在油田污水处理中的应用内肛科技，牟洪燕，秦梦华浅谈絮凝剂的研究进展油田化学品，刘德绪油田污水处理工程北京石油工业出版社王万福大港油田采出污水处理措施石油规划设计，叶坚化学剂应用现状及问题油气田地面开发工程，杨春油田化学污水处理现状及发展趋势，致谢本文是在于老师精心指导和大力支持下完成的。于老师以其严谨求实的治学态度高度的敬业精神兢兢业业孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，论文的顺利完成也离不开其它各位老师同学和朋友的关心和帮助。在整个的论文写作中，各位老师同学积极提供有利于论文写作的建议和意见，在他们的帮助下，论文得以不断的完善。在论文的写作过程中，使我学到了很多东西，不仅培养了动手能力，而且增强了我的自学能力，这都是学习方法上的个很大的突破最后，再次对关心帮助我的老师和同学表示衷心地感谢,分子系两类。无机高分子絮凝剂的研制与开发已经由单纯的聚合铝聚合铁发展到在聚合铝聚合铁中引入硅酸离子，或者在聚合铝聚合铁或聚硅酸中引入单种金属离子，或同时引入这两种金属离子或多种金属离子等。现在开发的产品已经发展到与有机高分子复合。聚铝类无机高分子絮凝剂般认为聚铝是种高效的无机高分子，是指盐到间的系列准稳态物质，即二铝到十三铝的羟基络合物。它的研究开发对整个无机高分子絮凝剂的发展产生着极大的影响。聚铝是系列的准稳态物，环境条件的变化会使它发生脱稳现象，脱稳即絮凝。通常，聚合铝的盐基度越高，絮凝效果越强，但过高时将失去稳定而生成难溶解的氢氧化铝沉淀，导致絮凝效果降低。盐基度以为最佳。聚铁类无机高分子絮凝剂我国聚合铁研制始于世纪年代初，首先研制出聚合硫酸铁。是在硫酸铁分子族的网状结构中插入羟基后所形成的种无机高分子絮凝剂，可有效去处水中的悬浮物有机物硫化物亚硝酸盐胶体及金属离子，具有除臭破乳及污泥脱水等功能，对浮游微生物也有较好的去除效果。处理含油污水效果远比硫酸亚铁显著，且对金属设备的腐蚀性也大大降低，其不足之处是产生的污泥量较多出水带色。硅酸盐类无机高分子絮凝剂聚合硅酸和活化硅酸属阴离子型絮凝剂，其作用机理是靠分子链上的阴离子活性基团与胶体微粒表面间的范得华力氢键作用而引起的吸附架桥作用，而不具有电中和作用。聚硅酸絮凝剂是种应用较早的絮凝剂。聚硅酸是用中和法即由硅酸钠在加酸条件下水解聚合反应到定程度的中间产物。由于硅酸溶胶具有强烈的缩聚作用，随缩聚反应的进行，分子量不断增大，最终转化为高分子凝胶，失去其混凝活性。因而活性硅酸不能长期存放，必须现场配置使用，从而降低其实用性。不稳定性和阴离子性等特性在定程度上制约了活性硅酸在废水处理中的应用。于是，人们研制出聚硅酸盐絮凝剂，聚硅酸盐是类新型无机高分子絮凝剂，是在聚硅酸即活化硅酸和传统的铝盐铁盐等絮凝剂的基本上发展起来的聚硅铝酸与金属铝铁盐的复合产物。有机絮凝剂有机高分子絮凝剂与无机絮凝剂相比，具有用量少，絮凝速度快，受共存盐类介质及环境温度的影响小，生成污泥量少，脱色性好等优点。但缺点是有些有机高分子絮凝剂的水解降解产物有毒，生产成本较高。所以，现多以有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂配合使用，或者添加无机盐与污染物电荷中和，来促进有机高分子絮凝剂的作用。依据化学成分，有机絮凝剂可分为合成有机高分子絮凝剂和天然有机高分子絮凝剂两大类。合成有机高分子絮凝剂合成有机高分子絮凝剂多为水溶性的聚合物，具有相对分子质量大分子链官能团多的结构特点，按其所带的电荷不同，可分为阳离子型阴离子型非离子型和两性絮凝剂，在水处理中，使用较多的是阳离子阴离子和非离子型聚合物主要有聚丙烯酰胺磺化聚乙烯苯聚乙烯醚等系列，其中以聚丙烯酰胺系列应用最为广泛，在市场上占有绝对优势。天然有机高分子絮凝剂天然有机高分子絮凝剂有纯天然的，但大多数还是经化学改性而成。此类絮凝剂原料来源广泛，价格便宜，无毒，易于降解和再生，具有巨大的开发潜能。在世纪年代以来，国外学者就开始了对天然有机高分子改性絮凝剂的研发。目前，此类絮凝剂的产量约占高分子絮凝剂产量的。他们的研究开发为天然资源的利用以及生产无毒絮凝剂开辟了新途径。按其原料来源不同，般可分为淀粉衍生物纤维素衍生物植物胶改性产物多聚糖类及蛋白质类改性产物等，其中最具发展潜力的是水溶性淀粉衍生物和多聚糖改性絮凝剂。除氧剂除氧剂的除氧机理在污水处理过程中，由于隔氧措施不彻底，或清污水混合处理，都有可能使系统中含有不同程度的溶解氧。由于溶解氧是加剧腐蚀的主要因素之，尤其在高矿化度的油田污水，投加阳离子有机絮凝剂后易产生胶状物质，这种胶状物质的黏性很大，很容易与滤料粘结在起，反冲洗时很难冲洗干净，随着时间的延续，这种胶状物质在滤料顶部的积累会导致过滤器处理能力的下降，严重时会堵塞过滤器，影响生产。针对这问题在絮凝剂的选择上，应使用与聚合物配伍性良好的药剂。近年来含聚污水中使用的絮凝剂仍为阳离子型絮凝剂，技术上只是改进但没有大的突破，建议开展新型絮凝剂的研制工作，特别是针对含聚污水配伍性问题研制非阳离子型絮凝剂。杀菌剂目前油田很多站都不加杀菌剂，这是油田细菌大量滋生的主要原因。即使是投加杀菌剂的站，各厂为控制药剂费用，将杀菌剂的加药量控制得很低，很难满足有效杀菌浓度。杀菌剂品种单，不能实现不同品种的交替加药，不利于整个油田的细菌控制，这是杀菌剂使用中的潜在问题。通过对油井计量间转油站联合站污水站注水站注水井整个地面系统硫酸盐还原菌分布情况分析发现，油井和计量间来液中数量并不高，数量是从转油站或联合站开始升高的。针对上述现状，建议杀菌剂实施两点加药方式第点设置在转油站，有效控制细菌在地面系统的繁殖，防止硫化物的产生第二点设置在污水站，确保回注污水中的细菌满足指标要求。加大杀菌剂研究力度，扩大杀菌剂品种，确保多品种杀菌剂在油田同时使用。防垢剂由于些转油站在掺水中存在不投加防垢剂投加量不够或所投加的防垢剂与水质特性不匹配等问题，导致目前地面油井掺水系统结垢问题比较严重，特别是老区各采油厂般二年左右就需要全面清洗系统更新管线。除垢不仅投入大量资金，还影响正常生产。解决结垢问题最经济有效的措施是投加防垢剂，针对油田结垢严重问题建议发现结垢问题的各站均应投加防垢剂投加防垢剂前，首先分析结垢原因和结垢类型，据此确定防垢剂的种类和投加量。混凝剂油田污水处理用的混凝剂目前主要向有机类发展。虽然现行的有机类混凝剂很多，但在高效破乳脱油方面还存在问题，环保工作者正在室内进行研究。破乳脱油混凝剂具有好的破乳脱油效果的混凝剂将主要围绕高分子量的有机阳离子表面活性剂进行。高效混凝剂提高现行的有机类混凝剂的分子量，可以使絮凝效果更好用量更少沉降速度加快。它主要围绕聚丙烯酞胺类进行。改进现行的聚电解质，从分子结构如所含的离子多少分子分布和多分散性等考虑提高絮凝效果。它主要围绕聚阳离子化丙烯酞胺类和丙烯酞胺类阳离子共聚物进行。研究有机金属聚合物类混凝剂。油田污水处理化学药剂前景展望混凝剂是油田采出水钻井污水等处理中重要的药剂，研制混凝能力强能够快速破乳沉降速度快絮凝体体积小在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂，是水处理药剂开发者致力的方向。近年来，研制和应用原料来源广的聚合铝铁硅等混凝剂成为热点，无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列而在有机方面，有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。随着油田开发的不断深入，原油含水不断上升，采出水处理已成为油田的重要工作。各采油区块对回注水质要求越来越高，污水水质不达标直接影响油田开发效果，注水效果不是很理想。同时随着水资源短缺的加剧，以及人们对环境污染认识的加深，油田污水处理后回用已经越来越受到重视。选择种安全可靠的处理流程和运行稳定的设备来满足回用水的水质标准是未来发展的趋势。在水处理药剂的研制和开发上，研制杀菌能力强，能够抑制细菌产生抗药性，具有双重作用及复配使用的油田杀菌剂开发无毒或低毒高效及复合型絮凝剂研制出种具有缓蚀阻垢双重效果的药剂是水处理药剂开发者研究的方向，它也是处理油田污水的重要手段。因此油田污水处理今后的发展方向应重点开发和研制新的油田污水处理剂，除以上介绍的化学药剂外我们还要不断研发出高效的化学药剂应用于油田污水处理中。总之，人们对资源的有效和科学利用越来越重视，处理系统中，即使很低的溶解氧含量，也会引起严重的腐蚀。当系统中同时存在二氧化碳和硫化氢时，二者互相作用使腐蚀更加严重。因此，防止氧进入系统或把已进入系统的溶解氧出除去，降低系统腐蚀已成为污水处理过程的重要部分。油田污水处理系统中采用的除氧剂多为亚硫酸盐。这些除氧剂的除氧机理是利用水中的溶解氧，把氧化成从而把溶解氧除去。除氧反应受水的值和催化剂的影响很大，般情况下，值越高反应越快催化剂镍盐钴盐能加快除氧剂与溶解氧的反应速度。油田污水处理中常用除氧剂二氧化硫二氧化硫通常是在具有压力的钢瓶里，以液化气形式提供给现场。催化剂加到除氧剂的上游，理论上份溶解氧需要份二氧化硫。二氧化硫的主要特点是价格低，缺点是需要特殊的处理设备，需分别加入催化剂。亚硫酸钠亚硫酸钠般制成含催化剂的固体粉末，到现场用清水溶解后使用。理论上每份溶解氧需消耗份亚硫酸钠。亚硫酸钠的优点是价格低，运输方便缺点是溶液不防冻，液体和蒸汽有毒性腐蚀性，与空气中氧反应降低除氧效率。亚硫酸氢钠亚硫酸氢钠可制成含催化剂的粉末，也可制成含催化剂的浓缩液。理论上每份溶解氧需消耗份亚硫酸氢钠。亚硫酸氢钠的优点是可制成浓缩液，在高矿化度的盐水中反应速率快，缺点是具有毒性和腐蚀性。亚硫酸氢铵亚硫酸氢铵可制成粉末或浓缩液，