摘 要:電化學技術由于具有二次污染小、能效高、操作簡單、兼容性強、價格合理等優勢,在油田污水處理中被廣泛應用。使用電化學技術處理方法,對某一油田樣水進行電解,發現鈦基陽極具有更強抗腐蝕性與較長的使用壽命,但操作時需注意余氯含量的控制。
近幾年來,石油作為工業的血液,需求量逐年上升,石油開展的速度也持續加快。然而,由于石油開采活動的頻繁,在油田開采和使用原油的過程中,會產生大量污水。油田污水成分復雜,除了含有溶性鹽、重金屬、乳化原油、固體顆粒、硫化氫外,還含有一些化學添加劑,及酸類、除氧劑、潤滑劑、殺菌劑、防垢劑等物質的存在,給環境帶來巨大的壓力。如何有效地控制污水排放,成為世界性話題。電化學技術是近幾年發展起來,用于廢水處理的新技術,擁有效果好、操作簡便、與環境兼容等優點,同時還可被用于水質澄清、脫色、去除有機物、鋁硅鐵錳化合物、重金屬離子、放射性物質等,電化學技術近幾年在污水處理方面受到了廣泛的關注。
一、電化學技術污水處理概述
(一)電化學技術污水處理法的概述
電化學技術以電子為手段,是通過控制電極電勢,實現物質的氧化還原。其作用原理為:在特定的電化學反應器中,通過電極反應及由此引起的一系列化學反應、電化學過程、物理過程等,使油田污水內的污染物達到降解轉化的目的,并具有以下幾大特點:
1. 電化學氧化還原過程中會產生·OH可直接與廢水中的有機污染物進行反 應,并將其降解為二氧化碳、水和簡單有機物,幾乎不產生二次污染;
2. 電化學技術在常溫常壓下即可進行,能量效率高,反應可控程度高,便于實現工業自動化;
3.電化學技術既可單獨處理,又可與其他處理方式相結合,單獨處理可提高廢水的生物降解性;
4.操作簡單,價格合理,設備簡單,占地面積小,操作維護費用較低。因此,電化學技術又稱為“環境友好”技術。由于電化學技術具有以上幾大特點,目前,主要被用于工業產品生產,對環境幾乎沒有任何污染,還可起到直接的保護作用,是一種“綠色”環保生產技術;電化學技術還被廣泛地應用于環境污染整治工作,通過氧化還原除去對環境有害的物質,從而達到清潔環境。除此之外,電化學技術還可檢測環境中的污染物及化學電源,在環保工程中擁有較強的應用前景。
(二)電化學技術污水處理的研究成果
1. 污水處理。指利用電解的方法處理廢水。這方面的應用較多,其方法是向刻水中投加約40mg/L的PAC,當電流密度在92.5A/m2左右時,去除COD率為51%,而如果當反應器中水停留時間為18min;電流密度為53.4A/m2時,去除率則超過85%。在用電解法卻處理油乳膠的實驗中,鋁反應器除油率明顯高于鐵反應器,加入硫酸鐵可提高去油率。因此,用種方法處理油田中的含油污水,出水的含油量和懸浮物含量都較低,可達到生化處理和工業水排放的標準。
2. 給水凈水。電解法可去除水中的有機物、有毒金屬、細菌等有毒物,降低水的濁度。研究表明,利用電解法去除污染物可達到預期的標準。與傳統處理方法相比成本還較為低廉。采用二級電解法、二級斜管沉淀、三級濾料過濾的方法,在42min內可使高濁度水一次凈化處理為濁度小于3度的飲用水;如果使用鐵作電極處理污水時,對細菌、濁度的去除效果非常明顯;使用壓力式電凝聚SS濾料過濾處理后的水可達到國家飲用水的標準。
二、電化學技術污水處理研究試驗——電化學方法油田污水處理
電化學技術處理油田污水已被很多人認可,現在就某一油田污水樣水的電化學技術處理,解釋其具體的污水處理方法。選用參比電級飽和KCI甘汞電級(SCE),工作電極為鈦基釕銥鉭或鈦基釕銥電極;雙路直流穩壓穩流電源;有機玻璃槽;電熱恒溫水槽;數控超聲波清洗器。提取某油田污水水質的成分分析,在試驗室配置水樣進行電解處理。
結論:在油田污水的電化學技術處理過程中,隨著鈦基陽極應用領域的擴大,要求鈦基陽極具有更強的抗腐蝕性及良好的電催化性和析氣選擇,才能達到降低能耗、提高反應、延長壽命的作用,總體來說,鈦基釕銥電極具有更強的抗腐蝕性和較長的使用壽命。在處理過程中,還應注意對余氯的控制,以防其對設備的腐蝕。利用余氯含量的變化建立實時監控系統,使油田在實際生產過程中實現全自動化控制,可有效減少人力成本、降低設備費用,實現油田經濟效益的最大化。









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