油田助劑耐高溫耐鹽聚丙烯酰胺
目前,在我國(guó)油田的采油過程中(zhōng)廣泛采用(yòng)聚合物(wù)驅和三元複合驅技(jì )術提高原油的采收率,同時也面臨着新(xīn)的問題,如：殘留的聚合物(wù)和表面活性劑的量在采出水中(zhōng)的含量逐年增加,以緻增大了污水的粘度及增強了污水的乳化作(zuò)用(yòng)。
這些難題都成為(wèi)大部分(fēn)油田在今後污水治理(lǐ)中(zhōng)面臨的亟待解決的課題。最近幾年,由于Fenton試劑在除去廢水中(zhōng)有(yǒu)機物(wù)方面的顯著特點,如運行成本低、工(gōng)藝簡單、操作(zuò)簡便、環境友好無污染等而受到廣泛關注。
本文(wén)以模拟油田污水中(zhōng)含有(yǒu)的聚丙烯酰胺和十二烷基磺酸鈉為(wèi)研究對象,考察了Fenton試劑氧化法對聚丙烯酰胺溶液與表面活性劑十二烷基磺酸鈉降解,以及分(fēn)析了Fenton試劑氧化降解聚丙烯酰胺和十二烷基磺酸鈉複配溶液的最優條件,主要實驗結論如下：
(1)考察了影響Fenton試劑氧化降解聚丙烯酰胺的因素,得出最優條件,即H202的濃度為(wèi)5.3mmol-L-1, Fe2+的濃度為(wèi)1.44mmol·L-1,pH值範圍為(wèi)3-4,溫度為(wèi)30℃,反應時間為(wèi)15min,此時降解HPAM的去除率達到87.61%,CODcr的去除率達到82.60%。通過正交試驗得出各因素的影響權重大小(xiǎo)依次是：H202濃度Fe2+濃度溫度pH值。 Fenton試劑氧化聚丙烯酰胺的紅外光譜圖表明：Fenton試劑主要将側鏈的酰胺基氧化成羧基；絮凝沉澱的紅外光譜圖表明：溶液中(zhōng)部分(fēn)聚丙烯酰胺通過共沉澱去除。聚丙烯酰胺氧化前後的紫外光譜圖表明Fenton試劑将聚丙烯酰胺氧化成較小(xiǎo)的有(yǒu)機物(wù)分(fēn)子。通過對比聚丙烯酰胺不同狀态掃描電(diàn)鏡圖得出：聚丙烯酰胺固體(tǐ)樣品和聚丙烯酰胺水溶液樣品的表面比較緻密、光滑；經Fenton試劑氧化後聚丙烯酰胺樣品的表面斷裂為(wèi)碎片、變的支離破碎,并且表面有(yǒu)許多(duō)孔洞,說明經Fenton試劑對聚丙烯酰胺分(fēn)子破壞嚴重。
(2)研究了Fenton試劑對十二烷基磺酸鈉的氧化降解,實驗結果表明最佳操作(zuò)條件是：Fe2+的濃度為(wèi)90mmg·L-1, H2O2的濃度為(wèi)10.6mmol·L-1,pH值的範圍3-5,反應溫度30℃,反應時間為(wèi)30min,此時降解SDS的去除率最高達到82%。
(3)考察了聚丙烯酰胺和十二烷基磺酸鈉複配對各自粘度和表面張力的影響。結果表明：當聚丙烯酰胺的濃度一定時,溶液的表面張力随着表面活性劑濃度的增加而減小(xiǎo),對溶液的粘度幾乎沒有(yǒu)影響；當溶液中(zhōng)十二烷基磺酸鈉的濃度一定時,溶液的粘度随着聚丙烯酰胺濃度的增加而增加,對溶液的表面張力影響不大。
采用(yòng)Fenton試劑對複配體(tǐ)系氧化降解,得出的最優氧化降解的條件是：溶液的pH值為(wèi)3,反應時間為(wèi)20min,溶液的溫度為(wèi)30℃,H2O2/Fe2+的摩爾比為(wèi)14時。在最佳條件下,複配溶液的CODcr去除率最高可(kě)達到75%。
複配溶液的掃描電(diàn)鏡圖與聚丙烯酰胺溶液的掃描電(diàn)鏡圖相比,樣品表面的光滑性和緻密性都減弱；複配溶液經Fenton試劑氧化後原樣表面斷裂成許多(duō)碎片,表面有(yǒu)許多(duō)小(xiǎo)顆粒并且變的支離破碎、凹凸不平。
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