混凝气浮+微生物技术处理含聚污水应用效果

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摘 要：使用与水中HPAM反应效率高、反应较完全的无机净水剂聚合物氯化铝（PAC）[1]和阳离子絮凝剂对含聚污水预处理，预处理后的污水再经过微生物处理工艺，处理后的污水含油为5.5mg/L，悬浮物为9.3mg/L，聚合物为92.3mg/L。

关键词：含聚污水 阳离子聚合物 微生物

前言

近年来，聚合物驱油已在油田得到广泛应用，相应产生了大量的含聚污水。含聚污水中不仅含有大量的油和悬浮物，还含有大量的阴离子型、部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM），污水中的HPAM使污水的粘度增大，阻碍了油滴之间的聚并和上浮，增加了污水的处理难度。目前处理含聚污水方法主要有混凝法、高级氧化法、生物法。每种方法单独使用均有不足之处。混凝法是污水处理中最常用的方法，但由于含聚污水中阴离子型聚合物的存在，严重干扰了絮凝剂的使用效果，使絮凝作用变差，絮凝剂的用量较大。高级氧化法常使用双氧水、臭氧、芬顿试剂等强氧化性物质，通过产生强自由基・OH来降解聚合物，降解效率高，但处理费用昂贵，且易造成二次污染。生物法是处理污水领域中最环保成本最低的方法，尤其对水中油类物质降解效果较好，但微生物无法直接降解污水中的阴离子聚合物，并且处理周期较长。

一、含聚污水特征

1.水质特点

新疆油田含聚污水聚合物含量较高，粘度较大，其重力沉降罐进水物性分析结果见表1：

表1 含聚污水物性分析结果

2.重力分离效果差

对重力沉降罐进、出水进行了含油和悬浮物的对比分析，结果表明，重力沉降罐出水与进水含油和悬浮物相差不大，重力除油和悬浮物能力较差，是因为含聚污水粘度较大，增大了水中胶体颗粒的稳定性，使污水处理所需的自然沉降时间大大增加。

图1 重力沉降罐进、出水含油和悬浮物对比结果

3.油珠粒径小

根据油珠粒径测试结果可以看出，采出水中油珠粒径大部分在10μm左右，油珠粒径越小，在水体中就越稳定[2]，油水分离越困难，污水处理难度也就越大。

图2 油珠粒径分布测试结果

2现场处理工艺

含聚污水处理采用重力除油+气浮+生物处理+沉降处理工艺，流程较短，操作简单，处理后合格净化水输送至注水站回注油田，其工艺流程图见图3：

图3 现场处理工艺流程图

三、现场应用效果

聚合物氯化铝PAC主要作用是电性中和，使胶体脱稳，同时阳离子聚合物会与油滴界面处的HPAM发生电性中和作用，破坏了HPAM对油水界面的稳定作用，使得油水分离，油滴分离后，油滴通过絮凝剂的架桥作用而团聚、絮凝析出[3]，从而达到水质净化的目的。

1.单独混凝处理效果

单独采用混凝气浮处理含聚污水，气浮机出水可将水中含油和悬浮物降至10mg/L以下，聚合物降至18.8mg/L，处理效果较好，但聚合物氯化铝PAC加药量较高，处理成本较高，且产生的污泥量较大。

表2 单独混凝气浮污水处理效果

2.混凝气浮+微生物处理

采用混凝气浮+微生物处理含聚污水，气浮机出水含油为31.0mg/L，悬浮物为45.5mg/L，聚合物为99.8mg/L。再经生物处理后，沉降池出水含油为5.5mg/L，悬浮物为9.3mg/L，聚为92.3mg/L。较大幅度降低了PAC和阳离子絮凝剂的加药量，节约了成本。

表3 混凝气浮+微生物处理污水处理效果

3.微生物生长情况

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微生物短时间内无法降解水中的HPAM，微生物可有效去除预处理后剩余的含油，经镜检结果表明，生物池细菌污水中微生物长势良好，且有较多种类后生生物生长。由此说明，混凝气浮预处理后的污水适合微生物生长繁殖。

四、结束语

采用混凝气浮预处理+微生物技术处理工艺处理含聚污水，可使沉降池出水含油从236.2mg/L降至5.5mg/L，悬浮物从218.8mg/L降至9.3mg/L，聚合物从673.5mg/L降至92.3mg/L，处理效果较好，处理成本较低。

参考文献：

[1]李大鹏，周定，曲久辉等.铝盐混凝剂去除水溶液中HPAM的机理研究（J）.环境化学，1997，16（6）552-559

[2]邓述波，周抚生，喜.聚丙烯酰胺对聚合物驱含油污水中油珠沉降分离的影响（J）.环境科学，2002，23（2）：69-72.

[3]方申文，段明等，阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究（J）.石油化工，2011，40（12）1355-1359