油田污水处理粉状活性炭应用

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活性炭是一种具有高度发达孔隙结构，物理化学性质稳定的优良吸附剂。它是利用富含碳的有机材料，如木炭、优良煤、果壳等，在高温和一定压力下经催化活化而制成的。在制造过程中，其挥发性有机物被去除，晶格间生成空隙，形成复杂的孔隙结构和巨大的表面积。活性炭的较强吸附能力即在于它巨大的吸附面积。
活性炭的工作机理，主要是利用它吸附能力强的特性。活性炭一般分为粉末状和颗粒状两种。粉末状活性炭吸附能力强，制备容易，价格较低，但再生非常困难；颗粒状活性炭相对于粉末状活性炭，它的价格较贵，但可再生后重复使用，并且使用时的劳动条件较好，操作管理方便。
随着开采时间的延长采出污水量逐渐增加，将油田经污水处理粉状活性炭处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果污水处理回注率很高，即不管原油含水率多高，从油层中采出的污水和地面处理、钻井、作业过程排出的污水全部处理回注，那么注水量中只需补充由于采油造成地层亏空的水量便可以了。由于现代工业的迅速发展和城市人口的增加，生活用水和工业用水急剧增加，因此不少国家颇感水源不足。解决水源短缺的方法之一是提高水的循环利用率。污水处理粉状活性炭石油行业注水开发油田，开采时间的延长采出污水量逐渐增加，将油田污水经处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。

石油化工是一种以石油为主的由一系列工艺组成的加工程序，工艺种类不仅包含分裂、精细提炼，还包括分馏技术、重新整合技术以及合成技术。这一整套的加工程序进行下来，会产生大量的石油化工废水，这些废水不仅数量大、而且成分也非常复杂，含有大量有毒有害物质，并且很难降解消除，因此不仅对周围水资源还对生态环境都有着非常严重的影响。目前有很多种方法可以处理石油化工废水，有些处理工艺要用到很多水处理材料。今天我们主要来说一说粉状活性炭在石油化工废水中的应用。吸附技术是处理石油化工废水的工艺之一，其一般使用的物质是活性炭，技术原理是活性炭的多孔的特性可以将废水中的杂质吸附到其表面从而达到清除有毒有害杂质的目的。
目前污水处理现状，个陆上油田污水基本后进行处理回注，较大限度地减少污水直接外排，从而达到了保护环境的目的。另外，针对油田污水腐蚀、结垢和细菌增生造成的危害，应采取有力的粉状活性炭，缓蚀、阻垢和杀菌措施，不断提高和改进油田水处理技术，充分预防对金属设备、管道和注水系统设施产生较严重的腐蚀。粉状活性炭厂家根据这些污水来研制出相应的水处理粉状活性炭，不仅可以脱色，还可以去除水中的cod。
在粉状活性炭应用于强化活性污泥工艺及强化絮凝沉降工艺中，均有剩余污泥排出，此剩余污泥中的粉状活性炭仍存在着较大的再生潜力。目前，排出的剩余污泥经二相离心机脱水减容，进入污泥干化装置后进入电站焚烧处理，剩余污泥中的粉状活性炭无法得到有效利用，造成较大浪费。若将此部分粉状活性炭进行再生并回用于系统中，可减少运行成本。

在颗粒活性炭应用于炼油污水深度处理中，活性炭存在着吸附易饱和、再生成本高的问题。在日常操作中，可以通过控制活性炭塔进水水质、水量，及控制活性炭塔反洗频率、方法等来减少活性炭用量，延长活性炭使用寿命。有研究表明，在活性炭上固定微生物，形成生物活性炭，可以提高活性炭吸附容量，延长活性炭的使用寿命，且增强对水中有机物的降解能力。生物活性炭技术不但能延长活性炭的使用寿命，同时还可去除活性炭和微生物单独作用时不能去除的一些污染物，进而减少活性炭使用成本。
粉状活性炭是处理含油废水中常用到的吸附材料。活性炭作为一种非极性吸附剂，是一种多孔径的炭化物，有很丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。活性炭的主要成分除了碳以外，还含有少量的氧、氢、硫等元素，以及水分和灰分。它的吸附作用包括物理和化学吸咐，与其他吸附剂相比，活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔。通常活性炭的比表面积高达800m2/g一2000m2/g，这是活性炭吸附能力强，吸附容量大的主要原因。活性炭因其内部丰富的空隙具有较大的比表面积，因而具有良好的吸油性能，可吸附含油废水中的分散油、乳化油和溶解油，同时可吸附废水中其他有机物，对油的吸附容量是30mg/g一80mg/g，因此在含油废水处理中得到了广泛的应用。废水处理中用的活性炭，一般均制成粒状或粉末状;粉末活性炭的吸附能力强、制备容易、成本低廉，但再生困难、不易重复使用。颗粒活性炭的吸附能力比粉末状的低一些，生产成本较高，但再生后可以重复使用并且劳动时劳动条件良好，操作管理方便。因此，在废水中大多采用颗粒状活性炭。美国采用颗粒活性炭处理受到石油类污染的地下水，处理后可达到饮用水的标准。

油田污水处理剂有很多种，反相破乳剂，絮凝剂，原油破乳剂等。油田污水成分比较复杂，油分含量及油在水中存在形式也不相同，且多数情况下常与其他废水相混合，因此单一方法处理往往效果不佳。同时，因各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是两三种方法联合使用，使出水水质达到排放标准。油田污水处理剂主要是破乳和去除分散油，深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等，主要是去除溶解油。
相对于物理处理技术，化学处理技术对油田污水的效果能更好，所谓化学处理技术就是针对油田污水中的相关成分，利用油田污水处理剂投放到油田污水中，使其中的有机物与无机物发生化学反应后形成较为稳定的无毒或微毒的物质后再从油田污水中分离出去；通常的化学处理技术采用的是化学絮凝法，将倍净师油田污水处理剂加入到油田污水当中，将其搅拌均匀，通过气浮等方式，使其与污水中的悬浮物、胶体发生桥接或中和后形成絮凝体，之后将絮凝体除去，从而达到油田污水处理的效果。