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三元復合驅采油技術實施后，采出液成分復雜，其中含有大量的原油、懸浮固體(泥沙、有機物、膠質、瀝青質、石蠟等重質油類和膠體)、聚合物、表面活性劑和堿。隨著采出液含水量的升高，堿、表面活性劑和聚合物不斷返出，油水乳化嚴重，導致處理難度加大。

黃南一體化商業(yè)區(qū)污水處理設備

三元復合驅采出液的處理難點在于解決水中的高含量聚合物、表面活性劑的作用效果，打破采出液中的O/W 穩(wěn)定體系，降低黏度，使原油聚并，促進懸浮物快速沉降，原油上浮。為了提高采出液的油水分離效果，開展了梯度高級氧化技術處理三元復合驅采出液的研究攻關。

1 技術原理

梯度高級氧化技術的基礎是傳統(tǒng)的高級氧化技術，即利用活性*的自由基(如·OH）氧化分解水中有機污染物的除污染技術。羥基自由基·OH的標準氧化還原電位高達2.8 V，比其他常見的氧化劑(F2除外)具有更高的氧化能力，使水中的有機物質迅速被氧化而得到降解，并終氧化分解為CO2和H2O，使有機污水的COD值大大降低，對水中高穩(wěn)定性、難降解的有機污染物尤為有效[1]。

針對三元污水的特點，梯度高級氧化技術能同時對采出液中的聚合物、表面活性劑進行梯度氧化處理。在梯度高級氧化反應器的高效作用下，高級復合氧化劑產生大量的羥基自由基及其他具有強氧化性的中間價態(tài)產物，形成具有梯度氧化性的氧化物質復合群。這些氧化性物質的氧化性能具有階梯性和互補性，它們共同對水中大分子聚合物進行氧化，使大分子聚合物發(fā)生斷裂，降低這些大分子聚合物對水中膠體、懸浮物和石油等的保護作用，使膠體脫穩(wěn)、聚并，由于水中大分子聚合物的大量消解，采出液的黏度降低。同時，大量羥基自由基和中間價態(tài)氧化性物質對水中的表面活性劑具有強氧化作用，能夠有效降低水中的表面活性劑含量，將污水中O/W乳化油穩(wěn)定體系打破，迫使水中不易析出的石油成分析出聚并，促進油水分離。

2 三元污水處理

三元污水的處理難點在于解決水中高含量的聚合物、表面活性劑的共同作用效果。為研究梯度氧化技術處理三元污水的可行性，開展了室內實驗及現(xiàn)場試驗研究。

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2.1 室內實驗

梯度高級氧化水處理技術復合其他水處理工藝的除油、懸浮物效果均較好，在復合藥劑投加量為0.08% 時，處理效果，含油去除率達到53.18%，含油量由41.20 mg/L 降至16.17 mg/L，懸浮物含量降至17.3 mg/L。梯度高級氧化技術處理三元污水室內實驗數(shù)據(jù)表明，該技術對采出污水的破乳效果良好，破乳時間短[2]。其詳細實驗數(shù)據(jù)見表1。

表1 梯度高級氧化處理三元污水室內實驗數(shù)據(jù)

2.2 現(xiàn)場試驗

2.2.1試驗流程

在某三元污水處理站，開展了處理量為3 m3/h的現(xiàn)場試驗。將梯度高級氧化出水通入過濾罐，用以考察通過梯度高級氧化反應器處理后的三元污水過濾后的出水水質。試驗設備由梯度高級氧化反應器（產生臭氧，與復合藥劑共同產生不同氧化性物質，對污水進行氧化處理）、緩沖池、箱式攪拌反應池、過濾罐(砂濾)和污水泵組成[3]，其處理流程如圖1 所示。

圖1 三元采出污水試驗流程

2.2.2測試數(shù)據(jù)

污水經氧化處理并經過濾后，采出污水的平均表活劑濃度由143.80 mg/L 降至14.80 mg/L，對表活劑的平均去除率為89.71%；平均聚合物濃度由1 034.8 mg/L 降至178.50 mg/L，聚合物的平均去除率為82.75%；采出污水的黏度由6.70～8.20 mPa·s降至1 mPa·s 左右。同時，梯度高級氧化處理工藝對硫化物也具有一定的去除效果，采出污水的硫化物含量由30.87 mg/L 降至22.7 mg/L，對硫化物的平均去除率為25.67%。

梯度高級氧化技術解決了污水中聚合物濃度、表面活性劑濃度、黏度高的問題，使后續(xù)處理工藝去除污水中的油、懸浮物更加容易。該技術對三元污水中油及懸浮物的去除效果也十分明顯，采出污水的平均含油量由56.9 mg/L 降至4.8 mg/L，對油的平均去除率為90%；采出污水的平均懸浮物含量由194.8 mg/L 降至22.7 mg/L，對懸浮物的平均去除率為88.34%。

數(shù)據(jù)表明，梯度高級氧化技術憑借其高效、針對性的氧化性能，能夠有效去除污水中的聚合物和表面活性劑。

2.2.3試驗結果

試驗表明，該技術能夠顯著降低污水中表面活性劑含量，平均去除率達到90%以上，從而使采出液中穩(wěn)定的O/W 體系脫穩(wěn)，達到促進油、水分離的目的；并且能夠高效去除水中聚合物，平均去除率達到82%以上，使污水黏度大幅降低，在提高污水中懸浮物沉降速度的同時，使水中油珠加速上浮至污水表面。三元污水經梯度高級氧化處理后，采用常規(guī)的污水處理工藝，即可滿足污水站外輸水質要求。

3 結語

梯度高級氧化技術能夠有效去除三元污水中的聚合物和表面活性劑，具有較強的改善水質特性，降低后續(xù)工藝處理難度，應用前景廣闊。

該技術反應迅速，水力停留時間短，采用不同參數(shù)、不同藥劑進行復合使用，可以針對不同性質的采出液、污水進行有效處理，與傳統(tǒng)的水處理方法相比適應性優(yōu)勢明顯。