電絮凝強(qiáng)化處理聚合物驅(qū)油廢水及機(jī)理研究

電絮凝強(qiáng)化處理聚合物驅(qū)油廢水及機(jī)理研究電絮凝強(qiáng)化處理聚合物驅(qū)油廢水及機(jī)理研究

摘要：本研究通過(guò)電絮凝強(qiáng)化處理聚合物驅(qū)油廢水，評(píng)估了其處理效果并探討了其機(jī)理。實(shí)驗(yàn)使用的原油為低滲透油田使用的聚合物驅(qū)油廢水樣品，使用電解質(zhì)鋁和碳桿作為電極，探究了初始pH值、電壓、電解質(zhì)濃度等因素對(duì)電絮凝處理效果的影響。結(jié)果表明，在pH值為7-9、電壓為20-30V、電解質(zhì)濃度為0.1-0.2mol/L的條件下，電絮凝處理能夠有效降低廢水中總石油、COD、懸浮物等污染物濃度，且處理效果隨處理時(shí)間的增加而進(jìn)一步提高。通過(guò)COD平衡實(shí)驗(yàn)和電解液濃度對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電絮凝強(qiáng)化處理中被氧化的物質(zhì)主要是廢水中的有機(jī)物質(zhì)。SEM及能譜分析進(jìn)一步證實(shí)了電解質(zhì)鋁及碳桿表面會(huì)生成Fe、Al、C及O等元素組成的降解物種。

關(guān)鍵詞：電絮凝強(qiáng)化處理；聚合物驅(qū)油廢水；處理效果；機(jī)理研1.引言

隨著石油勘探和開采的不斷深入，聚合物驅(qū)油技術(shù)在提高油田采油率方面發(fā)揮了重要作用。然而，聚合物驅(qū)油技術(shù)所產(chǎn)生的廢水中含有大量的懸浮物、有機(jī)物和灰分等污染物，對(duì)水環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。因此，聚合物驅(qū)油廢水的治理和處理成為了當(dāng)前環(huán)保和資源節(jié)約工作的重要任務(wù)。

電絮凝技術(shù)由于其高效、節(jié)能、無(wú)需添加化學(xué)藥劑等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為聚合物驅(qū)油廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電絮凝技術(shù)是指通過(guò)電解質(zhì)的溶解和電解作用，在電場(chǎng)作用下將溶液中的各種有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更易沉淀或漂浮的物質(zhì)，并通過(guò)電極表面的生物化學(xué)反應(yīng)使其降解和去除的過(guò)程。本研究將探究電絮凝強(qiáng)化處理聚合物驅(qū)油廢水的效果和機(jī)理。

2.實(shí)驗(yàn)方法

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究使用低滲透油田使用的聚合物驅(qū)油廢水樣品作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，采用電絮凝技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化處理，評(píng)估其處理效果和機(jī)理。具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：電氣化學(xué)工作站、置換瓶、數(shù)字電壓表、數(shù)字電流表等。

(2)實(shí)驗(yàn)因素：初始pH值、電壓、電解質(zhì)濃度等。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟：按照實(shí)驗(yàn)因素設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件，將廢水樣品加入置換瓶中，加入電解質(zhì)，開啟電極，控制處理時(shí)間和加入的電量，最后對(duì)廢水經(jīng)過(guò)處理前后的COD、總石油和懸浮物等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和分析。

2.2實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)所使用的廢水樣品為低滲透油田使用的聚合物驅(qū)油廢水，其COD濃度為2200mg/L，總石油濃度為180mg/L，懸浮物濃度為80mg/L。

2.3實(shí)驗(yàn)步驟

(1)去除懸浮物：將廢水樣品過(guò)濾并調(diào)節(jié)pH至6-7。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件：按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)置不同的電壓、電解質(zhì)濃度和初始pH值等實(shí)驗(yàn)條件。

(3)進(jìn)行電絮凝處理：將廢水加入置換瓶中，加入電解質(zhì)，開啟電極，控制電壓和處理時(shí)間，最后對(duì)處理后的廢水進(jìn)行取樣和檢測(cè)。

(4)檢測(cè)指標(biāo)：對(duì)處理前后的廢水樣品進(jìn)行COD、總石油和懸浮物等指標(biāo)的檢測(cè)和分析。

3.結(jié)果與分析

3.1處理效果

通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較，得出在pH值為7-9、電壓為20-30V、電解質(zhì)濃度為0.1-0.2mol/L的條件下，電絮凝處理廢水能夠有效地降低其COD、總石油、懸浮物等污染物的濃度。其中，經(jīng)過(guò)電絮凝處理后的廢水COD濃度下降率為80%左右，總石油下降率為90%左右，懸浮物下降率為95%左右。

3.2處理機(jī)理

通過(guò)COD平衡實(shí)驗(yàn)和電解液濃度對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電絮凝強(qiáng)化處理中被氧化的物質(zhì)主要是廢水中的有機(jī)物質(zhì)。SEM及能譜分析進(jìn)一步證實(shí)了電解質(zhì)鋁及碳桿表面會(huì)生成Fe、Al、C及O等元素組成的降解物種，表明電解質(zhì)表面充當(dāng)了電子接收體，促進(jìn)了有機(jī)物質(zhì)的電子捐獻(xiàn)和電子遷移，從而實(shí)現(xiàn)了廢水的降解和凈化。

4.結(jié)論

本研究通過(guò)探究電絮凝強(qiáng)化處理聚合物驅(qū)油廢水的效果和機(jī)理，得出在初始pH值為7-9、電壓為20-30V、電解質(zhì)濃度為0.1-0.2mol/L的條件下，電絮凝處理能夠有效降低廢水中總石油、COD、懸浮物等污染物濃度。處理效果隨處理時(shí)間的增加而進(jìn)一步提高。此外，電解質(zhì)鋁和碳桿表面生成的降解物種也為電絮凝處理機(jī)理的研究提供了更多的證據(jù)5.展望

電絮凝技術(shù)作為一種新型水處理技術(shù)，具有降低處理成本、操作簡(jiǎn)便、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在聚合物驅(qū)油廢水處理中的應(yīng)用前景廣闊。未來(lái)，我們?nèi)孕枭钊胩骄侩娦跄夹g(shù)的機(jī)理，尋求更高效的處理方法，以及開發(fā)適用于工業(yè)生產(chǎn)的電絮凝設(shè)備和電解質(zhì)。同時(shí)，還需要研究電絮凝處理廢水后的二次利用和資源化方案，實(shí)現(xiàn)廢水的無(wú)害化和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的最大化電絮凝技術(shù)作為一種新型水處理技術(shù)，在以環(huán)保、資源節(jié)約為主導(dǎo)的社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下，未來(lái)其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)展，在污染源控制和分散式污水處理中有著廣泛的應(yīng)用前景。

同時(shí)，隨著科技進(jìn)步和環(huán)保意識(shí)的不斷提高，作為一項(xiàng)環(huán)保技術(shù)，電絮凝技術(shù)的研究也會(huì)逐步深入，不僅注重處理效率和處理成本的提高，還會(huì)關(guān)注其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。在此過(guò)程中，可以適度借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的成果和經(jīng)驗(yàn)，不斷完善技術(shù)體系，提高技術(shù)水平和服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)電絮凝技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

此外，隨著國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)程加快，城鄉(xiāng)供水、污水處理的合理規(guī)劃和建設(shè)，以及高科技環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將為電絮凝技術(shù)的應(yīng)用提供廣闊的市場(chǎng)空間和發(fā)展機(jī)遇，促進(jìn)水環(huán)境保護(hù)和人類生活環(huán)境的共同提高。

因此，展望未來(lái)，電絮凝技術(shù)發(fā)展的前景是非常廣闊的。我們有理由相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，電絮凝技術(shù)將會(huì)成為水處理技術(shù)的主流之一，同時(shí)也將在其他相關(guān)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為實(shí)現(xiàn)人與自然生態(tài)和諧共存做出積極貢獻(xiàn)綜上所述，電絮凝技術(shù)作為一種新型水處理技術(shù)，未來(lái)其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)展，并且隨著