含聚丙烯酰胺(PAM)驱油废水处理技术

北极星环保网讯: 1 引言：聚丙烯酰胺(PAM)常用于3次采油以提高原油采收率，但通常伴随大量含PAM的驱油废水产生(Jeirani et al.,  2014).聚合物驱油废水中的PAM一般为阴离子型，浓度多为100~500 mg ˙  L-1.与常规废水相比，PAM的存在使得驱油废水具有黏度大、油珠粒径小、泥沙携带量大、油水难分离、污染物稳定性增强等特点，并且严重干扰絮凝剂的使用效果，采用常规方法处理难度较大.因此，处理含PAM驱油废水的关键是脱除PAM.前期研究，中尝试用不同类型的分子筛作为吸附剂，处理含PAM的油田废水，结果表明，氢型Beta分子筛(H-Beta)对含PAM废水具有良好的吸附效果，且远优于蒙脱土、钠基膨润土、活性炭和活性白土等常规吸附剂.基于此，本文进一步研究在不同温度和初始浓度下，PAM在H-Beta上的吸附动力学和热力学，并考察吸附条件对H-Beta吸附PAM效果的影响，以及H-Beta对真实废水的吸附能力，以期获得PAM在H-Beta上的吸附特性和影响因素.

2 材料与方法

2.1 吸附试验

H-Beta的制备如文献(Eapen et al., 1994)所述，其部分物化性质如表 1所示.

表 1 H-Beta分子筛的物化性质

吸附试验采用油田驱油用的AP-P4阴离子型疏水缔合PAM(工业品，四川光亚聚合物化工有限公司，分子量1400万)，将其与水配制成溶液.在50  mL的PAM溶液中加入吸附剂，用稀硝酸调节pH值，在一定温度下振荡一段时间，离心过滤.采用日本SHIMADZU公司的TOC-V  CPH检测仪测定溶液中总有机碳(TOC)含量.通过绘制TOC值与PAM浓度之间的标准曲线，然后根据所测样品TOC值在该曲线上获得PAM浓度.

2.2 吸附动力学

配制浓度分别为100、200和500 mg ˙  L-1的PAM溶液，用稀硝酸调节溶液初始pH为4，然后加入相同质量的H-Beta吸附剂，在不同温度(25、40和50  ℃)下恒温振荡处理，每隔一定时间取样，测定TOC值，计算脱除率和吸附量.

2.3 吸附等温线

配制不同初始浓度PAM溶液，用稀硝酸调节溶液pH=4，分别加入质量相同的吸附剂，分别在25、40和50 ℃下恒温振荡4~8  h至吸附平衡，离心过滤，测定滤液TOC值，得到PAM浓度.

3 结果与讨论

3.1 吸附动力学

不同初始浓度(100、200和500 mg ˙ L-1)和不同温度(25、40和50 ℃)下，H-Beta对PAM的吸附量随时间的变化关系如图  1所示.

图 1 不同初始浓度和温度下PAM在H-Beta上的吸附动力学曲线