三元復(fù)合驅(qū)采油技術(shù)實(shí)施后，采出液成分復(fù)雜，其中含有大量的原油、懸浮固體(泥沙、有機(jī)物、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、石蠟等重質(zhì)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(yán)重，導(dǎo)致處理難度加大。

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三元復(fù)合驅(qū)采出液的處理難點(diǎn)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(jìn)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(jí)氧化技術(shù)處理三元復(fù)合驅(qū)采出液的研究攻關(guān)。

1 技術(shù)原理

梯度高級(jí)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的高級(jí)氧化技術(shù)，即利用活性*的自由基(如·OH）氧化分解水中有機(jī)污染物的除污染技術(shù)。羥基自由基·OH的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位高達(dá)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(jī)物質(zhì)迅速被氧化而得到降解，并zui終氧化分解為CO2和H2O，使有機(jī)污水的COD值大大降低，對(duì)水中高穩(wěn)定性、難降解的有機(jī)污染物尤為有效[1]。

針對(duì)三元污水的特點(diǎn)，梯度高級(jí)氧化技術(shù)能同時(shí)對(duì)采出液中的聚合物、表面活性劑進(jìn)行梯度氧化處理。在梯度高級(jí)氧化反應(yīng)器的高效作用下，高級(jí)復(fù)合氧化劑產(chǎn)生大量的羥基自由基及其他具有強(qiáng)氧化性的中間價(jià)態(tài)產(chǎn)物，形成具有梯度氧化性的氧化物質(zhì)復(fù)合群。這些氧化性物質(zhì)的氧化性能具有階梯性和互補(bǔ)性，它們共同對(duì)水中大分子聚合物進(jìn)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(duì)水中膠體、懸浮物和石油等的保護(hù)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(shí)，大量羥基自由基和中間價(jià)態(tài)氧化性物質(zhì)對(duì)水中的表面活性劑具有強(qiáng)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(jìn)油水分離。

2 三元污水處理

三元污水的處理難點(diǎn)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(shù)處理三元污水的可行性，開展了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。

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2.1 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

梯度高級(jí)氧化水處理技術(shù)復(fù)合其他水處理工藝的除油、懸浮物效果均較好，在復(fù)合藥劑投加量為0.08% 時(shí)，處理效果，含油去除率達(dá)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(jí)氧化技術(shù)處理三元污水室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該技術(shù)對(duì)采出污水的破乳效果良好，破乳時(shí)間短[2]。其詳細(xì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 梯度高級(jí)氧化處理三元污水室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

2.2.1試驗(yàn)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(chǎng)試驗(yàn)。將梯度高級(jí)氧化出水通入過濾罐，用以考察通過梯度高級(jí)氧化反應(yīng)器處理后的三元污水過濾后的出水水質(zhì)。試驗(yàn)設(shè)備由梯度高級(jí)氧化反應(yīng)器（產(chǎn)生臭氧，與復(fù)合藥劑共同產(chǎn)生不同氧化性物質(zhì)，對(duì)污水進(jìn)行氧化處理）、緩沖池、箱式攪拌反應(yīng)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(yàn)流程

2.2.2測(cè)試數(shù)據(jù)

污水經(jīng)氧化處理并經(jīng)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(duì)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(shí)，梯度高級(jí)氧化處理工藝對(duì)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(duì)硫化物的平均去除率為25.67%。

梯度高級(jí)氧化技術(shù)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(shù)對(duì)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(duì)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(duì)懸浮物的平均去除率為88.34%。

數(shù)據(jù)表明，梯度高級(jí)氧化技術(shù)憑借其高效、針對(duì)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(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)表明，該技術(shù)能夠顯著降低污水中表面活性劑含量，平均去除率達(dá)到90%以上，從而使采出液中穩(wěn)定的O/W 體系脫穩(wěn)，達(dá)到促進(jìn)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(dá)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(shí)，使水中油珠加速上浮至污水表面。三元污水經(jīng)梯度高級(jí)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(zhì)要求。

3 結(jié)語

梯度高級(jí)氧化技術(shù)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(qiáng)的改善水質(zhì)特性，降低后續(xù)工藝處理難度，應(yīng)用前景廣闊。

該技術(shù)反應(yīng)迅速，水力停留時(shí)間短，采用不同參數(shù)、不同藥劑進(jìn)行復(fù)合使用，可以針對(duì)不同性質(zhì)的采出液、污水進(jìn)行有效處理，與傳統(tǒng)的水處理方法相比適應(yīng)性優(yōu)勢(shì)明顯。