论文部分内容阅读
地处鄂尔多斯盆地的延长、长庆油田,开发层位多、水型多(如CaCl2、Na2SO4型),矿化度高且变化大(4000mg/L94000mg/L),不同水型的污水混合处理时会因离子间的反应而结垢。采出水处理后主要用作注水开发过程的注入水水源,微生物处理采油污水已经成为该类污水处理重要的发展方向。在降解不同水型混合污水中的污染物时,微生物表面会产生一种胶状、粘性、附着力很强的多糖类物质,处理这种易结垢水时,水中的硫酸钙垢晶体会在这些多糖类物质表面聚集、沉积,阻碍微生物与外界物质及能量的交换,影响处理效率及效果。为了阐明硫酸钙在附着有多糖类物质的微生物表面的沉积规律,论文以负载多糖的改性粘土颗粒为模拟研究对象,探索了垢在改性颗粒表面的沉积规律。本文将膨润土进行酸化活化处理,通过吸附方式使活化处理后的膨润土吸附壳聚糖来制备表面负载多糖的改性粘土。通过XRD、FTIR、SEM等手段,确定壳聚糖在粘土颗粒表面为物理吸附,且最大吸附量为243.70mg/g土。将改性土置于易结垢水中,通过水的电导率测定,探索硫酸钙在改性粘土表面的沉积过程。结果表明:014min为结垢的诱导期,体系处于亚稳定状态;14min45min为晶核的形成阶段,电导率迅速减小;45min60min为晶粒长大阶段,电导率下降缓慢。硫酸钙晶核形成速率常数为0.00451min-1,晶粒长大速率常数为0.00019321min-1。硫酸钙沉积过程混合颗粒的Zeta电位在-2mV2mV之间,体系一直处于强凝聚和沉淀不稳定状态。沉积过程中晶核的产生是体系颗粒的平均粒径增大,当晶体稳定增长后,平均粒径开始出现增大再减小的过程。随着改性粘土颗粒在水中加入量的增加,温度升高、搅拌速率增大,会缩短结垢诱导期,加快晶核形成速率,加快硫酸钙的生长速率;Ca2+和(SO4)2-浓度的改变影响溶液的过饱和度,当离子浓度较低时,无法形成硫酸钙晶体或晶体形成速率缓慢,当增大成垢离子浓度,成垢速率明显增大。