油田含油污水处理之化学药剂混凝技术

    含油污水中常含有大量的胶体、乳化状态的杂质，特别是胶体，具有较强的稳定性。化学药剂混凝技术是采用化学药剂对水中胶体、乳化状态的杂质进行脱稳或破乳的一种方法，化学药剂对水处理水质质量起着重要作用。

    1.化学药剂

    含油污水处理中常用化学药剂有：混凝剂、助凝剂、反向破乳剂和调pH值药剂等。

    能够使水中的胶体微粒相互黏结和聚集的这类物质称为混凝剂，具有破坏胶体的稳定性和促进胶体絮凝的功能。混凝剂可分为无机和有机两大类。常用的混凝剂是铝盐（如聚合氯化铝）和铁盐（如聚合硫酸铁）。近年来，高分子混凝剂（如聚丙烯酰胺等）有很大发展具有絮凝能力强、投量少、絮凝沉淀速度快等优点，目前应用较为普遍。

    在水混凝处理中，有时使用单一的混凝剂不能取得良好的效果，往往需要投加辅助药剂以提高混凝效果，这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂的作用只是提高絮凝体的强度，增加其密度，促进沉降，且使污泥有较好的脱水性能，或者用于调整pH值，破坏对混凝作用有干扰的物质。助凝剂本身不起凝聚作用，因为它不能降低胶粒的ζ电位。常用的助凝剂有聚丙烯酰胺、活性硅酸、活性炭以及各种黏土等。

    在油田含油污水处理的实际应用中，不同的商品、不同的使用场所的药剂名称会有所不同，如反向破乳剂（ReverseEmulsionBreaker）和除油剂应理解为混凝剂，用于浮选工艺的浮选剂为助凝剂等。需要指出的是，多数情况下，采出水处理药剂的筛选和评价，是以除油和除悬浮物效果为基准的。

    2.药剂混合与絮凝反应

    混合阶段的主要作用是将药剂迅速、均匀地投加到废水中，以压缩废水中的胶体颗粒的双电层，降低或消除胶体的稳定性，使废水中胶体能互相聚集成较大的微粒—绒粒。混合过程需要快速地进行，一般为3～5min。常用的混合形式有水泵的吸水管或压水管混合，以及静态混合器混合。目前，静态混合器在油田含油污水处理的药剂混合中应用较多。

    絮凝反应阶段的作用是促使失去稳定的胶体粒子碰撞结合，生成较大的绒体，成为可见的矾花绒粒，是通过混合生成的微粒、废水中原有的悬浮微粒和助凝剂之间或相互之间的碰撞、吸附、粘着、架桥作用实现的，需要较长的时间，一般为15～20min。油田含油污水处理中常用的絮凝反应装置是与除油罐合建的中心旋流反应筒。在新疆油田的部分工程中，设置单独的反应装置，采用三级旋流混合反应罐、上向流微涡旋反应筒、下向流旋流反应罐及上向流涡流反应罐4种反应器，均取得良好效果，后续的沉降分离设施出水油和悬浮物的含量分别为10mg/L和20mg/L左右，但其应用并不普遍。

    混凝沉降罐是化学药剂混凝技术在油田含油污水处理中实际应用的集中体现，是将絮凝反应和悬浮物沉淀（污油上浮）功能合为一体的构筑物，以去除悬浮物为主，同时具有去除部分乳化油和分散油的功能。

    混凝沉降罐是在除油罐中心增设中心反应筒，使含油絮凝剂的含油污水在中心反应筒内进行快速的絮凝反应。从中心反应筒出来的含油污水在分离区进行分离，分离后的污泥沉淀到底部，通过排泥装置排出，分离出的油珠上浮到水面，通过收油装置回收，分离后的污水在底部偏上的集水区通过集水管流出沉降罐。

    在油田含油污水处理中，混凝沉降罐一般与自然除油罐串联，用于自然除油罐之后，属于油田常用的三段流程的第二段。为提高分离效果，部分工程中增设了分离区斜板（管）和出水口斜板箱。

文章来源《油田采出水处理及地面注水技术》