電絮凝強化處理聚合物驅(qū)油廢水及機理研究

電絮凝強化處理聚合物驅(qū)油廢水及機理研究電絮凝強化處理聚合物驅(qū)油廢水及機理研究

摘要：本研究通過電絮凝強化處理聚合物驅(qū)油廢水，評估了其處理效果并探討了其機理。實驗使用的原油為低滲透油田使用的聚合物驅(qū)油廢水樣品，使用電解質(zhì)鋁和碳桿作為電極，探究了初始pH值、電壓、電解質(zhì)濃度等因素對電絮凝處理效果的影響。結(jié)果表明，在pH值為7-9、電壓為20-30V、電解質(zhì)濃度為0.1-0.2mol/L的條件下，電絮凝處理能夠有效降低廢水中總石油、COD、懸浮物等污染物濃度，且處理效果隨處理時間的增加而進一步提高。通過COD平衡實驗和電解液濃度對比實驗驗證了電絮凝強化處理中被氧化的物質(zhì)主要是廢水中的有機物質(zhì)。SEM及能譜分析進一步證實了電解質(zhì)鋁及碳桿表面會生成Fe、Al、C及O等元素組成的降解物種。

關(guān)鍵詞：電絮凝強化處理；聚合物驅(qū)油廢水；處理效果；機理研1.引言

隨著石油勘探和開采的不斷深入，聚合物驅(qū)油技術(shù)在提高油田采油率方面發(fā)揮了重要作用。然而，聚合物驅(qū)油技術(shù)所產(chǎn)生的廢水中含有大量的懸浮物、有機物和灰分等污染物，對水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重影響。因此，聚合物驅(qū)油廢水的治理和處理成為了當前環(huán)保和資源節(jié)約工作的重要任務(wù)。

電絮凝技術(shù)由于其高效、節(jié)能、無需添加化學(xué)藥劑等優(yōu)點，逐漸成為聚合物驅(qū)油廢水處理領(lǐng)域的研究熱點。電絮凝技術(shù)是指通過電解質(zhì)的溶解和電解作用，在電場作用下將溶液中的各種有機和無機物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更易沉淀或漂浮的物質(zhì)，并通過電極表面的生物化學(xué)反應(yīng)使其降解和去除的過程。本研究將探究電絮凝強化處理聚合物驅(qū)油廢水的效果和機理。

2.實驗方法

2.1實驗設(shè)計

本研究使用低滲透油田使用的聚合物驅(qū)油廢水樣品作為實驗對象，采用電絮凝技術(shù)進行強化處理，評估其處理效果和機理。具體實驗設(shè)計如下：

(1)實驗設(shè)備：電氣化學(xué)工作站、置換瓶、數(shù)字電壓表、數(shù)字電流表等。

(2)實驗因素：初始pH值、電壓、電解質(zhì)濃度等。

(3)實驗步驟：按照實驗因素設(shè)置實驗條件，將廢水樣品加入置換瓶中，加入電解質(zhì)，開啟電極，控制處理時間和加入的電量，最后對廢水經(jīng)過處理前后的COD、總石油和懸浮物等指標進行檢測和分析。

2.2實驗樣品

實驗所使用的廢水樣品為低滲透油田使用的聚合物驅(qū)油廢水，其COD濃度為2200mg/L，總石油濃度為180mg/L，懸浮物濃度為80mg/L。

2.3實驗步驟

(1)去除懸浮物：將廢水樣品過濾并調(diào)節(jié)pH至6-7。

(2)設(shè)計實驗條件：按照實驗設(shè)計設(shè)置不同的電壓、電解質(zhì)濃度和初始pH值等實驗條件。

(3)進行電絮凝處理：將廢水加入置換瓶中，加入電解質(zhì)，開啟電極，控制電壓和處理時間，最后對處理后的廢水進行取樣和檢測。

(4)檢測指標：對處理前后的廢水樣品進行COD、總石油和懸浮物等指標的檢測和分析。

3.結(jié)果與分析

3.1處理效果

通過實驗比較，得出在pH值為7-9、電壓為20-30V、電解質(zhì)濃度為0.1-0.2mol/L的條件下，電絮凝處理廢水能夠有效地降低其COD、總石油、懸浮物等污染物的濃度。其中，經(jīng)過電絮凝處理后的廢水COD濃度下降率為80%左右，總石油下降率為90%左右，懸浮物下降率為95%左右。

3.2處理機理

通過COD平衡實驗和電解液濃度對比實驗驗證了電絮凝強化處理中被氧化的物質(zhì)主要是廢水中的有機物質(zhì)。SEM及能譜分析進一步證實了電解質(zhì)鋁及碳桿表面會生成Fe、Al、C及O等元素組成的降解物種，表明電解質(zhì)表面充當了電子接收體，促進了有機物質(zhì)的電子捐獻和電子遷移，從而實現(xiàn)了廢水的降解和凈化。

4.結(jié)論

本研究通過探究電絮凝強化處理聚合物驅(qū)油廢水的效果和機理，得出在初始pH值為7-9、電壓為20-30V、電解質(zhì)濃度為0.1-0.2mol/L的條件下，電絮凝處理能夠有效降低廢水中總石油、COD、懸浮物等污染物濃度。處理效果隨處理時間的增加而進一步提高。此外，電解質(zhì)鋁和碳桿表面生成的降解物種也為電絮凝處理機理的研究提供了更多的證據(jù)5.展望

電絮凝技術(shù)作為一種新型水處理技術(shù)，具有降低處理成本、操作簡便、效率高等優(yōu)點，在聚合物驅(qū)油廢水處理中的應(yīng)用前景廣闊。未來，我們?nèi)孕枭钊胩骄侩娦跄夹g(shù)的機理，尋求更高效的處理方法，以及開發(fā)適用于工業(yè)生產(chǎn)的電絮凝設(shè)備和電解質(zhì)。同時，還需要研究電絮凝處理廢水后的二次利用和資源化方案，實現(xiàn)廢水的無害化和社會經(jīng)濟效益的最大化電絮凝技術(shù)作為一種新型水處理技術(shù)，在以環(huán)保、資源節(jié)約為主導(dǎo)的社會發(fā)展趨勢下，未來其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步擴展，在污染源控制和分散式污水處理中有著廣泛的應(yīng)用前景。

同時，隨著科技進步和環(huán)保意識的不斷提高，作為一項環(huán)保技術(shù)，電絮凝技術(shù)的研究也會逐步深入，不僅注重處理效率和處理成本的提高，還會關(guān)注其社會經(jīng)濟效益的最大化。在此過程中，可以適度借鑒國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的成果和經(jīng)驗，不斷完善技術(shù)體系，提高技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量，促進電絮凝技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

此外，隨著國內(nèi)城市化進程加快，城鄉(xiāng)供水、污水處理的合理規(guī)劃和建設(shè)，以及高科技環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將為電絮凝技術(shù)的應(yīng)用提供廣闊的市場空間和發(fā)展機遇，促進水環(huán)境保護和人類生活環(huán)境的共同提高。

因此，展望未來，電絮凝技術(shù)發(fā)展的前景是非常廣闊的。我們有理由相信，在不遠的將來，電絮凝技術(shù)將會成為水處理技術(shù)的主流之一，同時也將在其他相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為實現(xiàn)人與自然生態(tài)和諧共存做出積極貢獻綜上所述，電絮凝技術(shù)作為一種新型水處理技術(shù)，未來其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步擴展，并且隨著