本文根据前期聚并等流分离器和粗粒化处理含油污水的研究成果和存在的问题，拟采用向污水中添加破乳剂的方法进一步提高油水分离效率，并提出了与之相符的破乳剂优选指标和优选方法。根据提出的优选指标通过室内使用对破乳剂和加剂量进行了优选。实验表明，所选出的破乳剂Ｓ１在加剂量为２０ｍｇ／ｌ时能够很好的符合处理要求。
关键词：
破乳剂；含油污水处理；油滴粒径
目前，大油田采出液综合含水率已达到９５％以上，即每生产１ｍ３ 原油，将伴生１９吨以上的含油污水，这就对污水处理系统提出了更高的要求。为此、提高油水分离效率、增加污水处理能力是目前面临一个重要课题。从油水分离机理看，若想提高油水分离效果，必须使液体的流动速度小于油珠在液体中的上升速度。为了达到这一目的，可以从两个方面入手：一是降低液流下降速度；二是增大油珠直径使油珠上浮速度增加。从前期的研究中发现将聚并等流分离器和粗粒化设备联合使用处理含油污水可以达到很好的效果，但在研究过程中发现，虽然通过分离器特殊形状设计和滤料的聚并原理使粒径较大的油珠分离出来，但污水中粒径很小的油滴仍然无法分离出来，这部分的油滴粒径绝大部分小于１微米。本文欲通过在含油污水中添加化学药剂来提高粒径小于１微米的油滴的相互聚并机会，使小油滴聚并为大直径油滴，减小１微米以下的油滴，使之易于分离，从而进一步改进油、水分离的分离效果。本文根据前期的研究成果，提出了与 之 相 符的破乳剂优选指标和方法，通过室内实验，优选出可以减少１微米以下粒径油珠数量的药剂，并确定出药剂的最佳剂量。
１ 实验
１.1 实验仪器和药品
主要需要的实验仪器为分光光度计（测量污水含油量）、激光粒度仪（测量污水中油滴粒径分布）、调速振荡器、空气恒温箱、恒温水浴、分液漏斗、锥形瓶、量筒等。油样为大庆油田采油一厂的油井采出液，破乳剂：Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，１０＃，由大庆油田采油一厂提供。
１.2 实验步骤
取两个５００ｍｌ锥 形 瓶，一 瓶 加 入 药 剂，一 瓶 不加药剂作为对比。将油井采出液倒入分液漏斗中，待其静置分层后分别取５００ｍｌ水样于锥形瓶中，并向两锥形瓶中加入等量的少量浮油。
将两锥 形 瓶 置 于４５℃水 浴 中 加 热１５分 钟，后放入 振 荡 器 中 在３６０ｒ／ｍｉｎ下 振 荡３０ｍｉｎ。振 荡 时振荡器置于４５℃恒温箱中保持温度恒定。
振荡后将两锥形瓶中水样倒入分液漏斗中静置２０ｍｉｎ待其静置分层。静置后从分液漏斗底部分别取出加药和未加药的水样利用粒度分析仪和紫外分光光度计测量油滴粒径分布和含油量。
１.3 药剂效果评价指标
药剂效果的评价采用两种方法来评价，一种是根据最小１０％粒径值，另一种是根据粒径小于１μｍ油滴含量。由于进行实验时，有可能空白样性能会有所变化，因此，也可以进行相对值的比较。
具体评价参数和计算公式如下。
１.3.1 最小１０％粒径评价值 Ｄ１０＇
由于实验过程中，相对于空白样，加药样中的含油量会下降，因此造成最小１０％粒径 Ｄ１０减小，为了消除含油量变化的影响，提出了该评价指标。
由于实验过程中，相对于空白样，加药样中的含油量会下降，因此造成最小１０％粒径 Ｄ１０减小，为了消除含油量变化的影响，提出了该评价指标。
对于某一种药 剂 而 言，加 药 后 的 Ｄ１０＇计 算 公 式为：Ｄ１０’＝Ｄｘ （１其中ｘ＝Ｃ０Ｃｉ×１０ （２）Ｃ０———空白样含油量Ｃｉ———加入第ｉ种药剂后，污水含油量。
其中，Ｄｘ值可由加药处理后的污水的粒径分布图来求得。
１.3.2 相对最小１０％粒径 Ｐ１０
因为样品 数 量 较 多，实 验 过 程 较 长，多 次 取 样等，使得空白样粒径分布和含油量会发生变化，因此需要用加药样和空白样的相对最小１０％粒径 Ｐ１０之比来进行药剂效果的评价。
式中ｃ１μｍ———空白样粒径小于１μｍ 油滴含量。
由评价指标可知，当 Ｄ１０＇，Ｐ１μｍ越 大 时 说 明 相 对于空白样，最小１０％粒径值提高得效果越明显。当Ｃ１μｍ，Ｐ１μｍ 越小时说明相对于 空白样，药 剂 对 减 小１μｍ 以下油滴的效果越好。这四种评价指标中，以粒径小于１μｍ 油滴含量 Ｃ１μｍ和相对粒径小于１μｍ油滴含量 Ｐ１μｍ 为主要评价指标。
２ 实验结果及分析
根据加药样与空白样含油量以及加药样空白样的粒径分布数据，计算得出 Ｄ１０＇及 Ｐ１０值。
根据表１，空白水样的最小１０％粒径值Ｄ１０变化不大，说明空白水样粒径分布比较稳定。相对于空白样，加药后水样的 Ｄ１０普遍增大，但增加的幅度不大，各药剂效 果 基 本 相 同。因 此，采 用 最 小１０％粒径评价值 Ｄ１０＇来进行评价。根据表１和图１－１可知，随着加药量的增大，药剂对 Ｄ１０＇提高的效果越明显。当加药量为５ｍｇ／ｌ时，药 剂 基 本 不 起 效 果。 当 药 剂 量 为 １０ｍｇ／ｌ和２０ｍｇ／ｌ时，Ｓ１效 果 最 好。由 于 与 各 个 药 剂 相 对 应的空白样最小１０％粒径值有所差异，所以用相对值Ｐ１０进一步进行比较。
由图２可知，当药剂量为１０ｍｇ／ｌ时，Ｓ２效果最好，Ｓ１效果 次 之。但 当 加 药 量 为２０ｍｇ／ｌ时，Ｓ１的效果要明显优于其它药剂。
因此，从增大最小１０％粒径值来考虑，Ｓ１药剂效果最好，加药浓度最佳为２０ｍｇ／ｌ。
根据加药样与空白样含油量以及加药样空白样的粒径分布数据，计算得出 Ｃ１μｍ及 Ｐ１μｍ值与表２与图３、图４、图５。
由表２和图４可知，随着加药浓度的增加，各药剂减小１μｍ 以下油滴的效果变好。其中Ｓ３的效果最差。去掉Ｓ３，将其余药剂效果进行比较，如图５ 。
由图中可知，在 加 药 浓 度 为１０ｍｇ／ｌ和２０ｍｇ／ｌ时，Ｓ１药剂效果最好。
因此，从减少 粒 径 在１μｍ 以 下 油 滴 效 果 来 说，Ｓ１药剂效果最好，加药浓度最佳为２０ｍｇ／ｌ。
综上，Ｓ１药剂在２０ｍｇ／ｌ时效果最佳，若从经济性角度考虑，１０ｍｇ／ｌ也可以接受。
３ 结论
①药剂效果一般随加药量增加而增强。②药剂Ｓ１在 加 药 量 为２０ｍｇ／ｌ时 效 果 最 好。Ｓ１在 加 药 量为１０ｍｇ／ｌ时可将１μｍ 以下油滴从１１．９６ｍｇ／ｌ减小到０．４２ｍｇ／ｌ，加药量为２０ｍｇ／ｌ时可将１μｍ 以下油滴从６．８７ｍｇ／ｌ减小到０ｍｇ／ｌ。
原标题：加破乳剂处理含油污水室内试验研究
原作者：韩洪升，柳默潇
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