炭基吸附劑處理油田含油污水的研究.pdf

1、在石油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的含油污水，對油田周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，己成為制約油田生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一，因此，研究開發(fā)高效、實用的油田含油污水處理技術(shù)，具有非常重要的現(xiàn)實意義。吸附法作為環(huán)境污染治理中的常用技術(shù)之一，具有適用范圍廣、處理效果好、吸附劑可重復(fù)利用等優(yōu)點，被認(rèn)為是處理含油污水的一種有效途徑，而吸附劑的選擇是該技術(shù)的關(guān)鍵。尋求高效、經(jīng)濟(jì)的含油污水吸附劑已成為目前研究的重點。 本文選用經(jīng)濟(jì)廉價、豐富易得的半焦和褐煤制備

2、炭基吸附劑，主要研究了吸附劑的活化制備、吸附除油性能評價、物化性質(zhì)表征以及吸附劑的再生，并對吸附的機(jī)理進(jìn)行了簡單探討。 針對油田含油污水中油類物質(zhì)的性質(zhì)，分別對半焦和褐煤進(jìn)行了高溫焙燒活化、水蒸汽活化、高壓水熱活化、HNO3活化、KOH活化以及H3PO4活化、ZnCl2活化，所得的炭基吸附劑能夠有效地吸附去除油田含油污水中的油。其中半焦吸附劑的最佳活化方法是KOH活化，最佳制備條件為：KOH固體與半焦以質(zhì)量比5:1混合，80℃浸

3、漬3.0h，550℃焙燒1.5h；褐煤吸附劑最佳活化方法是ZnCl2活化，最佳制備條件為：濃度為35％的ZnCl2與同濃度的H2SO4按照體積比2:1復(fù)配，按照浸漬比3:1與褐煤混合，浸漬12h，600℃焙燒1.5h。 采用靜態(tài)吸附法和動態(tài)吸附法對吸附劑的吸附性能進(jìn)行評價。結(jié)果表明，靜態(tài)實驗最佳操作條件為：吸附劑粒度40～80目，吸附劑的加入量10g/L，攪拌時間30min，靜置時間6.Oh；動態(tài)實驗最佳操作條件為：吸附劑粒度2

4、0～40目，含油污水進(jìn)水流量60mL/h，進(jìn)水含油量約100mg/L。靜態(tài)實驗中，ZnCl2活化褐煤除油率最高，達(dá)到79.57％：動態(tài)實驗中，KOH活化半焦處理效果最好，床層耗竭時間可以達(dá)到300min。 采用多種分析手段和檢測儀器對吸附劑的物化性質(zhì)進(jìn)行分析表征，結(jié)果表明，經(jīng)過各種方法活化后，吸附劑表面酸、堿官能團(tuán)含量都有很大的增加，其中經(jīng)HNO3、H3PO4以及ZnCl2活化后的吸附劑表面呈酸性，而其它吸附劑表面呈堿性；吸附劑

5、的亞甲藍(lán)吸附值越大，對于油的飽和吸附量也越大；吸附劑的孔徑分布較集中，大部分的孔都集中于2.5nm左右，可以滿足所要處理的含油污水對孔徑的要求；活化后的吸附劑的表面形貌發(fā)生了很大變化，孔隙結(jié)構(gòu)更加不規(guī)則，孔隙的分布更加的全面，對吸附除油有利。 對達(dá)到吸附飽和的炭基吸附劑進(jìn)行高溫?zé)嵩偕?，在一定程度上可以恢?fù)吸附活性，但隨著再生次數(shù)的增加，吸附劑的吸附性能逐漸變差。對模擬含油污水吸附實驗結(jié)果表明，在含油污水溫度低、鹽度高、pH值低的