油田污水處理粉狀活性炭應用

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活性炭是一種具有高度發(fā)達孔隙結構，物理化學性質穩(wěn)定的優(yōu)良吸附劑。它是利用富含碳的有機材料，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)性有機物被去除，晶格間生成空隙，形成復雜的孔隙結構和巨大的表面積。活性炭的較強吸附能力即在于它巨大的吸附面積。
活性炭的工作機理，主要是利用它吸附能力強的特性。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，制備容易，價格較低，但再生非常困難；顆粒狀活性炭相對于粉末狀活性炭，它的價格較貴，但可再生后重復使用，并且使用時的勞動條件較好，操作管理方便。
隨著開采時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、精細提煉，還包括分餾技術、重新整合技術以及合成技術。這一整套的加工程序進行下來，會產(chǎn)生大量的石油化工廢水，這些廢水不僅數(shù)量大、而且成分也非常復雜，含有大量有毒有害物質，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用。吸附技術是處理石油化工廢水的工藝之一，其一般使用的物質是活性炭，技術原理是活性炭的多孔的特性可以將廢水中的雜質吸附到其表面從而達到清除有毒有害雜質的目的。
目前污水處理現(xiàn)狀，個陸上油田污水基本后進行處理回注，較大限度地減少污水直接外排，從而達到了保護環(huán)境的目的。另外，針對油田污水腐蝕、結垢和細菌增生造成的危害，應采取有力的粉狀活性炭，緩蝕、阻垢和殺菌措施，不斷提高和改進油田水處理技術，充分預防對金屬設備、管道和注水系統(tǒng)設施產(chǎn)生較嚴重的腐蝕。粉狀活性炭廠家根據(jù)這些污水來研制出相應的水處理粉狀活性炭，不僅可以脫色，還可以去除水中的cod。
在粉狀活性炭應用于強化活性污泥工藝及強化絮凝沉降工藝中，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)二相離心機脫水減容，進入污泥干化裝置后進入電站焚燒處理，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。若將此部分粉狀活性炭進行再生并回用于系統(tǒng)中，可減少運行成本。

在顆粒活性炭應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水水質、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，且增強對水中有機物的降解能力。生物活性炭技術不但能延長活性炭的使用壽命，同時還可去除活性炭和微生物單獨作用時不能去除的一些污染物，進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，有很豐富的孔隙構造，具有良好的吸附特性和穩(wěn)定的化學性質，可以耐強酸、強堿，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)達的微孔。通常活性炭的比表面積高達800m2/g一2000m2/g，這是活性炭吸附能力強，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，同時可吸附廢水中其他有機物，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、制備容易、成本低廉，但再生困難、不易重復使用。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，但再生后可以重復使用并且勞動時勞動條件良好，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，處理后可達到飲用水的標準。

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，因各種方法都有其局限性，在實際應用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用，使出水水質達到排放標準。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，化學處理技術對油田污水的效果能更好，所謂化學處理技術就是針對油田污水中的相關成分，利用油田污水處理劑投放到油田污水中，使其中的有機物與無機物發(fā)生化學反應后形成較為穩(wěn)定的無毒或微毒的物質后再從油田污水中分離出去；通常的化學處理技術采用的是化學絮凝法，將倍凈師油田污水處理劑加入到油田污水當中，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，從而達到油田污水處理的效果。