油田三元复合驱体系中碱剂与储层的岩盐反应使岩层中的硅溶出,使污水中含有大量单硅酸及硅酸盐,并与碳酸盐反应形成质地坚硬难以清除的碳酸盐硅酸盐复合垢,去除污水中硅的是一大难题。本文以大庆三元复合驱产出污水和实验室模拟三元复合驱污水为主要研究对象结合已有的研究成果建立起污水中各形态硅酸的分析方法,包括单硅酸(Sia)、低聚硅酸(Sib)、高聚硅酸(Sic)和不溶硅酸等,考察了水中的硅酸在pH值、转速、常见阴阳离子及三元驱其他助剂影响下形态变化和转化规律,研究了各因素影响混凝剂对不同硅酸形态去除效果的规律,如pH、转速、金属阳离子等,进行了初步研究。实验结果表明:硅酸溶液的初始浓度对硅酸自聚无明显作用,对硅形态的转化亦无影响;钙、镁二价阳离子对硅酸聚合影响很大,反应72h后,硅酸成垢率较之纯硅酸体系增长了90%,钙、镁等阳离子会与硅酸生成硅酸盐,反应速率快,可为硅酸聚合提供晶核,生成钙镁硅混合垢;流速增大,利于单体硅酸聚合,但成垢率不会明显增加,即在相同时间内,不同流速体系中多聚硅酸的比重会增大,但基本不会影响最终结垢率;聚丙烯酰胺及表面活性剂在一定程度上抑制了硅酸的聚合,随聚丙烯酰胺分子量的增大,对硅垢的抑制作用也随之增强,当体系温度高于80℃时,聚丙烯酰胺有阻碍硅酸聚合的现象;通过调节体系酸碱值发现,过酸或过碱的条件都会减弱聚丙烯酰胺对溶液中硅酸聚合的影响;不同类型的碳酸盐防垢剂对硅酸聚合的影响不同,对比空白试验,反应1h后,含有无机磷酸盐防垢剂体系中Sia剩余含量增加了5%,而含聚合物类有机防垢剂体系中剩余Sia含量降低了40%,随着溶液pH增大,Sia的含量增加,Sic所占比重逐渐变少;对比三种铝盐类防垢剂,PAC的阻垢效果最佳,对中等浓度硅酸溶液,反应1h后剩余全硅含量仅为33.6mg/L,但当pH大于10以后,Sia及Sic含量均急剧增加,pH=12时,Sia含量为192.7mg/L,Sic含量为231.5mg/L;金属阳离子对有机膦酸盐防垢剂除硅效能均有不同程度的增益效果,二价金属离对PAC混凝除硅有抑制作用,而三价铁离子则能促进PAC除硅效能。