聚丙烯酰胺絮凝剂在油田水处理中的应用

      从油井产出液中脱出的水称为油田产出水（简称污水）。由于污水中含有大量的固体悬浮物、原油和前期加入的各种油田化学助剂，并存在腐蚀、结垢和细菌繁殖等问题，污水不能外排，必须进行处理后再注回地下。

1.聚丙烯酰胺类除油剂

      油田污水的成分十分复杂，含量高，黏度高，温度较高，一般在60~80℃，因此污水体系呈现出表观均相，稳定性极高，大大增加了水净化的难度，仅仅凭借污水处理设备以及常用的聚合氯化铝、聚合硫酸铁等无机絮凝剂等，很难达到净化的目的，在很大程度上需依赖于聚丙烯酰胺类水处理剂产品，尤其是阳离子型的。

      污水中的油是以油珠的形式存在于水中。油珠的表面，由于吸附了阴离子型表面活性剂（如羧酸盐型表面活性剂），形成的扩散双电层而带负电。阳离子型聚丙烯酰胺有中和油珠表面负电性和桥接油珠的作用，使污水中的这些油珠易于聚并、上浮，在除油罐(沉降罐)中除去，因而有好的除油效果。

通常采用先加无机絮凝剂后加高分子量聚丙烯酰胺复合处理工艺。炼油厂给排水车间连续定量加入无机聚合铝62mg/L和聚丙烯酰胺(分子量1000万，水解度30%)1mg/L,处理后的污水三项指标均达到了排放标准。

      但是对高含油量、高含悬浮物、高矿化度和高含成垢离子，及含多种有机物和微生物的复杂采出水，上述复合处理工艺难以应付。用AM与阳离子单体（如DADMAc 、DMAEMA 和AMPTAC等)的共聚物处理有良好的处理效果。一种高效除油的水处理剂(HL-005)由双组分组成，主剂A是以阳离子型聚丙烯酰胺为主要成分，并复配一定量的表面活性剂；副剂B的主要成分为有机胺及多价金属离子的化合物，具有扩链和助凝的作用。主要技术指标为：阳离子度30%~50%，除油率≥90%，悬浮杂质去除率≥90%。该产品是集破乳、凝集、絮凝于一体的水处理剂产品。主剂A的加入快速电中和污水中胶体粒子和乳化油表面的负电荷，压缩胶团的双电层并吸附于胶体表面，随着双电层的破坏，胶团之间相互碰撞、团聚并逐渐与水分离。副剂B加入污水中能快速与吸附在胶体表面的大分子链进行交联、架桥，使其由线型结构变成体型网状结构，并在污水中形成*的卷扫作用，使污水中的油等轻组分迅速上浮，泥沙等重组分快速下沉，从而达到水质净化的目的。图12-3是其现场处理流程。表12-1是其处理效果，表中药剂PAC是聚合氯化铝。

      表中数据表明，该水处理剂对油田污水具有除油率高、悬浮物去除效果好、CODer 去除率高等优点，且适用范围广，对不同类型的污水均有较好的应用效果。

2.聚丙烯酰胺类絮凝剂

      污水中的固体悬浮物主要是黏土颗粒。由于黏土颗粒表面带负电，它们互相排斥，不易聚并、下沉，因此不易除去。阳离子型聚丙烯酰胺有中和黏土颗粒表面负电性和吸附、桥接黏土颗粒的作用，使污水中的这些黏土颗粒易于聚并、下沉，在沉降罐中除去，因而有好的絮凝效果。

      丙烯酰胺与阳离子单体（同上）的共聚物可用作絮凝剂。将聚丙烯酰胺进行季铵化改性后的产物也可用作絮凝剂。此外，高分子量聚丙烯酰胺和HPANM也可用作絮凝剂。高效双功能油/水分离剂,是由丙烯酰胺、阳离子单体、乙烯基羧酸及乙烯基含氮化合物组成的支链型共聚物。通过LBT1的反相破乳和加快油凝聚的作用，达到从原油中脱除水的同时净化含油污水的目的。将LBT1与无机混凝剂复合用于处理河南油田双河联合站三相分离器排出的含油污水，污水含油量从100~10000mg/L降至0~5mg/L。大庆油田采用LBT1(有效物含量为5mg/L)和聚合铝复合，处理含驱油聚合物的污水，处理过的水中含油量*达4.3mg/L,悬浮杂质含量21.5mg/L,基本解决了含驱油聚合物的含油污水处理的难题。