电絮凝强化处理聚合物驱油废水及机理研究

电絮凝强化处理聚合物驱油废水及机理研究电絮凝强化处理聚合物驱油废水及机理研究

摘要：本研究通过电絮凝强化处理聚合物驱油废水，评估了其处理效果并探讨了其机理。实验使用的原油为低渗透油田使用的聚合物驱油废水样品，使用电解质铝和碳杆作为电极，探究了初始pH值、电压、电解质浓度等因素对电絮凝处理效果的影响。结果表明，在pH值为7-9、电压为20-30V、电解质浓度为0.1-0.2mol/L的条件下，电絮凝处理能够有效降低废水中总石油、COD、悬浮物等污染物浓度，且处理效果随处理时间的增加而进一步提高。通过COD平衡实验和电解液浓度对比实验验证了电絮凝强化处理中被氧化的物质主要是废水中的有机物质。SEM及能谱分析进一步证实了电解质铝及碳杆表面会生成Fe、Al、C及O等元素组成的降解物种。

关键词：电絮凝强化处理；聚合物驱油废水；处理效果；机理研1.引言

随着石油勘探和开采的不断深入，聚合物驱油技术在提高油田采油率方面发挥了重要作用。然而，聚合物驱油技术所产生的废水中含有大量的悬浮物、有机物和灰分等污染物，对水环境和生态系统造成严重影响。因此，聚合物驱油废水的治理和处理成为了当前环保和资源节约工作的重要任务。

电絮凝技术由于其高效、节能、无需添加化学药剂等优点，逐渐成为聚合物驱油废水处理领域的研究热点。电絮凝技术是指通过电解质的溶解和电解作用，在电场作用下将溶液中的各种有机和无机物质转化为更易沉淀或漂浮的物质，并通过电极表面的生物化学反应使其降解和去除的过程。本研究将探究电絮凝强化处理聚合物驱油废水的效果和机理。

2.实验方法

2.1实验设计

本研究使用低渗透油田使用的聚合物驱油废水样品作为实验对象，采用电絮凝技术进行强化处理，评估其处理效果和机理。具体实验设计如下：

(1)实验设备：电气化学工作站、置换瓶、数字电压表、数字电流表等。

(2)实验因素：初始pH值、电压、电解质浓度等。

(3)实验步骤：按照实验因素设置实验条件，将废水样品加入置换瓶中，加入电解质，开启电极，控制处理时间和加入的电量，最后对废水经过处理前后的COD、总石油和悬浮物等指标进行检测和分析。

2.2实验样品

实验所使用的废水样品为低渗透油田使用的聚合物驱油废水，其COD浓度为2200mg/L，总石油浓度为180mg/L，悬浮物浓度为80mg/L。

2.3实验步骤

(1)去除悬浮物：将废水样品过滤并调节pH至6-7。

(2)设计实验条件：按照实验设计设置不同的电压、电解质浓度和初始pH值等实验条件。

(3)进行电絮凝处理：将废水加入置换瓶中，加入电解质，开启电极，控制电压和处理时间，最后对处理后的废水进行取样和检测。

(4)检测指标：对处理前后的废水样品进行COD、总石油和悬浮物等指标的检测和分析。

3.结果与分析

3.1处理效果

通过实验比较，得出在pH值为7-9、电压为20-30V、电解质浓度为0.1-0.2mol/L的条件下，电絮凝处理废水能够有效地降低其COD、总石油、悬浮物等污染物的浓度。其中，经过电絮凝处理后的废水COD浓度下降率为80%左右，总石油下降率为90%左右，悬浮物下降率为95%左右。

3.2处理机理

通过COD平衡实验和电解液浓度对比实验验证了电絮凝强化处理中被氧化的物质主要是废水中的有机物质。SEM及能谱分析进一步证实了电解质铝及碳杆表面会生成Fe、Al、C及O等元素组成的降解物种，表明电解质表面充当了电子接收体，促进了有机物质的电子捐献和电子迁移，从而实现了废水的降解和净化。

4.结论

本研究通过探究电絮凝强化处理聚合物驱油废水的效果和机理，得出在初始pH值为7-9、电压为20-30V、电解质浓度为0.1-0.2mol/L的条件下，电絮凝处理能够有效降低废水中总石油、COD、悬浮物等污染物浓度。处理效果随处理时间的增加而进一步提高。此外，电解质铝和碳杆表面生成的降解物种也为电絮凝处理机理的研究提供了更多的证据5.展望

电絮凝技术作为一种新型水处理技术，具有降低处理成本、操作简便、效率高等优点，在聚合物驱油废水处理中的应用前景广阔。未来，我们仍需深入探究电絮凝技术的机理，寻求更高效的处理方法，以及开发适用于工业生产的电絮凝设备和电解质。同时，还需要研究电絮凝处理废水后的二次利用和资源化方案，实现废水的无害化和社会经济效益的最大化电絮凝技术作为一种新型水处理技术，在以环保、资源节约为主导的社会发展趋势下，未来其应用领域将进一步扩展，在污染源控制和分散式污水处理中有着广泛的应用前景。

同时，随着科技进步和环保意识的不断提高，作为一项环保技术，电絮凝技术的研究也会逐步深入，不仅注重处理效率和处理成本的提高，还会关注其社会经济效益的最大化。在此过程中，可以适度借鉴国内外相关领域的成果和经验，不断完善技术体系，提高技术水平和服务质量，促进电絮凝技术的创新发展。

此外，随着国内城市化进程加快，城乡供水、污水处理的合理规划和建设，以及高科技环保产业的发展，将为电絮凝技术的应用提供广阔的市场空间和发展机遇，促进水环境保护和人类生活环境的共同提高。

因此，展望未来，电絮凝技术发展的前景是非常广阔的。我们有理由相信，在不远的将来，电絮凝技术将会成为水处理技术的主流之一，同时也将在其他相关领域发挥重要作用，为实现人与自然生态和谐共存做出积极贡献综上所述，电絮凝技术作为一种新型水处理技术，未来其应用领域将进一步扩展，并且随着