油田廢水的混凝處理技術研究進展

金 鑫，史彩通，許蘭洲，岳 雯，商亞博，黃俊瑋，許 路，石 烜，白 雪，宋吉娜，金鵬康

（1.西安交通大學人居環(huán)境與建筑工程學院，陜西西安 710049；2.河北工程大學能源與環(huán)境工程學院，河北邯鄲 056038）

我國油田以低滲透、超低滲透油藏為主，在油田作業(yè)和開采過程中會產生大量廢水。常見的油田廢水有鉆井泥漿、壓裂廢水以及采出水等。其中鉆井泥漿與壓裂廢水均具有高懸濁、高黏、高有機物含量的特點，處理后廢水以配制現場工作液（鉆井液、壓裂液）和井場雜用等資源化利用途徑為主〔1〕。油田采出水具有水量大、石油烴含量高、懸浮物含量高的特點，為保證地層壓力，穩(wěn)定采收率，處理后采出水以回注地層驅油為主要處置方式〔2〕。這3 類油田廢水的資源化利用或回注地層處理均需要高效的固液分離技術保障懸浮物和有機物的處理效果。最新發(fā)布的《碎屑巖油藏注水水質指標技術要求及分析方法》（SY/T 5329—2022）中規(guī)定，回注低滲透油田（0.01 μm2≤平均空氣滲透率＜0.05 μm2）時回注水懸浮物不能超過15.0 mg/L，對固液分離過程提出了較為嚴格的要求。

混凝工藝作為最傳統、最成熟的水處理固液分離技術之一，在油田廢水處理中被廣泛應用?；炷に囃ㄟ^加入混凝劑使水中膠體和懸浮物等污染物脫穩(wěn)，繼而有效去除油田廢水中懸浮物、有機物、油類污染物，實現對水中污染物的分離去除，同時也可作為預處理環(huán)節(jié)保障后續(xù)深度處理工藝的穩(wěn)定運行〔3〕。然而，在實際運行過程中，混凝工藝存在對溶解性和親水性有機物處理效率低、對三次采油廢水（含聚合物、表面活性劑等）處理效果有限等問題，需采用一定的手段強化混凝工藝?；诖?，筆者論述了油田廢水的種類和特性、常用混凝技術及混凝劑、混凝工藝的強化方法，并分析了目前實踐過程中混凝工藝存在的問題與未來發(fā)展的方向。

1 油田廢水種類及其特性

1）鉆井泥漿。鉆井泥漿是鉆井過程冷卻鉆頭、攜帶鉆渣的超穩(wěn)定懸濁液，除含有大量巖屑、黏土外，還含有大量化學添加劑，如乳化劑、殺菌劑、潤滑劑、堵漏劑、表面活性劑等，這些化學添加劑具有低流動性、持久難降解性和生物毒性等特點。由此，鉆井泥漿水質特征表現為高COD、高SS、高礦化度、高污染因子及污染負荷特點，處理難度大。我國油田每年鉆井產生的廢棄鉆井泥漿約為2×106m3，通常情況下一支井隊每天能產生30.0～40.0 m3鉆井泥漿〔4〕。廢棄泥漿如不經妥善處置會破壞土壤結構，對植物正常生長造成影響，排入水中會嚴重污染水質，影響水生動植物的生長。

2）油田采出水。石油開采必須有足夠的壓力驅動，為實現原油穩(wěn)產，需向油層注水補充壓力。油層注水之后，地層水以及注入水隨原油開采會一同流出，經過油水分離后形成了油田采出水〔5〕。因此，采出水水量巨大，油水產量之比平均為1∶3（體積比）〔6〕，在油田開采后期，原油中含水率甚至可達到90.0%。油田采出水水質相差很大，一般與地質條件、地層深度、采油工藝、分離工藝等有關?？傮w而言，油田采出水是一種含有有機物、固體物質、溶解鹽、溶解氣體、微生物的工業(yè)廢水，水質特征以有機物種類復雜、懸浮物和無機鹽含量高、含油量高為主，如若未經處理或處理不達標排放到環(huán)境中，會破壞生態(tài)資源和生態(tài)功能，危害水生生態(tài)系統。

3）壓裂返排液。我國北方生態(tài)脆弱地區(qū)油藏以低滲透、超低滲透油藏為主，壓裂作業(yè)是針對低滲透油藏的主要增產措施。水力壓裂是最常用的壓裂手段〔7〕，其會消耗大量水資源，同時產生大量壓裂返排液。壓裂作業(yè)結束后，單口井可產生高達1 000.0m3/d 的壓裂返排液〔8〕。壓裂返排液的組成復雜多變，其中既有從地層深處帶出的黏土顆粒、巖屑和細菌等微生物，也有配制壓裂液加入的大量化學添加劑，如胍膠、親水性添加劑、表面活性劑、殺菌劑、防膨劑、緩釋劑、交聯劑、交聯穩(wěn)定劑、延遲交聯劑、破膠劑等。因此壓裂返排液大多具有高懸濁、高黏、高有機污染物濃度特點，處理難度大。

表1 總結了以上3 類典型油田廢水的水質特征。

表1 典型油田廢水水質特征Table 1 Water quality characteristics of typical oilfield wastewater

2 傳統混凝工藝及混凝劑

總體而言，油田廢水均含有大量懸浮物、油類、有機物等污染物，其處理后以回注驅油和資源化利用為主。對于這兩方面的歸宿，均要求水處理過程中重點去除油田廢水中的懸浮物和油類污染物，同時由于回用及回注標準日益嚴苛，因此，對處理工藝中的固液分離技術提出了較高的要求。混凝工藝作為目前水處理中使用最多的固液分離技術，對懸浮物、有機物、油類污染物具有穩(wěn)定、高效的去除效果，在油田廢水處理中應用十分廣泛〔9〕，本部分對油田廢水中常用的混凝技術及混凝劑進行介紹。

2.1 常用油田廢水混凝技術

隨著采油技術的不斷更新，作為各類強化混凝工藝基礎的混凝工藝的選取也需隨之更迭，應盡量選擇能適應油田廢水水質波動及高礦化度、高懸濁、高有機污染物含量特點的混凝工藝，以保證處理水能滿足資源化利用及回注回用標準。同時也需考慮場地面積、設備條件等油田實際情況。

2.1.1 化學混凝

化學混凝在油田廢水處理中應用廣泛，其基本原理是通過加入混凝劑，使廢水中膠體和懸浮物脫穩(wěn)凝聚成絮凝體后分離，此外其還可依靠帶正電的混凝劑金屬離子與帶負電的有機物發(fā)生電性中和反應脫穩(wěn)凝聚，或兩者絡合形成難溶絡合物，以此分離去除溶解性有機物〔9〕。

在化學混凝中，工藝條件如混凝劑投加量、pH、水溫對油田廢水的處理效果有顯著影響?；炷齽┩都恿窟^低不足以使所有膠體顆粒脫穩(wěn)，投加量過高則會使懸浮顆粒再次穩(wěn)定。pH 會影響金屬鹽混凝劑的水解聚合反應和電荷密度，從而影響混凝劑的水解形態(tài)種類。水溫則會影響混凝劑水解速率，而且水溫越低水的黏度越大，不利于絮凝體形成。因此，研究者在采用化學混凝工藝處理油田廢水時大多需要通過實驗確定最佳工藝參數，潘朔〔10〕通過改變不同工藝條件提高化學混凝工藝對采出水中硅的去除效率，結果表明優(yōu)化后的工藝在原水全硅、SS分別為390、122 mg/L 的情況下實際除硅率可達99.9%，SS 去除率為79.0%。董明坤〔11〕采用正交實驗法優(yōu)化了化學工藝對鉆井泥漿的處理條件，分析得出以Al2（SO4）3為絮凝劑、以非離子型聚丙烯酰胺（NPAM）為助凝劑，在最佳工藝條件下混凝對原水中2 824.0 mg/L COD 和497.5 mg/L SS 的去除率可分別達到96.3%、92.3%。

2.1.2 電絮凝

電絮凝利用鋁、鐵等作陽極，在外加電壓作用下產生金屬離子，進而通過水解作用形成多種金屬鹽水解產物，起到混凝劑的作用。混凝后形成的絮凝體可在電解形成的氣體帶動下進行氣浮分離〔12〕。馬敬環(huán)等〔13〕采用鋁板為陽極、石墨板為陰極（極板面積均為75.0 cm2），在直流穩(wěn)壓電源作用下電絮凝處理聚合物驅油田采出水，結果表明，最優(yōu)工藝條件下該工藝對采出水中COD（344.8 mg/L）和聚合物（284.0 mg/L）的去除率分別達68.5%和49.7%。

相較于傳統直流電源，脈沖電源一方面通過間歇供電可以延緩電極鈍化，降低濃差極化，達到節(jié)能效果，另一方面脈沖電源瞬間電壓高于直流電源，能夠更好地進行氧化還原。胡海等〔14〕采用脈沖電源代替?zhèn)鹘y直流電源對三次采油污水進行電絮凝處理，結果表明在相同電量（電流×時間）下脈沖電絮凝消耗功率約為直流電絮凝的67.7%，原水COD 可由10 879.0 mg/L 降至78.3 mg/L，去除率高達99.3%，而直流電絮凝只能將COD 降到300～500 mg/L，無法滿足《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）一級標準中COD≤100 mg/L 的排放要求。

除在電源方面進行優(yōu)化外，還可將電絮凝與其他工藝聯用以強化對油田廢水中油類、SS、COD 等污染物的去除。朱米家等〔15〕采用斜板隔油-電絮凝-精細過濾技術強化對聚合物驅油廢水中SS 和油類污染物的去除，該技術使用直流電源，以鋁板充當陰陽極板，可將SS 從200.0 mg/L 降至17.0 mg/L，油質量濃度從20.0 mg/L 降至1.0 mg/L，去除率分別可達91.5%和95.3%，處理后出水滿足《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法》（SY/T 5329—2022）中對于回注水水質的要求。樊玉新等〔16〕采用電絮凝預處理-電化學氧化法處理壓裂返排液，在電源為直流電源，陰陽極板為鋁板的條件下可將COD 去除99.2%，油去除94.5%，處理后出水COD 及油質量濃度滿足《陸上石油天然氣開采工業(yè)污染物排放標準》（二次征求意見稿）規(guī)定限值。

2.1.3 磁混凝

為提高混凝沉降效率，近些年來研究人員致力于增強絮凝體的形成，縮短水力停留時間，減少工藝占地面積，由此，磁混凝技術得以發(fā)展。磁混凝作用機理主要有5 個方面：1）磁性顆粒在外部作用力（重力、磁力）和內部作用力（范德華力、磁偶極力、布朗力等）共同作用下使得膠體脫穩(wěn)，絮體快速沉降；2）磁性顆粒比表面積大，具有親水特性和價鍵結構強化特點，能夠吸附懸浮物、膠體及部分有機物；3）磁性顆粒一般密度較大，可以增加絮體密度，減少沉淀時間；4）磁性顆?？捎绊懄?電位使膠體更易聚集；5）磁性顆粒可異相成核作為凝聚中心促使絮體快速成長〔17-18〕。

常用的磁性顆粒一般為鐵粉或氧化鐵，Juan TANG 等〔19〕采用氧化鐵作為磁性顆粒處理油質量濃度為75 mg/L 的含油廢水，結果表明，該磁性顆粒對水中油的去除率達91.8%，處理效果比化學混凝工藝高10.0%。近些年新型磁性試劑層出不窮，其中，磁性納米顆粒的應用受到研究者們關注。P.CALCAGNILE 等〔20〕制備了一種用于去除水中油污染物的磁力驅動的漂浮泡沫，該泡沫中含有磁性氧化鐵納米顆粒和亞微米聚四氟乙烯粒子，表現出超疏水性、超親油性和磁性，可以有效地分離油和水。Ming DUAN 等〔21〕將多氧烷基化N，N-二甲基乙醇胺接枝到磁鐵礦（Fe3O4）納米粒子上，制備了核殼磁性熱敏復合納米粒子M-DMEA，當溫度高于50 ℃時M-DMEA 會破壞油水界面膜，同時中心的磁性顆?？商岣哂偷蔚哪鬯俣仁沟糜退焖俜蛛x。

2.2 混凝劑

常用混凝劑按照化學成分可分為無機、有機、無機-有機復合混凝劑。通過電性中和、吸附橋連、網羅卷捕和絡合作用，混凝劑能有效地促進細油滴和懸浮膠體的脫穩(wěn)和聚集，可針對性地解決油田廢水因高懸浮物、高油含量而回注回用困難的問題。然而，油田廢水的高有機物含量特點使得常用混凝劑的混凝效果不佳，通常需要加大投加量才能使污染物脫穩(wěn)凝聚，所以混凝劑的選擇應滿足在高有機物含量條件下仍能發(fā)揮較好的電性中和、吸附橋連能力，同時也需根據實際需要選擇對特定污染物有較高處理效率的混凝劑。

2.2.1 無機混凝劑

無機混凝劑可分為無機鹽類混凝劑和高分子無機混凝劑，無機鹽類混凝劑以硫酸鋁、三氯化鐵為代表，聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鐵（PFS）則為典型的高分子無機混凝劑。常用的鋁鹽和鐵鹽混凝劑性能與其金屬離子在廢水中的存在形式有關，對金屬鹽混凝劑進行合適的聚合可以提高除油效率〔22〕，例如鋁鹽按聚合度一般可分為單體鋁和聚合物鋁，鋁的聚合物具有更高的穩(wěn)定性，可處理的油顆粒比單體鋁更小更緊湊。常用鐵、鋁鹽的品種及特點見表2。

表2 常用鐵、鋁鹽及其特點Table 2 Commonly used iron and aluminum salts and their characteristics

除傳統的鐵鹽、鋁鹽混凝劑外，近些年聚硅氯化鋁（PASiC）、聚硅酸鋁鐵（PSAF）等其他無機聚合物混凝劑的出現在提高含油廢水處理效果的同時也增加了工程上對混凝劑的選擇。邊偉等〔23〕采用硫酸鋁、硅酸鈉、四硼酸鈉、硫酸鐵制備了一種新型無機高分子混凝劑硼聚硅酸鋁鐵（PSAFB），該混凝劑更穩(wěn)定，有效期更長，而且制作方法簡單，對油田采出水處理效果高于廣泛使用的PAC 混凝劑。Baoyu GAO 等〔24〕開發(fā)了由羥基化聚合氯化鋁和活化聚硅酸鹽復合而成的PASiC 并將其用于處理含油廢水，結果表明該混凝劑在去除藻類、濁度、油、總磷和COD 方面效果明顯。此外，還有許多新型無機混凝劑在處理含油廢水中具有良好的污染物處理效果，具體應用見表3。

表3 不同無機混凝劑對油田廢水的處理效果Table 3 The treatment effects of different inorganic coagulants on oilfield wastewater

2.2.2 有機高分子混凝劑

有機高分子混凝劑通?？煞譃? 種形式：陽離子、陰離子、兩性和非離子型。常用的有機高分子混凝劑有聚丙烯酰胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）等。有機高分子混凝劑具有較好的架橋性能，所需投加量較低〔27〕。通?？梢酝ㄟ^引入不同性質的官能團實現對高分子混凝劑的改性，以獲取性能更好的有機高分子混凝劑。例如可將陽離子基團和疏水單體接枝在聚丙烯酰胺鏈上制得改性的疏水型聚丙烯酰胺（PAMP），其破乳效果好，對含油絮凝體的黏附性改善明顯，最佳除油率可達98.6%〔28〕。Shuanglei PENG 等〔29〕將二甲基二烯丙基氯化銨（DMDAAC）以不同接枝率接枝到羧甲基殼聚糖（CM-chi）上，合成兩性殼聚糖基接枝混凝劑CgPD；通過羧甲基和接枝改性，殼聚糖的水溶性得到顯著提高，合成的CgPD 混凝劑可生物降解、投加量低、環(huán)境影響小，可有效提高油田廢水混凝效果。除此之外，Jinwei LIU 等〔30〕受?？妒硶r觸手伸展行為的啟發(fā)合成了一種具有核殼結構的仿海葵多功能納米混凝劑（AMC），AMC 具有加入水中可變形的構型，其外殼通過水解可使膠體物質和懸浮顆粒脫穩(wěn)，內核則可捕獲細小的溶解性污染物。AMC 的獨特結構對油田廢水用混凝劑的選擇具有借鑒意義，若混凝劑能先大幅度降低油田廢水中的溶解性有機物再發(fā)生混凝作用，則不僅可以大幅度提高混凝效率，還能優(yōu)化實際工程應用的工藝流程，降低運行成本。

2.2.3 無機-有機復合混凝劑

采油過程中通常會加入大量化學添加劑，這使得油田廢水成分更加復雜，使用單一類型的混凝劑難以取得理想的混凝效果，因此，復合混凝劑近年來在油田廢水處理中受到廣泛關注。無機-有機復合混凝劑結合了無機混凝劑優(yōu)秀的電性中和能力和有機混凝劑的吸附橋連性能，處理效果較單一混凝劑大幅提升〔31〕。

祝鳳蕊〔32〕針對難處理的化學驅油田采出水制備了新型無機-有機復合混凝劑PAC-P（AM-BA），該混凝劑帶有疏水基團且能減弱表面活性劑和聚合物對混凝的影響，使得油滴更易脫穩(wěn)凝聚。王曉峰等〔33〕以硫酸鐵、硫酸鋁與聚二甲基二烯丙基氯化銨為原料，制備出PAFS-PDM 復合混凝劑，該混凝劑在處理塔里木油田鉆井廢水（COD 51 000.0 mg/L）時，COD 去除率最高可達93.0%。新型復合混凝劑具體應用見表4。

表4 不同無機-有機復合混凝劑對油田廢水的處理效果Table 4 The treatment effects of different inorganic-organic composite coagulants on oilfield wastewater

3 混凝工藝的強化

油田廢水往往成分復雜、可生化性差、水質波動大?；炷に囯m有明顯處理效果，但單一工藝難以滿足日益嚴苛的回注及回用標準。近年來，經過國內外學者的研究，膜分離、浮選、重力分離、吸附、高級氧化法等被證實能有效提高水中油或懸浮物去除效率。然而油田廢水通過重力分離、吸附及氧化處理后仍會有細小油滴殘留，浮選雖能除去細小油滴但會產生大量浮渣，處理時間長〔36〕。為實現油田廢水的資源化利用，應結合廢水高含油、高懸濁特點和回注、回用標準設計最優(yōu)強化工藝。

3.1 與膜分離工藝聯用

混凝工藝與膜分離工藝聯用能有效解決常規(guī)混凝產生的絮體因粒徑小、結構松散而難以固液分離的問題。而且，混凝處理利于廢水后續(xù)膜處理過程，并減少膜污染。兩種工藝相互配合，對油田廢水中不同類型的污染物均能取得更好的去除效果〔37〕。

崔文博〔37〕將淀粉進行接枝改性制得新型混凝劑處理含油廢水，之后使用卷式超濾膜處理混凝后廢水，實驗結果表明，廢水經組合工藝處理后除油率達91.0%，COD 去除率接近100%。夏宇〔38〕利用濕堿法合成了新型混凝劑二硫代氨基甲酸鹽，并改性聚偏二氟乙烯（PVDF）膜制備親水疏油型PVDF 超濾膜，之后采用混凝-親水疏油型PVDF 膜工藝處理含油廢水，處理后廢水中油質量濃度從367.0 mg/L 降至2.9 mg/L，濁度從381.0 NTU 降至0.9 NTU。除在混凝劑和膜的改性方面改良混凝-膜過濾工藝外，還可聯合其他工藝組成多級組合工藝進行油田水處理。A. MAZUMDER等〔39〕使用電絮凝和電浮選來強化膜工藝對含油廢水進行處理，不僅有利于破乳而且能有效緩解膜污染，工藝除油率可達94.0%～96.0%。B. R. GON?ALVES 等〔40〕采用混凝-膜過濾工藝處理油田廢水〔COD為（2 246±15） mg/L〕，之后使用Fenton 氧化來加強對有機物的去除，在最優(yōu)條件下COD 去除率可達到90.0%。

筆者對混凝-膜分離聯用工藝處理油田廢水的部分研究進行了總結，結果見表5。

表5 混凝-膜分離聯用工藝對油田廢水的處理效果Table 5 The treatment effect of combined coagulation and membrane separation process on oilfield wastewater

3.2 與氧化工藝聯用

預氧化工藝可以強化油田廢水中污染物的去除，起到除臭、助凝、破乳效果。其強化混凝機理主要有以下幾點：1）破壞顆粒表面的有機層，增強混凝劑壓縮雙電層能力；2）增加水中含氧官能團，使得更多的鋁、鐵、鎂及鈣離子與之絡合、沉淀；3）引起有機物聚合，促進顆粒物之間吸附架橋〔41〕?；瘜W氧化常用氧化劑有ClO2、KMnO4、H2O2、O3、NaClO、K2S2O8等。閔珍妮〔42〕針對三元復合驅污水探究了常用氧化劑單獨使用和聯用對混凝效果的影響，發(fā)現使用單一氧化劑時H2O2的助凝效果最優(yōu)，除油率可達81.0%，比直接混凝的除油率高出16.5%，H2O2與KMnO4聯用能進一步提升混凝效果，除油率比H2O2單獨氧化提高8.0%。同時，也有很多學者使用高級氧化強化混凝，具體應用效果見表6。

表6 高級氧化-混凝聯用工藝對油田廢水的處理效果Table 6 The treatment effect of the combined advanced oxidation and coagulation process on oilfield wastewater

傳統的預臭氧-混凝工藝容易在預氧化過程中使得有機物過度氧化生成親水性小分子有機物，從而導致后續(xù)混凝效率降低，金鑫等〔46-47〕發(fā)現臭氧混凝耦合反應體系（Hybrid ozonation-coagulation process，HOC）可實現臭氧和混凝在同一個反應體系內同時作用，一方面混凝劑可起到催化劑作用，促進臭氧生成羥基自由基，提高體系氧化能力；另一方面，臭氧會促使混凝劑生成聚合態(tài)的水解產物，增強體系混凝效果。同時，體系中的實時捕獲配位機制使得氧化產生的有機中間產物一經產生就被金屬鹽混凝劑捕獲去除，達到了避免有機物過度氧化的目的。在實際應用中，對比預臭氧混凝工藝與臭氧混凝耦合工藝對二元驅采出水的處理效率，結果表明，在達到同等處理效果條件下，HOC 工藝的臭氧投加量比預臭氧工藝降低了40.0%，在同等臭氧投加量條件下，HOC 工藝對不同污染物去除效果均高于預臭氧混凝工藝。此外，Xin JIN 等〔48〕還在HOC 體系基礎上開發(fā)了臭氧氣浮一體化工藝（DOF），DOF 工藝實現了氧化、混凝、氣浮分離的有機融合，提高了對溶解性有機物和懸浮物的去除與分離效率；將其用于長慶油田蘇里格氣田鉆采廢水的處理，在PAC、PAM 投加量分別為550.0、2.5 mg/L，臭氧投加量35.0 mg/L 的條件下DOF 工藝對COD、SS、濁度的平均去除率分別為25.4%、95.0%、98.0%；與電催化氧化相比，DOF 工藝在COD、SS 和濁度去除方面優(yōu)勢顯著。

3.3 造粒混凝

常規(guī)混凝過程中形成的絮凝體結構松散、空隙率較大、粒徑較小、沉降速度較慢且脫水性能較差。王曉昌等〔49〕對絮體分步生長模型進行分析得出絮體致密化主要有降低空隙率和提高初始粒子結合數兩種途徑。降低空隙率主要通過絮凝體的脫水收縮（Syneresis），即通過高強度的機械攪拌使絮凝體生長過程中顆粒集團間的空隙水被擠壓出去以縮小空隙率提高密度；逐一附著模式（One-by-one attachment）則用來提高初始粒子結合數，當初始粒子之間相互吸附的數量足夠大時，形成的一級集團絮凝體達到最大成長粒徑就不再與其他集團進一步碰撞結合，從而使得絮體更加致密化。

針對懸浮物濃度較低、溶解性有機物濃度較高的壓裂返排液，由于缺少初始粒子，傳統造?；炷裏o法形成致密造粒體〔50〕。為解決這一問題，研究者提出核晶凝聚誘導造?；炷夹g（Nucleation-induced pelleting coagulation，NPC）〔51〕，NPC 技術依靠成核劑高表面能和有機物微粒之間的粒徑差使得微粒吸附在成核劑表面，并在混凝劑作用下使已經吸附微粒的成核顆粒相互凝聚并在水力作用下收縮脫水實現絮凝體的致密化，大幅提升絮凝體的沉速及固液分離效率。Xin JIN 等〔51〕研究表明，采用NPC 工藝處理后，絮凝體沉降速度達到14.9 mm/s，粒徑（d50）達到4.6 mm，有效密度為0.02 g/cm3，比常規(guī)絮凝體提高一個數量級，混凝效率大幅提升

4 問題及展望

混凝技術作為經典的固液分離工藝，具有對懸浮物和膠體物處理效率高、運行穩(wěn)定、操作方便等諸多優(yōu)勢。隨著社會經濟的發(fā)展，相應的排放及回用標準日益嚴苛，混凝工藝所面臨的水質也更為復雜，其中以新污染物為代表的溶解性有機物去除受到廣泛關注，而混凝對溶解性有機物，尤其是對親水性小分子有機物的去除效果有限。因此，提高溶解性有機物去除效率是混凝技術未來的整體發(fā)展方向。

在油田廢水處理領域，伴隨著三次采油技術以及新型鉆井液、壓裂液體系的開發(fā)，混凝工藝也不斷面臨著挑戰(zhàn)。因此，在混凝技術方面，應開發(fā)適用于三次采油技術、鹽水鉆井泥漿體系以及聚合物體系壓裂液的混凝劑及混凝處理技術，以應對因含有大量聚合物、表面活性劑等物質使得水中懸浮物、油類等污染物穩(wěn)定性大幅提升的油氣田廢水。同時，在混凝劑研發(fā)方面，對新型混凝劑的開發(fā)和實際應用仍在起步階段，其制備技術和作用機理等方面也需進一步探究，以為后續(xù)的推廣應用奠定基礎。在實際工程應用中，受限于油田開采及作業(yè)現場條件限制，常規(guī)預處理—混凝—沉淀—過濾工藝的處理流程較為冗長，需開發(fā)以混凝工藝為核心的一體化或短流程處理技術與裝備。