浅谈电化学技术在油田污水处理中应用与发展

摘 要:电化学技术由于具有二次污染小、能效高、操作简单、兼容性强、价格合理等优势,在油田污水处理中被广泛应用。

使用电化学技术处理方法,对某一油田样水进行电解,发现钛基阳极具有更强抗腐蚀性与较长的使用寿命,但操作时需注意余氯含量的控制。

毕业论文网   关键词:油田污水 电化学技术 环保      近几年来,石油作为工业的血液,需求量逐年上升,石油开展的速度也持续加快。

然而,由于石油开采活动的频繁,在油田开采和使用原油的过程中,会产生大量污水

油田污水成分复杂,除了含有溶性盐、重金属、乳化原油、固体颗粒、硫化氢外,还含有一些化学添加剂,及酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等物质的存在,给环境带来巨大的压力。

如何有效地控制污水排放,成为世界性话题。

电化学技术是近几年发展起来,用于废水处理的新技术,拥有效果好、操作简便、与环境兼容等优点,同时还可被用于水质澄清、脱色、去除有机物、铝硅铁锰化合物、重金属离子、放射性物质等,电化学技术近几年在污水处理方面受到了广泛的关注。

一、电化学技术污水处理概述   (一)电化学技术污水处理法的概述   电化学技术以电子为手段,是通过控制电极电势,实现物质的氧化还原。

其作用原理为:在特定的电化学反应器中,通过电极反应及由此引起的一系列化学反应、电化学过程、物理过程等,使油田污水内的污染物达到降解转化的目的,并具有以下几大特点:1.电化学氧化还原过程中会产生OH可直接与废水中的有机污染物进行反应,并将其降解为二氧化碳、水和简单有机物,几乎不产生二次污染;2.电化学技术在常温常压下即可进行,能量效率高,反应可控程度高,便于实现工业自动化;3.电化学技术既可单独处理,又可与其他处理方式相结合,单独处理可提高废水的生物降解性;4.操作简单,价格合理,设备简单,占地面积小,操作维护费用较低。

因此,电化学技术又称为“环境友好”技术

由于电化学技术具有以上几大特点,目前,主要被用于工业产品生产,对环境几乎没有任何污染,还可起到直接的保护作用,是一种“绿色”环保生产技术电化学技术还被广泛地应用于环境污染整治工作,通过氧化还原除去对环境有害的物质,从而达到清洁环境。

除此之外,电化学技术还可检测环境中的污染物及化学电源,在环保工程中拥有较强的应用前景。

(二)电化学技术污水处理的研究成果   1、污水处理

指利用电解的方法处理废水。

这方面的应用较多,其方法是向刻水中投加约40mg/L的PAC,当电流密度在92.5Am2左右时,去除CAD率为51%,而如果当反应器中水停留时间为18min;电流密度为53.4Am2时,去除率则超过85%。

在用电解法却处理油乳胶的实验中,铝反应器除油率明显高于铁反应器,加入硫酸铁可提高去油率。

因此,用这种方法处理油田中的含油污水,出水的含油量和悬浮物含量都较低,可达到生化处理和工业水排放的标准。

2、给水净水。

电解法可去除水中的有机物、有毒金属、细菌等有毒物,降低水的浊度

研究表明,利用电解法去除污染物可达到预期的标准。

与传统处理方法相比成本还较为低廉。

采用二级电解法、二级斜管沉淀、三级滤料过滤的方法,在42min内可使高浊度水一次净化处理浊度小于3度的饮用水;如果使用铁作电极处理污水时,对细菌、浊度的去除效果非常明显;使用压力式电凝聚SS滤料过滤处理后的水可达到国家饮用水的标准。

二、电化学技术污水处理研究试验――电化学技术油田污水处理   (一)试验准备   电化学技术处理油田污水已被很多人认可,现在就某一油田污水样水的电化学技术处理,解释其具体的污水处理方法。

选用参比电级饱和KCI甘汞电级(SCE),工作电极为钛基钌铱钽或钛基钌电极;双路直流稳压稳流电源;有机玻璃槽;电热恒温水槽;数控超声波清洗器。

提取某油田污水水质的成分分析,在试验室配置水样进行电解处理

处理方法为:   首先,进行析氯电位测试、析氧电位测试,由于钛基钌铱钽材料电极相比于钛基钌铱材料电极,在实际应用中拥有更高的析氧电位和更低的析氯电位,电流效率更高,电能消耗更低,因此具有更强的抗腐蚀性电化学性能,在生产过程中能够产生更大的经济效益。

其次,进行强化电解寿命。

试验发现,钛基钌铱钽材料电极强化寿命为193.5h,而钛基钌电极强化寿命为20h.由此可见,钛基钌铱钽电极的抗腐蚀性电化学性能更佳,因此试验建议使用钛基钌铱钽电极作为油田污水处理阳极

再次,进行余氯含量测试,发现由于含氯离子较高,电解过程中产生大量氯气,因此要采用加超声的方法提高余氧的含量,有效地杀菌去除微生物。

结论:在油田污水电化学技术处理过程中,随着钛基阳极应用领域的扩大,要求钛基阳极具有更强的抗腐蚀性及良好的电催化性和析气选择,才能达到降低能耗、提高反应、延长寿命的作用,总体来说,钛基钌铱的是民级相对具有更强的抗腐蚀性和较长的使用寿命。

处理过程中,还应注意对余氯的控制,以防其对设备的腐蚀。

利用余氯含量的变化建立实时监控系统,使油田在实际生产过程中实现全自动化控制,可有效减少人力成本、降低设备费用,实现油田经济效益的最大化。

参考文献:   [1]房殿军.油田采油污水回注系统腐蚀控制技术[J].工业水处理,2004(08).   [2]李梦耀,潘?B,熊玉宝.水中余氯测定方法进展[J].中国环境监测,2007(02).   [3]黄运涛,彭乔.钛基金属氧化物阳极的研究进展[J].全面腐蚀控    制,2006(01).

7 次访问