阳离子聚丙烯酰胺“水包水乳液”的制备及在油田污水处理中的应用

前言中综述了阳离子聚丙烯酰胺CPAM“水包水乳液”的概念、用途、制法及相对于粉状和凝胶状产品的优点。简介了由丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、稳定剂、引发剂在水溶液中制备质量分数0.20的CPAM“水包水乳液”的方法。3个实验室合成样阳离子度22.83%-28.01%,分子量分布很宽,在1.0 mol/L NaCl中30℃特性黏度[η]184.5-232.8 mL/g;小试样阳离子度26.98%,[η]=254.7 mg/L。在偏光显微镜下可见数百纳米至2μm的粒子。黏度30 mPa.s的实验室样和1600 mPa.s的小试样用蒸馏水稀释至质量分数0.16-0.08时形成凝胶,稀释至质量分数≤0.053后形成流动性好的水溶液。用所合成的“水包水乳液”处理胜利辛一联含油426.5 mg/L、矿化度51347 mg/L的含铁污水,去浊率随加量增大而增大,同时加入100 mg/L的PAC可使最大去浊率由70%增至97%;CPAM分子量和阳离子度越高,则絮凝效果越好;加入100 mg/L的PAC和0.5 mg/L的CPAM使污水含油降低95.4%-97.1%。在辛一联污水站,在污水中加入100 mg/L的PAC和〈10 mg/L的CPAM,絮体生成快且上浮,下层水较清。图7表3参15。

两性聚电解质的合成及在水处理中的应用

本文简述了两性聚电解质的特性和合成方法 ,详细介绍了国内外在水处理领域中应用两性聚电解质的进展 。

钻井废水和酸化压裂作业废水处理技术研究进展

对近 15年来国内石油天然气工业应用和 (或 )研究钻井废水、酸化、压裂废水处理技术的情况作了综述。对钻井废水处理的讨论较多 ,包括废水组成和特点 ,处理工艺技术 ,处理药剂 ,处理工艺装置 ,现有处理技术的不足及发展建议。有关酸化 (盐酸酸化 )废水和压裂 (水基聚合物冻胶压裂 )废水处理的论述较少 ,分别包括废水组成和特点 ,处理技术研究现状及发展建议。表 4参 36。

纯化油田回注污水处理技术

胜利纯梁采油厂纯化油田回注污水水质达不到局颁标准要求。通过对原回注污水处理工艺流程进行重大改造和使用优选污水处理剂，污水水质全面达标。本文简介了流程的两项改造：在沉降罐上增设除油和排污系统，增设粗过滤器和精细过滤器；详尽介绍了阻垢、絮凝、缓蚀、杀菌四种污水处理剂的筛选和优选药剂的现场试验结果。

ClO_2作为杀菌剂在油田污水处理中的应用

在室内考察了由市售双组分"复方消毒剂"配成、质量浓度800mg/L的稳定溶液态ClO2作为油田回注污水杀菌剂的各项性能。加剂量为5mg/L时可杀灭污水中全部SRB菌和TGB菌;加剂量为5～18mg/L时可将75.1%～96.5%的Fe2+(34.5mg/L)转化为Fe3+;ClO2使污水腐蚀速率略有增大,但即使加剂量为20mg/L,也不会超过允许值(≤0.076mm/a);ClO2与各种水处理剂配伍。在日处理污水量5.0×103～6.0×103m3的胡二污水站进行了为期1个月的ClO2应用试验。该站采用石灰乳—聚丙烯酰胺—稳定剂处理工艺,处理后水pH值为8.5,在试验后期降至7.5。"复方消毒剂"两组分分别泵输至混合管线内反应,产生高浓度高活性ClO2并注入污水处理系统,加剂量逐步降低,在最后10天维持3mg/L。滤后水SRB菌数降至0,TGB菌数降至101个/mL,水质其余指标保持良好,一些指标有改善。图1表5参2。

用Al-Ag盐改性膨润土处理染料废水

用铝盐和银盐对钙基膨润土进行化学、物理改性，制备出一种复合型废水处理剂AAB，探讨了其处理染料废水的适宜条件。结果表明，在pH值7～9、温度20℃左右、AAB投加量3．0g／L、时间60min的条件下，处理4种浓度为500mg/L的染料废水，脱色率可达96％以上，COD去除率接近88％。

文一污水站减少污泥产生量的污水处理技术

为了减少文一污水站按现行工艺在高 pH(8.0～ 8.5 )下处理油田污水过程中产生的污泥量 ,开发了一种新的污水处理工艺。在室内实验条件下 ,用一种 pH调节剂将污水pH控制在 7.0～ 7.5 ,加入除铁剂、除铁增效剂各 10 0mg/L ,得到了最好的净水效果 (滤膜系数MF >30 ) ;与原污水相比 ,净化水污泥产生量由 10 .8g/L降至～ 1g/L ;5 0℃、15d静态腐蚀速率为 0 .0 0 89～ 0 .0 110mm/a ,平均 0 .0 0 97mm/a ;SRB菌数为 0 ,TGB菌数 0～ 10 1个 /mL ,与地层水完全配伍 ;矿化度和主要成垢离子浓度有所降低。在文一污进行了为期 47d的现场试验 ,结果表明 :①在pH 6 .8～ 7.2 ,除铁剂和增效剂加量分别为 15 0 ,130mg/L时 ,净水效果最好 ,外输水MF >2 8,SS 5mg/L ,含油 2mg/L ;②pH增大时污泥产生量增大 ,处理后水水质变差 ;③pH 6 .8～ 7.2 ,除铁剂 130mg/L ,增效剂 10 0mg/L为最佳净水条件 ,外输水MF >2 0 ;④净化水腐蚀性符合水质指标 ,主要腐蚀因素是二次沉降罐曝氧 ,加入Na2 SO3 可降低溶解氧含量 ,但引起水质下降 ;⑤试验期间污泥量减少 1/ 2～ 1/ 3。

含硅多核无机高分子絮凝剂研究进展

含硅多核无机高分子絮凝剂 (Si IPF)是近 10余年来发展迅速的高效无机高分子絮凝剂的代表。对Si IPF的发展历程、国内研制的品种 (文献报道的有 2 4种 )、合成原料、制备工艺、化学结构特征、絮凝特性、商品化问题作了评述 ,其中分析了硅离子、金属离子相互作用对Si IPF分子结构和絮凝特性的影响 ,指出通过膏化技术、同质反应工艺或表面载体技术提高Si IPF存储稳定性的途径和工艺措施。表 1参 70。

高铁酸钾氧化去除饮用水中微量苯酚的研究

采用次氯酸盐氧化法合成高铁酸钾,测试了其对水中苯酚的氧化去除效果及其影响因素。结果表明,苯酚的去除效率主要取决于高铁酸钾和苯酚的质量比。在酸性条件下高铁酸钾对苯酚的去除效果较好。高铁酸钾与苯酚反应主要发生在最初的几分钟时间内,是一个由快而慢的过程。

长效缓蚀剂DX-1的研制

胜利东辛油田地温高,地层水和回注污水矿化度高,腐蚀严重。采用N80钢腐蚀试样,在含Cl-,HCO-3,Mg2+,Ca2+,Na+,矿化度6.29×104mg/L,pH=7.0的模拟水腐蚀介质中,实验测定了一系列单一或复配的市售有机、无机缓蚀剂在80℃(有机缓蚀剂)和60℃(无机缓蚀剂)下的缓蚀性能。发现有2种有机液体缓蚀剂(代号HS 3,HS 4)在加量为30mg/L时的缓蚀率>97%且无点蚀发生;质量比6∶4～4∶6的HS 3+HS 4在总加量10mg/L时的缓蚀率高于单用的HS 3和HS 4。HS 3+HS 4的化学成份为膦酸盐、胺、有机酸、醛及少量无机物,1∶1的HS 3+HS 4以一种高吸水树脂和一种可成胶、可固结材料为载体,经加热干燥、成型之后制成缓释型固体缓蚀剂DX 1。用量10mg/L的DX 1,60～80℃下在模拟水中的缓蚀率>97%;用量15mg/L时,80℃下在东辛油田辛1、辛3及102站外输水中使腐蚀速率分别降至0.0315,0.0753及0.0108mg/m2·h,缓蚀率分别为95.4%,92.2%及97.7%。将DX 1用于东辛油田将使腐蚀问题基本获得解决。表7参3。

钡锶垢阻垢剂AMHE的阻垢性能研究

钡锶垢阻垢剂AMHE是质量比1∶1的三元共聚物AA/MA/HPA与乙二胺四甲叉膦酸钠EDTMPS的复配物。其阻垢率按照行业标准SY/T5673 1993在加盐(NaCl)水样中测定,测定Ba2+浓度用分光光度法,Sr2+、Ca2+浓度用EDTA滴定法。对于硫酸钡垢,在相同加量下AMHE的阻垢率明显优于两单一组分;在Ba2+浓度为185 1mg/L的水样中AMHE的阻垢率,加量12mg/L时为97 8%,加量15mg/L时为100%;水样中Ba2+浓度增大时AMHE加量应增大。AMHE对于硫酸锶垢的阻垢率,Sr2+浓度为901 5mg/L、加量为12mg/L时达100%,Sr2+浓度为2253 8mg/L、加量为90mg/L时接近100%。AMHE是硫酸钡、锶垢的优良阻垢剂。加量9mg/L的AMHE对碳酸钙垢的阻垢率,在Ca2+浓度413mg/L的水样中为96 0%,在Ca2+浓度620mg/L的水样中为70 5%。AMHE也是适用于较低Ca2+浓度环境的碳酸钙垢阻垢剂,其阻垢性能不如AMHP(AA/MA/HPA与PBTCA的复配物)。图6参10。

聚天冬氨酸阻垢性能的研究

以L 天冬氨酸为原料合成了聚天冬氨酸 ,采用静态阻垢评定法、锌试剂分光光度法和测定透光率等方法对聚天冬氨酸进行了阻碳酸钙结垢、稳定锌离子和分散氧化铁能力的测定。结果表明 :聚天冬氨酸不仅具有良好的阻碳酸钙垢的性能 ,对锌离子也有一定的稳定作用 ,而分散氧化铁的能力则均好于聚马来酸和聚丙烯酸 。

炼油厂废水处理回注的研究

研究了炼油厂废水与油田产出污水混合处理为油田回注水的工艺，并进行了工业性试验。结果表明，处理后的水质符合部标ＳＹ５３２９—８８标准，解决了炼油厂废水外排污染环境的问题，同时，拓宽了油田注水水源，具有投资小，处理费用低等优点。

AMPS/AA二元共聚物的合成及阻垢性能评价

以水为溶剂，过硫酸盐为引发剂，合成了低分子量AMPS／AA二元共聚物，考察了合成条件与共聚物阻垢性能的关系。采用静态实验法评价了合成产物的阻垢性能。结果表明，AMPS／AA二元共聚物阻垢剂性能优良，可有效抑制Ca3（PO4）2、Zn（OH）2垢。

几种新型油田污水杀菌剂

在油田回注污水中存在大量有害细菌，投加杀菌剂仍然是目前控制细菌繁殖生长的重要手段。本文介绍了几种使用效果较好的杀菌剂类型，包括结构式、合成路线及应用特点等，并指出了杀菌剂的发展趋势。

KY-3型聚合物与聚合氯化铝复配处理采油污水研究

运用KY 3型阳离子聚合物与无机聚合物复配对中原油田含油污水进行了处理。研究结果表明 :KY 3型聚合物的分子量、加入量、污水 pH值及温度等对处理效果影响较大。当聚合物相对分子质量为 12 0万时 ,处理效果随聚合物加入量增大、污水温度及pH值升高而增强。

FMA污水絮凝剂的研制与应用

针对吐哈温米油田采油污水的特点研制了一种多核无机聚合物污水絮凝剂FMA ,其结构特征是分子中含有多种具有不同电化学特性的金属和非金属元素。本文探讨了反应机理 ,评价了FMA的絮凝特性。FMA与杀菌剂及地层水具有良好的配伍性。FMA具有一定的阻垢性 ,加量为 5 0mg/L时对钙镁垢的阻垢率即达 90 %以上。用FMA处理过的污水不易结垢 ,也不会增加页岩的膨胀性。现场试验表明 ,FMA在 5 0— 40 0mg/L加量时使温米油田污水悬浮物去除率达 93 %以上 ,含油去除率达 99%。FMA生产工艺简单 ,成本低廉 。

咪唑啉膦酰胺盐酸盐在油田水中的缓蚀性能研究

采用静态挂片失重法和电化学方法，研究了合成的环烷基咪唑啉膦酰胺盐酸盐（NIPH）在模拟油田水中对A3钢的缓蚀作用，并探讨了其缓蚀机理。实验结果表明：（1）NIPH在矿化度31．2g／L的模拟油田水中对A3钢具有较好的缓蚀效果，其缓蚀效果受溶液pH值影响较大。在显酸性的模拟油田水中，NIPH的缓蚀率远高于原模拟油田水中的缓蚀率；当溶液pH为5左右时，NIPH的缓蚀效果最好，且此时水中基本无沉积物，在80℃、24h条件下，投加量为30mg／L时，缓蚀率可达到92．43％，A3钢腐蚀率仅为0．0249mm／a，远好于我国石油天然气行业标准对污水腐蚀率的要求。（2）NIPH缓蚀剂具有较宽的适用温度范围（30--95℃），50℃左右时缓蚀效果最好。温度较低时，NIPH缓蚀剂以物理吸附为主；温度较高时则以配位键化学吸附为主；80℃时吉布斯吸附自由能△G^0为38．2kJ／mol。按电化学机理，NIPH属于阴极型为主的缓蚀剂。图1表5参8。

采油污水配制聚合物技术在孤东油田的应用

针对目前配制聚合物需耗费大量清水,造成资源浪费,而使用采油污水又存在处理和外排困难的问题,研制开发了综合水质改性处理剂SC-1和聚合物溶液稳粘保粘剂JW-1。SC-1的增粘率为78.2%～44.9%,增粘效果比较明显;加入后,聚合物溶液的粘度稳定性显著提高。因此,采油污水用SC-1和JW-1处理后,用来配制的聚合物溶液的粘度和稳定性都得到明显改善,从而实现了将采油污水快速处理后直接用于聚合物溶液的配制。现场应用表明,采用污水配置聚合物技术,提高了井网完善程度,增加了水驱储量和可采储量,含水率明显下降,产油率和采出率显著提高。目前,应用该技术的投入产出比为1∶2.9,预计最终将超过1:4。

压裂酸化措施返排液处理技术方法探讨

基于大庆油田压裂液用量、压裂返排液污染物含量和川东气田酸化废液水质等数据,论证了发展压裂、酸化返排液处理技术的必要性。综述了国内外当前研发的压裂、酸化返排液处理技术及所用处理剂,包括絮凝沉降、氧化、中和、Fe/C微电解、H2O2/Fe2+催化氧化及活性炭吸附。展望了发展趋势。