐漸增強(qiáng)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率明顯提高；但當(dāng)絮凝劑KD-11C的投加量超過(guò)80 mg/L時(shí)，過(guò)多的絮凝劑分子同時(shí)吸附在同一個(gè)油滴和懸浮顆粒物上，其失去電性中和和吸附架橋作用，反而將油滴和懸浮顆粒物包裹起來(lái)，使油滴和懸浮顆粒物再次“穩(wěn)定”，絮凝效果逐漸降低，采油廢水中含油量和SS含量的去除率逐漸降低。

2.2.2 助凝劑PAM投加量對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響

本試驗(yàn)在預(yù)定水力條件下，投加50 mg/L的絮凝劑KD-11C，在慢速攪拌階段分別投加0 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、6 mg/L、8 mg/L、10 mg/L的助凝劑PAM，攪拌10 min后，靜沉30 min，取上清液200 mL，測(cè)定其含油量和SS含量，考察助凝劑PAM投加量對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響，其試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 助凝劑PAM投加量對(duì)采油廢水中含油量和 SS含量去除率的影響Fig.4 Effect of flocculant aids PAM on the removal rate of oil content and SS in the oilfiled wastewater

由圖4可見，助凝劑PAM投加量在0～2 mg/L時(shí)，隨著其投加量的增加，采油廢水中含油量和SS含量的去除率明顯增加；當(dāng)PAM投加量大于4 mg/L時(shí)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率隨著其投加量的增加而減小。此外，試驗(yàn)過(guò)程中觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，加入助凝劑PAM的采油廢水中形成的絮體體積較大，且沉降速度快，沉降時(shí)間為10 min時(shí)絮體已經(jīng)全部沉至杯底，未投加助凝劑PAM的采油廢水中形成的絮體細(xì)小，且沉降速度較慢，沉降時(shí)間為20 min時(shí)仍然有部分絮體懸浮在水中。這是因?yàn)椋褐齽㏄AM兼具電性中和及架橋作用，加入到絮凝體系后其高分子的長(zhǎng)鏈可以把KD-11C絮凝形成的小絮體通過(guò)靜電引力、范德華力及氧鍵力搭橋聯(lián)結(jié)為更大的絮凝體，加快沉降、分離的速度；而PAM投加量高于4.0 mg/L時(shí)，隨著其投加量的增加，膠粒表面因負(fù)荷過(guò)多的PAM分子而使膠粒之間斥力增大，也會(huì)出現(xiàn)復(fù)穩(wěn)現(xiàn)象，使采油廢水中含油量和SS含量的去除率降低。因此助凝劑PAM投加量應(yīng)控制在2～4 mg/L范圍內(nèi)較為合適。

2.2.3 溫度對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響

本試驗(yàn)在絮凝劑KD-11C投加量為50 mg/L，其他條件不變的情況下，在恒溫水浴鍋內(nèi)調(diào)節(jié)水浴溫度分別為20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃，考察不同溫度下絮凝劑KD-11C對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響，其試驗(yàn)結(jié)果見圖5。

圖5 溫度對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響Fig.5 Effect of temperature on the removal rate of oil content and SS in the oilfield wastewater

由圖5可見：溫度對(duì)絮凝劑KD-11C絮凝效果有很大的影響，在20～40℃范圍內(nèi)，隨著溫度的升高KD-11C絮凝效果逐漸變好，采油廢水中含油量和SS含量的去除率迅速增加，這是由于溫度升高有利于提高KD-11C的擴(kuò)散速率，同時(shí)降低乳化油黏度、減小密度，從而使KD-11C的絮凝效果變好；在溫度為40～60℃范圍內(nèi)，隨著溫度升高采油廢水中含油量和SS含量去除率趨于穩(wěn)定；當(dāng)溫度超過(guò)60℃后，隨著溫度升高采油廢水中含油量和SS含量的去除率迅速降低。這是因?yàn)椋簻囟鹊蜁r(shí)，水黏度大，水中雜質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)減慢，彼此接觸碰撞的機(jī)會(huì)減少，不利于相互凝聚，因此隨著溫度升高，絮凝劑KD-11C的絮凝效果逐漸變好；但溫度過(guò)高時(shí)，KD-11C分子的熱運(yùn)動(dòng)加快，與懸浮顆粒和油的碰撞頻率增加，形成的絮凝體細(xì)小，且絮凝體的水合作用增加，絮體松散不易沉降，而且溫度過(guò)高，溶液中高分子鏈?zhǔn)湛s，縮短了架橋長(zhǎng)度，減弱了絮凝效果，使采油廢水中含油量和SS含量的去除率降低。

由此可見，絮凝劑KD-11C的最佳反應(yīng)溫度在40～60℃范圍內(nèi)，其對(duì)溫度適應(yīng)范圍較廣，根據(jù)原水溫度可知，無(wú)需改變?cè)疁囟染湍苓_(dá)到最佳處理效果。2.2.4 pH值對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響

本試驗(yàn)在絮凝劑KD-11C投加量為50 mg/L，其他條件不變的情況下，采用濃度為1 mol/L的氫氧化鈉和0.5 mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)水樣pH值分別為5、6、7、8、9、10，考察不同pH值下絮凝劑KD-11C對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響，其試驗(yàn)結(jié)果見圖6。

由圖6可見，pH值在5～7范圍內(nèi)時(shí)，隨著pH值的增加，采油廢水中含油量和SS含量去除率逐漸提高；當(dāng)pH值在7～9范圍內(nèi)時(shí)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率基本不變；當(dāng)pH值大于9時(shí)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率又逐漸降低。這是因?yàn)椋寒?dāng)pH值過(guò)低時(shí)，影響絮凝劑KD-11C中有機(jī)酸分子的水解，降低了有機(jī)酸分子中含有可形成長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的羧酸根的濃度，使吸附架橋能力降低；而過(guò)高的pH 值，會(huì)影響絮凝劑KD-11C中的季銨鹽的水解，降低了季銨根陽(yáng)離子濃度，使絮凝劑的電中和作用降低，而且過(guò)高的pH值還會(huì)影響KD-11C中有機(jī)酸絮凝劑分子的伸展性，使吸附架橋作用降低，因此pH值過(guò)低或者過(guò)高時(shí)，絮凝劑KD-11C的絮凝能力均下降。由此可見，絮凝劑KD-11C的最佳pH值在7.0～9.0左右，說(shuō)明絮凝劑KD-11C對(duì)采油廢水在弱堿性性和中性條件下具有較好的絮凝效果，其對(duì)pH值的適應(yīng)范圍較廣，根據(jù)原水pH值可知，無(wú)需改變?cè)畃H值就能達(dá)到最佳處理效果。

圖6 pH值對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率 的影響Fig.6 Effect of pH on the removal rate of oil content and SS in the oilfield wastewater

2.2.5 沉淀時(shí)間對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響

本試驗(yàn)在絮凝劑KD-11C投加量為50 mg/L，其他條件不變的情況下，改變沉淀時(shí)間分別為10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60min，考察不同沉淀時(shí)間下絮凝劑KD-11C對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率的影響，其試驗(yàn)結(jié)果見圖7。

圖7 沉淀時(shí)間對(duì)采油廢水中含油量和SS含量 去除率的影響Fig.7 Effect of sedimentation time on the removal rate of oil content and SS in the oilfield wastewater

由圖7可見，在沉淀時(shí)間為10～30 min范圍內(nèi)，隨著沉淀時(shí)間的延長(zhǎng)，采油廢水中含油量和SS含量的去除率迅速上升，沉淀時(shí)間為30 min之后，兩者的去除率趨于平緩。由此可見，絮凝劑KD-11C在30 min沉淀時(shí)間內(nèi)就能取得良好的絮凝效果，所需沉淀時(shí)間較短。

2.3 絮凝劑KD-11C處理采油廢水條件的優(yōu)化

本試驗(yàn)選取絮凝劑(KD-11C)投加量、助凝劑(PAM)投加量、溫度、pH值和沉降時(shí)間5個(gè)對(duì)采油廢水中含油量去除率影響顯著的因素，以含油量去除率為評(píng)價(jià)指標(biāo)(經(jīng)單因素試驗(yàn)分析可知，各因素對(duì)采油廢水中含油量和SS含量去除率具有一致性，而且實(shí)驗(yàn)對(duì)象均為采油廢水，因此正交試驗(yàn)僅選取含油量的去除率作為評(píng)價(jià)指標(biāo))，根據(jù)前期單因素試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行5因素4水平的正交試驗(yàn)，從而確定最佳的處理?xiàng)l件參數(shù)，其試驗(yàn)結(jié)果見表2和表3。

表2 L16(45)正交試驗(yàn)表

由表3可見，各因素對(duì)采油廢水中含油量去除率的影響程度不同，各因素的影響程度依次為：C(溫度)>D(pH值)>A(絮凝劑投加量)>B(助凝劑投加量)>E(沉淀時(shí)間)；通過(guò)對(duì)期望值K分析得出A1B3C4D1E3為最優(yōu)組合，即最佳絮凝處理?xiàng)l件是：絮凝劑KD-11C投加量為50mg/L、助凝劑PAM投加量為3mg/L、溫度為60℃、pH值為7.5、沉淀時(shí)間為30min。

表3 L16(45)正交試驗(yàn)期望值和極差分析結(jié)果

注：K1、K2、K3、K4為含油量去除率的期望值;R為極差。

3 結(jié) 論

(1) 傳統(tǒng)絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵(PFAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除率較低，新型生物絮凝劑對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除率隨著其投加量增加而升高，但其投加量過(guò)大時(shí)，污泥量及經(jīng)濟(jì)成本較高，而新型復(fù)合高分子絮凝劑KD-11C在較低投加量(60mg/L)下，其對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除率分別為93.69%和86.31%，去除率較高，而且其絮體顆粒較大、下沉速度較快，因此該絮凝劑適用于采油廢水的深度處理。

(2) 絮凝劑KD-11C投加量、助凝劑PAM投加量、溫度、pH值、沉淀時(shí)間都對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除率有著不同程度的影響。通過(guò)單因素試驗(yàn)初步確定：絮凝劑KD-11C最適合的pH值為7～9左右、溫度為40～60℃、絮凝劑KD-11C投加量為50mg/L、沉淀時(shí)間為30min、助凝劑PAM投加量為2～4mg/L，在其最適合的影響因素條件下對(duì)采油廢水中含油量和SS含量的去除率較高，其去除率最高分別為98.84%和91.38%。

(3) 通過(guò)對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行期望值和極差分析，結(jié)果表明：各因素對(duì)采油廢水中含油量去除率的影響程度依次為：C(溫度)>D(pH值)>A(絮凝劑投加量)>B(助凝劑投加量)>E(沉淀時(shí)間)，并確定最優(yōu)絮凝處理?xiàng)l件為：絮凝劑KD-11C投加量為50mg/L、助凝劑PAM投加量為3mg/L、溫度為60℃、pH值為7.5、沉淀時(shí)間為30min。

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Screening and Application Conditions of Optimal Flocculant for Oilfield Wastewater Treatment

FANG Xinlei1,LI Dinglong1,LI Xiwei1,ZHAO Qingjie2,MIU Jiancheng2,CHEN Yizhong1,XU Ran1

(1.SchoolofEnvironment&SafetyEngineering,ChangzhouUniversity,Changzhou213164,China;2.The2stPilotProductionFactory,JiangsuOilfield,Jinhu211600,China)

This paper applies a flocculation-sedimentation method to treat the oilfiled wastewater,and compares six flocculants including polyaluminium chloride (PAC),polyaluminium chloride (PAFC),polymer aluminum sulfate (PAS),polymer aluminum sulfate iron (PAFS),composite polymer flocculant KD-11C and biological flocculants with each other for their oil content and suspended solid(SS) content removal efficiency.Then,the paper applies single factor experiment to explore the impact of the dosage of flocculant,the dosage of flocculant aids,temperature,pH and sedimentation time on flocculation,and determines the influence order of various factors and the optimal processing conditions of flocculation through the orthogonal experiment.The experimental results show that composite polymer flocculant is the best flocculant for the wastewater treatment,and the influence order of the factors on the flocculation is temperature>pH value>the dosage of flocculation>the dosage of flocculant aids>sedimentation time,and the optimal processing conditions of flocculation are the dosage of flocculant KD-11C 45 mg/L,the dosage of flocculant aids PAM 3 mg/L,temperature 60℃,pH 7.5 and sedimentation time 30 min.

oilfield wastewater;flocculant screening;oil content;suspended solid content

羅澤嬌(1970—)，女，博士，教授，主要從事土壤和地下水污染的調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與修復(fù)等方面的研究。E-mail：zjluo@cug.edu.cn

1671-1556(2016)02-0039-06

2015-08-21

2015-12-07

江蘇油田試采二廠科研攻關(guān)專項(xiàng)項(xiàng)目(ZC0609-0001)

方新磊(1990—)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)樗w污染修復(fù)與有機(jī)物場(chǎng)地污染修復(fù)。E-mail:czfxinlei@163.com

X703.1;X741

A

10.13578/j.cnki.issn.1671-1556.2016.02.008