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聚丙烯酰胺(PAM)驅油廢水處理技術

2018-03-19 09:39:14 益達濾材 閱讀

   聚丙烯酰胺(PAM)常用于3次采油以提高原油采收率,但通常伴隨大量含PAM的驅油廢水產生(Jeirani et al., 2014).聚合物驅油廢水中的PAM一般為陰離子型,濃度多為100~500 mg ˙ L-1.與常規廢水相比,PAM的存在使得驅油廢水具有黏度大、油珠粒徑小、泥沙攜帶量大、油水難分離、污染物穩定性增強等特點,并且嚴重干擾絮凝劑的使用效果,采用常規方法處理難度較大.因此,處理含PAM驅油廢水的關鍵是脫除PAM.前期研究,中嘗試用不同類型的分子篩作為吸附劑,處理含PAM的油田廢水,結果表明,氫型Beta分子篩(H-Beta)對含PAM廢水具有良好的吸附效果,且遠優于蒙脫土、鈉基膨潤土、活性炭和活性白土等常規吸附劑.基于此本文進一步研究在不同溫度和初始濃度下,PAM在H-Beta上的吸附動力學和熱力學,并考察吸附條件對H-Beta吸附PAM效果的影響,以及H-Beta對真實廢水的吸附能力,以期獲得PAM在H-Beta上的吸附特性和影響因素.

1 吸附試驗

    吸附試驗采用油田驅油用的AP-P4陰離子型疏水締合PAM(工業品,四川光亞聚合物化工有限公司,分子量1400萬),將其與水配制成溶液.在50 mL的PAM溶液中加入吸附劑,用稀硝酸調節pH值,在一定溫度下振蕩一段時間,離心過濾.采用日本SHIMADZU公司的TOC-V CPH檢測儀測定溶液中總有機碳(TOC)含量.通過繪制TOC值與PAM濃度之間的標準曲線,然后根據所測樣品TOC值在該曲線上獲得PAM濃度.

2 吸附動力學

    配制濃度分別為100、200和500 mg ˙ L-1的PAM溶液,用稀硝酸調節溶液初始pH為4,然后加入相同質量的H-Beta吸附劑,在不同溫度(25、40和50 ℃)下恒溫振蕩處理,每隔一定時間取樣,測定TOC值,計算脫除率和吸附量.

3 吸附等溫線

    配制不同初始濃度PAM溶液,用稀硝酸調節溶液pH=4,分別加入質量相同的吸附劑,分別在25、40和50 ℃下恒溫振蕩4~8 h至吸附平衡,離心過濾,測定濾液TOC值,得到PAM濃度.

3 結果與討論

    在不同的初始PAM濃度和吸附溫度下,H-Beta對PAM的吸附在初始階段均表現出較大的速率,吸附量快速上升,曲線較陡;隨著吸附進行,速率降低,吸附量增加不明顯,曲線趨緩,后達吸附平衡.初始PAM濃度越低,達到平衡所需時間越短.在相同PAM初始濃度下,隨著溫度升高,H-Beta對PAM的吸附速率增加,達到吸附平衡所需時間逐漸降低.這與Yi等(2011)在研究PAM在PVDF UF 膜上的吸附時得到的結果一致.

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