1、油田采出水特指在油田開采時,從含水原油中脫出的含油廢水,其成分較復雜,不僅被原油所污染,而且在高溫、高壓的地層中還溶解了大量的鹽類及各種氣體,攜帶了許多懸浮固體,同時也包括在采油、油氣集輸、原油脫水過程中投加的各類化學藥劑,如破乳劑、降粘劑、清蠟劑等,因此油田采出水是含多種雜質的工業(yè)廢水。加之油田采出水具有較高的油藏傷害性、腐蝕性和一定的結垢性,其造成的污染日益嚴重,對生態(tài)環(huán)境和人體健康構成了巨大的潛在威脅,所以這些廢水必須經(jīng)過嚴格處理

2、后才能回注。目前物理法、化學法、物理化學法以及生物法等均可對油田采出水進行一定的處理,但是這些方法不是效率太低,就是在技術上存在一定的缺陷。
　　由于油田采出水中含有大量的氯化鈉,而發(fā)展中的電凝聚法它集凝聚、吸附、氣浮、氧化還原等作用于一體,是一種高效的廢水處理技術。故本文采用電凝聚法對模擬油田采出水進行處理,首先自制靜態(tài)反應裝置,確定電極材料及其連接方式、采用單因素法確定最佳操作條件并探討強化電凝聚技術的方法以及對油去除的動力學

3、進行探討;其次研究電極的電化學行為、電極形貌結構并以此為依據(jù)探討減小電極鈍化的措施;最后在動態(tài)實驗條件下采用單因素法和正交實驗方法確定最優(yōu)參數(shù)組合、采用電氣浮技術對處理效果進行強化并研究出水鋁鐵離子的化學形態(tài)。研究結果主要有以下幾方面:
　　1.靜態(tài)試驗
　　(1)以去濁率、去油率以及能耗大小為綜合評價指標,確定出最佳電解電極為鋁合金-鐵組合電極,連接方式為組合式,以此為基礎采用電凝聚處理模擬油田采出水的最佳工藝參數(shù)為:Na

4、Cl投加量5000mg/L,pH值6,電極板間距2cm,電流密度1.33mA/m2,電解時間40min,在此條件下,去濁率>94％,去油率>95%。
　　(2)微波加熱破乳法去除模擬油田采出水中的油的最優(yōu)組合條件為:微波功率為616W,輻射時間為4min,廢水pH為6,靜置時間為1h;其與曝氣法協(xié)同強化電凝聚處理廢水的效果最為明顯,去油率、去濁率以及CODCr去除率分別達到97.3%、98.0%以及95.2%。
　　(3)電

5、絮凝法處理模擬油田采出水的過程中產(chǎn)生的絮體密實、沉降速度快、內含大粒徑油珠,是原廢水中油珠粒徑的10倍,而處理后廢水中的油珠明顯減少;除油機理符合一級動力學模型,該動力學方程為ln(C0/Ct)=0.08755t,其相關系數(shù)R2=0.9929。
　　2.電極電化學行為研究
　　(1)通過對鋁、鋁合金、鐵以及鋁合金-鐵的循環(huán)伏安曲線和極化曲線的研究,可以看出實驗所用的鋁合金-鐵組合電極的電化學行為與鐵電極相似性更高,它在模擬油

6、田采出水的處理過程中有一定的電催化氧化能力,而且也伴隨有電極鈍化現(xiàn)象的出現(xiàn)。(2)結合掃描電鏡與能譜分析可以得出:鋁合金片以及鐵片,反應前后結構由粗糙不平狀變得疏松多孔,這表明電極片的主要成分鋁和鐵均已溶解。由于氧元素含量的增加,可以知道電極片表面生成了氧化膜,而且其表面還附著有廢水中的其他離子,這也進一步證明了電極的鈍化現(xiàn)象。
　　(3)電凝聚法處理模擬油田采出水的過程中有效的減小陽極鈍化的措施有:提高廢水處理溫度為50℃、攪拌

7、速度為200r/min、NaCl投加量為3000mg/L以及手動倒極時間間隔為10min。
　　3.動態(tài)試驗
　　(1)采用正交試驗和單因素試驗法確定出以鋁合金-鐵組合電極為電解電極,連接方式為組合式的電凝聚法動態(tài)處理模擬油田采出水的最佳試驗條件為:氯化鈉投加量為1g/L,進水pH=7,電解電流為0.2A,停留時間為20min;以石墨電極為電解電極的電氣浮技術處理模擬油田采出水的最優(yōu)試驗條件組合為:水力停留時間為30min,

8、氯化鈉投加量為1g/L,進水pH為7,電流強度為0.5A。
　　(2)通過對沉降法、電凝聚法、電氣浮法以及電凝聚-耦合電氣浮技術處理廢水效果的研究,可知電凝聚耦合電氣浮技術處理廢水的效果最好,出水油濃度為0.72mg/L(去油率達>98.91%),達到《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法》(SY/T5329-94)的A級注水標準,同時采用一系列試驗證明影響去油率高低的主要操作單元是電凝聚,而高的去濁率則是電凝聚、電氣浮以及沉降共