电化学技术在油田污水处理中应用

电化学技术在油田污水处理中应用现今，石油作为工业的血液，需求量逐年上升，中国目前已成为全球第2大石油消耗国（仅次于美国）。随着石油勘探开发活动的增多，所生产油田废水随之增加，油田含油污水矿化度高，又不同程度地溶解了硫化氢、二氧化碳等酸性气体，DO与大量化学处理药剂，对油田处理设施、回注系统产生强腐蚀性。譬如，在一些腐蚀严重的区域注水井管柱腐蚀速度为3.2mm·a-1，管柱一般使用15个月以上就出现严重腐蚀管漏现象，每年因腐蚀、结垢要维修的注水井约占总井数的44.8%，需要大修的注水井占注水井总数的11.5%，这不仅严重干扰了油田的生产，同时也给油田带来极大经济损失[1]。因此如何有效治理油田在开采和生产过程中造成的污水腐蚀问题，已成为困扰油田生产的难题。油田污水成分复杂，含有大量可溶性盐类、贵金属离子、悬浮物、颗粒固体、有机物及微生物等腐蚀介质，处理非常困难，而电化学作为最近发展起来的新技术，因其处理污水效果好、操作简单等优点引起研究者的广泛关注，目前已广泛应用于污水澄清、脱色、杀菌、去除有机物和贵金属离子[2]。油田污水腐蚀性强，选择合适抗腐蚀强的电极是为电化学方法处理油田污水的关键[3]。在电极发展史中，碳、磁性氧化铁、石墨、铂等材料都曾做过电极材料。但是碳机械强度不够、导电率低、耐腐蚀性能差；磁性氧化铁虽然耐腐蚀，但导电性差，质脆不易加工做电极；石墨电极电阻大，电能消耗大，易于损耗；铂电极的性能最理想，但价格太贵，不适合于大批量用于工业生产。钛基金属氧化物涂层电极被称为DSA（Dimensonallystableanode），是20世纪60年代发展起来的一种新型不溶性阳极电极[4-6]。自DSA问世后，显示出了强抗腐蚀性能、优良催化性能和导电性，很快在电解工业中获得了广泛的应用。就价格、机械加工性能等方面考虑，目前工业上大都采用金属钛作阳极的基体。1试验部分1.1原理分别以钛基钌铱钽与钛基钌铱材料极板为阳极电极，比较2者电化学性能和抗腐蚀性能的差异，从而选择出性能较佳的一种电极材料作为油田污水处理电极。余氯对管道设施有强腐蚀性，选择合适的电流密度和极板间距可以减小余氯含量。1.2仪器及器材IM6ex电化学工作站，参比电极饱和KCl甘汞电极（SCE），工作电极为钛基钌铱钽或钛基钌铱电极；双路直流稳压稳流电源（WYL1702×2型），有机玻璃槽（10.5cm×10