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粉煤灰制备聚硅酸铝铁絮凝剂及其对油田注水的处理研究

作　者: 刘伟
导　师: 王英
学　校: 西安科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 粉煤灰聚硅酸铝铁絮凝剂油田注水聚硅酸
分类号: TE357.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

絮凝剂的性能是直接影响絮凝沉淀效果的关键因素。因此研制高效能、低毒性、低成本的新型絮凝剂具有重要意义。本文在分析国内外聚硅酸类复合絮凝剂研究与发展的基础上,结合油田注水的特点,采用资源丰富的粉煤灰、浓盐酸、碱为主要原料,在不同煅烧温度、煅烧时间、pH值、酸浸时间和Fe、Si、Al含量配比等条件下制得系列PSAF,并进行实验测试分析,根据实验数据,得到聚硅酸铝铁制备的较佳工艺参数。研究了高分子絮凝剂聚硅酸铝铁(PSAF)的制备技术与工艺,分析了絮凝剂PSAF的结构、性质特征,制备出了高效、可靠、适用油田回水处理的新型絮凝剂PSAF,并对油田回水进行了实际应用处理研究。通过合成Fe、Si、Al摩尔比不同的聚硅酸硫酸铁,应用化学分析法、现代仪器分析测试技术,对PSAF中聚硅酸与铁、铝之间的相互作用进行对比研究,对絮凝剂絮凝机理进行研究分析。研究表明,絮凝剂PSAF不是简单的原料复配,而是以共聚形态络合而成。在Al/Fe摩尔比为1.0,Si/(Al+Fe)摩尔比为0.5,粉煤灰的活化温度为900~1000℃,酸浸温度为70~80℃,酸浸反应时间为2.0 h,盐酸质量分数为30%的条件下,用粉煤灰制备的聚硅酸铝铁复合絮凝剂对废水中SS的去除率达87.9%。絮凝剂PSAF能同时具有电中和和吸附架桥絮凝作用。实验中采用自制絮凝剂PSAF分别处理模拟废水和油田回水,并与目前广泛使用的水处理剂PFS、PAC进行对比研究和分析。同时,对影响絮凝剂PSAF处理效果的主要因素进行系统分析,确定了本实验条件下最佳的水处理条件和工艺参数。结果表明,PSAF的絮凝效果优于PFS、PAC,当PSAF的用量达75 mg L 1时,COD的去除率达87%,除油率为95%以上。

粉煤灰制备聚硅酸铝铁絮凝剂及其对油田注水的处理研究

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