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三元复合驱采出水处理站回收污油特性评价(2)
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摘要：2 结果和讨论 2.1 污油的显微结构和成分 污水处理站回收污油的光学显微镜照片如图1所示，污水处理站回收污油为O/W 型原油乳状液，其中不仅含有数量众
2 结果和讨论
2.1 污油的显微结构和成分
污水处理站回收污油的光学显微镜照片如图1所示，污水处理站回收污油为O/W 型原油乳状液，其中不仅含有数量众多的油滴，还含有大量透明的薄片状悬浮物，其中部分透明的薄片状悬浮物与油滴结合成松散的聚集体，由于表面吸附有机械杂质，油滴由球状变成不规则的形状，聚集在一起的油滴不能聚并，只能形成松散的聚集体。
图1 污水处理站回收污油的光学显微镜照片Fig.1 Optical microscope photograph of recovered sump oil from sewage treatment station
污水处理站回收污油含水率高达97.6%，悬浮固体质量浓度高达1 790 mg/L。这种高含水污油的回收量约占转油放水脱水站沉降罐进水的5%，所产生的沉降罐进水悬浮固体含量增量可达89.5 mg/L。
污水处理站回收污油中的机械杂质的扫描电镜照片和能谱测试数据如图2所示。污水处理站回收污油中的机械杂质几乎均为非晶态的薄片状物，能谱测试数据中除了混合醋酸纤维素和硝酸纤维素滤膜基底中的碳元素外，含量最高的元素是氧和硅，占总量的60.52%，表明污油中机械杂质的主要成分为硅酸。其成因为强碱体系三元复合驱注入液中的氢氧化钠溶蚀油藏中的石英和黏土矿物产生偏硅酸根等水溶性含硅离子[15]，这些离子随采出液进入井筒和地面生产系统，由于不同油井和层位产出水间的成分差异，混合采出水硅酸过饱和，并以硅酸的形式析出。污油含的机械杂质中还含有少量的钠、铁、钙、镁、硫和铝；钠、钙和镁为结合在硅酸中的阳离子；铝为采出水中常见黏土矿物中的成分；铁和硫为硫化亚铁和铁锈等腐蚀产物中的成分。能谱数据中的氮元素为混合纤维素膜材质中的成分。
图2 污水处理站回收污油中机械杂质的扫描电镜照片和能谱测试数据Fig.2 SEM photos and energy spectrum test data of mechanical impuritiesinrecoveredsumpoilfromthesewagetreatment station
2.2 污油的离心相分离特性
污水处理站回收污油的离心相分离特性见图3和表1。由图3可见，污水处理站回收污油在60 ℃温度时经过4 min 离心处理后分为4 层，从下到上依次为灰白色的离心沉淀物层、仍漂浮有悬浮物的游离水层、褐色的油水过渡层和黑色的油层，污油离心处理后，仍存在油水过渡层的主要原因是图1中的油滴表面上都吸附有透明的薄片状絮体，这些吸附物具有油水界面活性，在油滴聚并过程中会继续留在油滴的表面，形成致密的空间屏障阻碍油滴间的进一步聚并、长大和与油层的融合，部分油滴在油层下方形成致密的聚集体。由表1可见，污油样离心处理后的油层只占初始污油量的6.8%，其中离心沉淀物和油水过渡层量分别为1.1%和2.8%，表明其中的机械杂质量相对于污油中的初始机械杂质量已经很少，而油层、油水过渡层和水层的综合机械杂质含量仍高达700 mg/L，主要富集在油水过渡层中。
图3 污水处理站回收污油的离心相分离效果Fig.3 Centrifugal phase separation effect of recovered sump oil from the sewage treatment station
上述现象表明若采用两相离心机对污水处理站回收污油进行预处理，脱除其中可下沉的机械杂质后将处理后的油水混合物输往上游的转油放水脱水站，仍会使该站沉降罐进水悬浮固体含量增幅达35 mg/L；而若采用卧式螺旋推料三相离心机或具有排泥功能的碟片离心机对污水处理站回收污油进行预处理，只将离心机分离出的轻液相返输到转油放水脱水站，则不仅可以降低93.2%的转油放水脱水站接收的外站污油量，还可大幅度降低污油携带进入转油放水脱水站沉降罐的机械杂质量，降低该站沉降罐放水的悬浮固体含量，减轻因防垢剂稀释用水悬浮固体含量过高造成的井筒防垢剂加药量波动。
表1 污水处理站回收污油的离心沉降相分离特性测试Tab.1 Centrifugal sedimentation phase separation characteristic test of recovered sump oil from the sewage treatment station
3 结论
（1）三元复合驱污水处理站回收污油为O/W型原油乳状液，不仅含水率高，而且机械杂质含量高达1 790 mg/L。
（2）三元复合驱污水处理站回收污油中的机械杂质主要是硅酸。
（3）三相离心预处理工艺可大幅度降低三元复合驱污水处理站回收的污油量和污油中的机械杂质量。
[1]HU Guangji，LI Jianbing，ZENG Guangming .Recent development in the treatment of oily sludge from petroleum industry： a review[J].Journal of Hazardous Materials，2013，261：470-490.
[2]郝清颖.老化油回收处理技术及其在大庆油田的应用[J].化学工业，2009，27（3）： oil recovery and treatment technology and its application in Daqing Oilfield[J].Chemical Industry，2009，27（3）：33-35.
文章来源：《硅酸盐学报》 网址: http://www.gsyxbzz.cn/qikandaodu/2021/0203/415.html