油田废水COD去除实验研究

发布时间:2018-4-3 17:23:17

  油田废水的产生量随着油田综合含水率的提高而不断增加,部分采油废水必须排放到环境中去,此排放水必须达到国家的排放标准.以往的采油废水的处理工艺只针对于水中的悬浮固体(SS)和石油类污染物,但是油田废水的COD值往往很高,要达标排放其难度将会很大,所以在今后相当长的一段时间内,COD达标排放将是石油企业采油废水达标排放较为困难的问题.沸石是一种天然而价廉的非金属矿物,是呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐的总称.沸石晶体内大量的空穴和孔道,使沸石具有很大的比表面积,加上特殊的分子结构而形成的较大静电引力,使沸石具有相当大的应力场,因此可用作吸附剂、离子交换剂、干燥剂等,常用来净化气体、石油及废水处理、海水淡化等。

  尽管沸石对水体中非极性溶解度小的致色有机物的去除效果不如活性炭,但是它能有效地吸附水中极性强(溶解度较大)、分子质量较小的溶解性有机物,而这些正是活性炭吸附剂的弱点.因此,将活性炭与天然沸石配合使用能充分发挥各自的优点,可起到互补的作用。但是由于天然沸石对COD的吸附效果不是很好,因此需要对天然沸石进行改性.超声波的空化效应及引发的物理化学变化是有机物超声降解的根本原因,其能够降解很多种难降解有机物。目前利用改性沸石治理油田废水的报道甚少,特别是利用超声波对沸石进行改性后再用于油田废水处理的报道还未见到.因此,本文利用超声波改性的沸石结合活性炭对大港油田的废水进行了处理研究。

  实验材料

  废水来自大港油田.活性炭(粒状,粒度0.5~1,mm);沸石粒径0.154,mm,表2列出了辽宁彰武沸石(未改性)的主要矿物成分。

  实验设备与仪器

  SHA-B型恒温振荡器,常州国华电器有限公司;FY130型粉碎机,天津泰斯特仪器有限公司;pHS-3C型酸度计,天津盛邦有限公司;KQ2200超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

  沸石的改性

  由于沸石在未改性之前孔隙内部含有很多水分子和其他杂质,吸附效果较差,因此需对沸石进行改性。超声波改性的具体过程如下:将沸石粉碎研磨后取2,g,加入1,mol/L浓度的NaCl溶液浸泡,然后放入超声波仪器中作超声改性.30,min之后,取出烘干,然后将烘干的沸石进行研磨、筛分,取100目左右的沸石进行研究。

  实验步骤

  将活性炭或改性沸石加入到盛有50,mL油田废水的锥形瓶中,在恒温振荡器上进行振荡吸附,静置后,取上清液测定其COD值.在实验中改变吸附时间、活性炭和改性沸石的投入量pH,进行不同条件下的吸附。

  结论

  (1)利用活性炭和超声波改性沸石治理的油田废水可以达到石油化工废水的国家一级排放标准,超声波改性沸石有利于油田废水处理。

  (2)对于投加量,活性炭对COD的去除率呈对数增长,其对数模型回归方程的相关系数R2=0.983,2.沸石对COD去除率也呈对数增长,其对数模型回归方程的相关系数R2=0.974,3。

  (3)COD的去除率随吸附时间的延长而增大.活性炭在吸附30,min后,吸附基本接近饱和,而沸石在吸附40,min后也趋于饱和。

  (4)活性炭对COD的去除率随pH的降低而升高.沸石对COD的去除率随着水溶液pH的增大变化不明显,但是在中性条件下较好。

  (5)活性炭和改性沸石搭配处理油田废水,当活性炭与沸石的质量比为1∶1,吸附时间为0.5,h,pH为7时,可得到53.82%的最佳COD去除率。

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