油田污水處理粉狀活性炭應(yīng)用

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活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)良吸附劑。它是利用富含碳的有機(jī)材料，如木炭、優(yōu)良煤、果殼等，在高溫和一定壓力下經(jīng)催化活化而制成的。在制造過程中，其揮發(fā)性有機(jī)物被去除，晶格間生成空隙，形成復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的表面積。活性炭的較強(qiáng)吸附能力即在于它巨大的吸附面積。
活性炭的工作機(jī)理，主要是利用它吸附能力強(qiáng)的特性。活性炭一般分為粉末狀和顆粒狀兩種。粉末狀活性炭吸附能力強(qiáng)，制備容易，價(jià)格較低，但再生非常困難；顆粒狀活性炭相對于粉末狀活性炭，它的價(jià)格較貴，但可再生后重復(fù)使用，并且使用時(shí)的勞動(dòng)條件較好，操作管理方便。
隨著開采時(shí)間的延長采出污水量逐漸增加，將油田經(jīng)污水處理粉狀活性炭處理后代替地下水進(jìn)行回注是循環(huán)利用水的一種方式。如果污水處理回注率很高，即不管原油含水率多高，從油層中采出的污水和地面處理、鉆井、作業(yè)過程排出的污水全部處理回注，那么注水量中只需補(bǔ)充由于采油造成地層虧空的水量便可以了。由于現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展和城市人口的增加，生活用水和工業(yè)用水急劇增加，因此不少國家頗感水源不足。解決水源短缺的方法之一是提高水的循環(huán)利用率。污水處理粉狀活性炭石油行業(yè)注水開發(fā)油田，開采時(shí)間的延長采出污水量逐漸增加，將油田污水經(jīng)處理后代替地下水進(jìn)行回注是循環(huán)利用水的一種方式。

石油化工是一種以石油為主的由一系列工藝組成的加工程序，工藝種類不僅包含分裂、精細(xì)提煉，還包括分餾技術(shù)、重新整合技術(shù)以及合成技術(shù)。這一整套的加工程序進(jìn)行下來，會產(chǎn)生大量的石油化工廢水，這些廢水不僅數(shù)量大、而且成分也非常復(fù)雜，含有大量有毒有害物質(zhì)，并且很難降解消除，因此不僅對周圍水資源還對生態(tài)環(huán)境都有著非常嚴(yán)重的影響。目前有很多種方法可以處理石油化工廢水，有些處理工藝要用到很多水處理材料。今天我們主要來說一說粉狀活性炭在石油化工廢水中的應(yīng)用。吸附技術(shù)是處理石油化工廢水的工藝之一，其一般使用的物質(zhì)是活性炭，技術(shù)原理是活性炭的多孔的特性可以將廢水中的雜質(zhì)吸附到其表面從而達(dá)到清除有毒有害雜質(zhì)的目的。
目前污水處理現(xiàn)狀，個(gè)陸上油田污水基本后進(jìn)行處理回注，較大限度地減少污水直接外排，從而達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。另外，針對油田污水腐蝕、結(jié)垢和細(xì)菌增生造成的危害，應(yīng)采取有力的粉狀活性炭，緩蝕、阻垢和殺菌措施，不斷提高和改進(jìn)油田水處理技術(shù)，充分預(yù)防對金屬設(shè)備、管道和注水系統(tǒng)設(shè)施產(chǎn)生較嚴(yán)重的腐蝕。粉狀活性炭廠家根據(jù)這些污水來研制出相應(yīng)的水處理粉狀活性炭，不僅可以脫色，還可以去除水中的cod。
在粉狀活性炭應(yīng)用于強(qiáng)化活性污泥工藝及強(qiáng)化絮凝沉降工藝中，均有剩余污泥排出，此剩余污泥中的粉狀活性炭仍存在著較大的再生潛力。目前，排出的剩余污泥經(jīng)二相離心機(jī)脫水減容，進(jìn)入污泥干化裝置后進(jìn)入電站焚燒處理，剩余污泥中的粉狀活性炭無法得到有效利用，造成較大浪費(fèi)。若將此部分粉狀活性炭進(jìn)行再生并回用于系統(tǒng)中，可減少運(yùn)行成本。

在顆粒活性炭應(yīng)用于煉油污水深度處理中，活性炭存在著吸附易飽和、再生成本高的問題。在日常操作中，可以通過控制活性炭塔進(jìn)水水質(zhì)、水量，及控制活性炭塔反洗頻率、方法等來減少活性炭用量，延長活性炭使用壽命。有研究表明，在活性炭上固定微生物，形成生物活性炭，可以提高活性炭吸附容量，延長活性炭的使用壽命，且增強(qiáng)對水中有機(jī)物的降解能力。生物活性炭技術(shù)不但能延長活性炭的使用壽命，同時(shí)還可去除活性炭和微生物單獨(dú)作用時(shí)不能去除的一些污染物，進(jìn)而減少活性炭使用成本。
粉狀活性炭是處理含油廢水中常用到的吸附材料。活性炭作為一種非極性吸附劑，是一種多孔徑的炭化物，有很豐富的孔隙構(gòu)造，具有良好的吸附特性和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。活性炭的主要成分除了碳以外，還含有少量的氧、氫、硫等元素，以及水分和灰分。它的吸附作用包括物理和化學(xué)吸咐，與其他吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積和特別發(fā)達(dá)的微孔。通常活性炭的比表面積高達(dá)800m2/g一2000m2/g，這是活性炭吸附能力強(qiáng)，吸附容量大的主要原因。活性炭因其內(nèi)部豐富的空隙具有較大的比表面積，因而具有良好的吸油性能，可吸附含油廢水中的分散油、乳化油和溶解油，同時(shí)可吸附廢水中其他有機(jī)物，對油的吸附容量是30mg/g一80mg/g，因此在含油廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。廢水處理中用的活性炭，一般均制成粒狀或粉末狀;粉末活性炭的吸附能力強(qiáng)、制備容易、成本低廉，但再生困難、不易重復(fù)使用。顆粒活性炭的吸附能力比粉末狀的低一些，生產(chǎn)成本較高，但再生后可以重復(fù)使用并且勞動(dòng)時(shí)勞動(dòng)條件良好，操作管理方便。因此，在廢水中大多采用顆粒狀活性炭。美國采用顆粒活性炭處理受到石油類污染的地下水，處理后可達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。

油田污水處理劑有很多種，反相破乳劑，絮凝劑，原油破乳劑等。油田污水成分比較復(fù)雜，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多數(shù)情況下常與其他廢水相混合，因此單一方法處理往往效果不佳。同時(shí)，因各種方法都有其局限性，在實(shí)際應(yīng)用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。油田污水處理劑主要是破乳和去除分散油，深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等，主要是去除溶解油。
相對于物理處理技術(shù)，化學(xué)處理技術(shù)對油田污水的效果能更好，所謂化學(xué)處理技術(shù)就是針對油田污水中的相關(guān)成分，利用油田污水處理劑投放到油田污水中，使其中的有機(jī)物與無機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后形成較為穩(wěn)定的無毒或微毒的物質(zhì)后再從油田污水中分離出去；通常的化學(xué)處理技術(shù)采用的是化學(xué)絮凝法，將倍凈師油田污水處理劑加入到油田污水當(dāng)中，將其攪拌均勻，通過氣浮等方式，使其與污水中的懸浮物、膠體發(fā)生橋接或中和后形成絮凝體，之后將絮凝體除去，從而達(dá)到油田污水處理的效果。