[发明专利]一种有机改性海泡石处理聚合物驱采油废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业水处理领域，特别是涉及处理聚合物驱采油技术中的含聚废水，以此来有效吸附其中的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）。

背景技术

由于我国油田开采已经步入中后期，为提高原油采收率，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高，已经开始广泛采用聚合物驱采油技术，这种情况下相对廉价的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在采油中被广泛使用。但是随之产生的含部分水解聚丙烯酰胺的采油废水由于处理难度增大，成为聚合物驱大面积推广应用的技术难题。因此，需要寻求一种能够有效处理污水中部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的方法。

虽然部分水解聚丙烯酰胺没有毒性，然而其降解后的单体丙烯酰胺却是二类致癌物质，会对人和动物的周围神经系统造成伤害。同时，进入环境中的聚合物会成为微生物营养物质的来源，促进微生物的加速繁殖。

聚合物驱采油污水中含有大量的聚合物HPAM，增加了水相的粘度，使水相携油能力增强，极大地增加了含油污水的稳定性，增加了聚合物驱采油废水净化处理的难度，降低了处理效率。因而有必要将含聚废水中的部分水解聚丙烯酰胺从水中除去，提高废水的水质，降低水的粘度，以利于后续污染物的处理。

目前，对含HPAM采油污水的处理已成为影响油田生产的关键性难题。现有的聚合物驱采油污水处理技术主要有化学降解法、生物降解法、化学絮凝法以及吸附法。

化学降解主要有氧化降解、光降解和光催化降解。其虽然可以将HPAM降解为丙烯酰胺单体，但是丙烯酰胺单体会对水资源造成二次污染，从而限制了化学降解法的应用范围。

生物方法处理含聚污水主要是利用微生物通过其特定酶的作用，以聚丙烯酰胺为营养源，在其生长和代谢过程中将聚丙烯酰胺转化为小分子有机物和无机物。但是由于生物降解要受到酸碱度、温度、盐分、氧、养料等因素的影响，因而其应用也受到了限制。

化学絮凝，运用絮凝剂对胶体颗粒的电压缩、静电中和、吸附等作用，破坏胶体的结构，使得胶体颗粒在水中脱稳、沉淀，然后通过卷扫聚集作用去除聚合物，对聚合物的去除率较高。但是此方法的不足之处是药剂用量较大，一般加药量与待处理的聚合物浓度相同。

以上这些方法在实际应用中存在或多或少的不足，诸如受限制条件多、成本高、效果不好、设备维护困难等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机改性海泡石处理聚合物驱采油废水的方法，该方法吸附效果明显，吸附量高。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种有机改性海泡石处理聚合物驱采油废水的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）酸活化：将海泡石原料加入浓度为13wt%-15wt%的盐酸溶液，混合搅拌，抽滤、洗涤、烘干得到酸活化海泡石粉；

2）热活化：将酸活化海泡石粉焙烧去水，冷却、研磨得到热活化后的海泡石粉；

3）有机改性：将热活化后的海泡石粉加入十六烷基三甲基溴化铵的乙醇水溶液中，其中热活化后的海泡石粉与十六烷基三甲基溴化铵的质量比在10-50:1，混合搅拌，过滤、洗涤、烘干、研磨制得有机改性海泡石粉；

4）吸附：用酸调节聚合物驱采油废水的pH值到5-6，加入水可溶性铝盐使Al³⁺浓度为10mg/L—25mg/L，再加入步骤3）中所得的有机改性海泡石粉进行吸附，吸附过程温度在30℃到50℃，搅拌或震荡，然后静置沉降。

优化的实施方案中，过程控制如下：

步骤1）中固液比（海泡石与盐酸溶液的配比）为1:8-25g/ml（即1g:8-25ml），搅拌时间为1h-3h。

步骤2）中焙烧温度为250℃-350℃，焙烧时间在2h-8h，研磨达400目-800目。

步骤3）中固液比（热活化后的海泡石粉与十六烷基三甲基溴化铵的乙醇水溶液的配比）为1:8-25g/ml（即1g:8-25ml），搅拌时间为1h-3h，研磨达600目-1000目。

步骤4）中水可溶性铝盐为硫酸铝和氯化铝中的任意一种或两种按任意配比的混合，固液比（有机改性海泡石粉与聚合物驱采油废水的配比）为1:300-600g/ml，吸附过程温度为30℃-50℃，搅拌或震荡时间为1.5-3h。

更优化的实施方案中，过程控制如下：

步骤2）中焙烧温度为300℃，研磨达600目；

步骤3）中室温下搅拌混合1.5h，烘干温度为40℃，研磨达800目；