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聚合物驱(简称聚驱)采油技术是一种有效提高石油采收率的强化采油方法,在保证我国油田原油稳产中发挥着不可替代的重要作用,但是,聚合物驱采油污水含有大量的聚合物,使原油主要是以乳化油状态存在,导致油、水分离和含油污水处理的难度加大。利用常规污水处理工艺处理含聚污水难以达到回注水的水质要求。伴随着聚驱矿场作业规模的不断增大,聚驱采油污水量也愈来愈大,污水处理已成为聚驱采油技术进一步推广应用的限制因素。
本文采用UV/O3/H2O2组合工艺对聚驱采油污水进行处理,根据紫外光在水中的衰减规律,结合工程实际,自行设计了结构简单、光辐射利用率高的多光源光化学反应器,为光化学反应器的设计与应用提供了一种新的模式。在静态实验条件下,对单个反应因素对反应效果进行了考察。通过正交实验得出因素显著性为H2O2>pH>O3,并找出组合工艺中的最佳操作条件为:pH=4,O3=1534.26mg/h,H2O2=2.5ml/h,两个小时后HPAM的降解效率达到90.13%,最佳H2O2/O3比值为0.92-1。紫外光辐射对聚丙烯酰胺降解效果影响很大,因为光辐射可以促进羟基自由基的产生,从而增强了反应降解效果。
随着反应的进行,污水出水水质也发生明显变化:水中的大颗粒悬浮物粒径变小;水中的TOC下降,IC升高,说明大量有机物被降解,一部分被矿化成无机碳;聚合物的分子量不断减小,60分钟以后分子量由几百万降到了几千;污水的可生化性不断升高,两个小时后BOD5/COD值由0.15升高到0.44。
在静态实验基础上得出的最佳操作条件用于连续流后,处理效率有所下降,但仍然能达到较好的去除效果。逆流运行状态比顺流运行水中聚合物(聚丙烯酰胺,HPAM)降解效率高,而且能承受较大水力负荷。