水包水聚丙烯酰胺在压裂废水处理中的应用_张文德

Applicationofwater-in-waterpolyacrylamidetothetreatmentoffracturingwastewaterZhangWende，XuKun，LiuChang，LiLinglu，LiWenbo，WangPixin（ChangchunInstituteofAppliedChemistry，ChineseAcademyofSciences，Changchun130022，China）水包水聚丙烯酰胺在压裂废水处理中的应用张文德，徐昆，刘畅，李羚露，李文波，王丕新（中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春130022）［摘要］研究了水包水阳离子型聚丙烯酰胺水处理剂在油田压裂废水中的应用。研究结果表明：水包水阳离子型聚丙烯酰胺与聚合氯化铝复配用于大庆油田压裂废水的处理工艺中，可使絮凝反应时间缩短到1min以内、处理后水的浊度可降低到6NTU、pH达到中性、COD从原水的4973mg/L下降为530mg/L，去除率88.2%；结合活性炭吸附及膜处理工艺，使处理后出水的COD达到61.3mg/L。［关键词］水包水；阳离子聚丙烯酰胺；压裂废水；废水处理［中图分类号］X703；TQ314.253［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）02-0079-03Ａｂｓｔｒａｃｔ：Thewater-in-watercationictypepolyacrylamideanditsapplicationtothetreatmentofthefracturingfluidwastewateraredescribed.Theresultsshowthatwhenpolyacrylamideandpolyaluminiumchlorideascompositefloc-culantinthetreatmentofwastewaterofDaqingOilfiledfracturingwastewaterareused，theflocculatingtimescanbereducedwithin1min.Theturbidityofwastewaterisreducedto6NTU，pHofwastewaterisneutrality，andtheCODisreducedfrom4973mg/Lto530mg/L，theremovalratereachesabout88.2%.Furthermore，bythecombinationofactivecarbonabsorptionwithultrafiltration，theCODoftreatedwaterdecreasesto61.3mg/L.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：water-in-water；cationicpolyacrylamide；fracturingwastewater；wastewatertreatment［基金项目］吉林省科技发展项目（20060606）目前，包括大庆油田在内的国内油田已进入石油开采的中后期，提高油田的采收率，保持稳产来满足国家经济增长的需要是国内各油田的重要工作之一。石油三采技术和油气井压裂作业是油气井增产的主要措施，为各油田普遍采用。油气井压裂作业过程中产生的压裂返排液已成为当前油田水体的主要污染源。传统上，压裂返排液采用初步处理回注地下和集中静止自然沉降等方法处理，这些方法耗时、费工、占用土地，特别是对农作物、地表水以及地下水和环境的影响已越来越引起人们的关注和高度重视〔1-2〕。压裂作业采用的压裂液品种繁多，以水基压裂液为主。返排液中主要含有胍胶、表面活性剂、石油类产品及各种添加剂，使得压裂液返排液具有高COD、高稳定性和高黏度等特点，而且由于添加剂种类繁多，结构复杂，特别是一些亲水性有机物添加剂难以从废水中除去，增加了降低COD的难度〔3〕。水介质分散型聚丙烯酰胺的特点是制备过程以水为反应溶剂，添加少量独特的分散剂和介质分散剂，无需大量有机溶剂和表面活性剂，使用时不会对水质造成二次污染〔4-6〕。它具有溶解速度快、溶解充分、黏度小、絮凝能力强等优点，尤其是混凝气浮后其出水清澈，COD去除率较高，处理效果较理想〔7〕。笔者以水包水阳离子型聚丙烯酰胺药剂为主，复配聚合氯化铝以及结合活性炭吸附和纳滤/反渗透处理工艺，对大庆油田的压裂废水进行了处理试验，得到了满意的结果。第30卷第2期2010年2月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.2Feb.，201079——工业水处理２０10－02，30（2）1实验部分1.1药剂及分析方法聚合氯化铝（质量分数27%，盐基度90%）、水包水阳离子型聚丙烯酰胺（阳离子度为35%，重均分子质量为8.0×107u）均为威海金钰环保科技有限公司生产，采用量