微波强化臭氧氧化降解油田污水聚合物实验研究-陈荣

微波强化臭氧氧化降解油田污水聚合物实验研究陈荣，张国辉，易成高，白建辉，陈晓勤（中国石油勘探开发研究院，北京100083）［摘要］用取自现场聚合物驱采出液脱后污水配制模拟污水，通过实验研究了不同条件下阴离子型部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的降解情况。结果显示，与单独臭氧氧化法相比，微波强化臭氧氧化法对聚丙烯酰胺具有降解率高、反应时间短、臭氧用量少等优点。同时用微波强化臭氧法处理油田现场实际含聚污水，出水水质完全能满足污水回注需要，表明该方法具有较好的可行性。［关键词］微波；臭氧；油田含聚污水［中图分类号］TE357.6［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2015）03-0090-03ExperimentalstudyonthedegradationofoilfieldwastewatercontainingpolymerbymicrowaveenhancedozoneoxidationChenRong，ZhangGuohui，YiChenggao，BaiJianhui，ChenXiaoqin（ResearchInstituteofPetroleumExploration&Development，Beijing100083，China）Abstract：Simulatedwastewaterhasbeenmadefromsitepolymerproducedfluidseparatedwastewater.Thedegrada-tionofanionichydrolyzedpolyacrylamide（HPAM）isstudiedthroughexperiments，underdifferentconditions.Theresultsshowthatcomparedwithsingleozoneoxidationmethod，themicrowaveenhancedozoneoxidationmethodhasmanyadvantages，suchashighdegradingrate，shortreactiontime，andlessozonedosage.Byusingmicrowaveenhancedozoneoxidationmethodfortreatingtheactualsitepolymer-containingwastewater，theeffluentwaterqualitycancompletelymeettherequirementsforproduced-waterreinjection.Itshowsthatthismethodhasgoodfeasibility.Keywords：microwave；ozone；oilfieldwastewatercontainingpolymer目前我国大多数油田已处于开发中后期，为维持油田的稳产增产，包括聚合物驱在内的三次采油工艺技术已大规模应用〔1〕。我国已成为世界上使用聚合物驱油技术规模最大、大面积增产效果最好的国家〔2-3〕。但这也使得采出污水中聚合物的含量在逐年增加，如东部某油田联合站脱后污水含聚物高达480mg/L〔1〕。聚合物的存在使污水黏度成倍增大，地面污水设施处理能力下降，严重时会导致处理后污水含油量和悬浮物含量严重超标〔4-5〕，对污水回注和污水排放影响很大。阴离子型部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）是目前油田现场应用较多的聚合物之一，其稳定性较高、不易降解，必须在极高的温度及强氧化性的环境下才能降解〔6-7〕。臭氧氧化在处理难降解聚合物时具有氧化能力强、反应速率快、无二次污染等优点，但是臭氧成本高，限制了其在水处理方面的应用〔8〕。微波辐射水溶液，不仅能使局部微小点的温度急剧上升而形成瞬间高温，可降解聚合物，而且也可为氧化剂降解聚合物创造一个良好的反应环境〔9-10〕。笔者研究了微波强化臭氧降解聚合物技术，以期为油田的现场应用提供参考。1实验部分1.1材料和仪器试验污水：油田联合站处理后污水（用于注聚站配制注聚污水）。聚合物：国产阴离子型部分水解聚丙烯酰胺（HPAM），相对分子质量2000万，水解度30%。仪器：MCL-2型微波化学实验炉，四川大学无线电系济南康来微波设备有限公司；NPF30W臭氧发生器，以空气为气源，山东绿邦光电设备有限公司；电热恒温水浴锅，金坛市大地自动化仪器厂。1.2实验装置用油田联合站处理后污水和阴离子型部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）配制含聚污水。实验在自制反应器中进行，实验装置见图1。第35卷第3期2015年3月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．35No．3Mar.，201590图1实验装置将反应器放置于微波化学实验炉器内部，周边分别开有进水口、出水口、进气口、出气口。微波炉