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摘 要：如今，人们对采油废水处理问题的关注程度不断提高。微纳气泡法可以去除采油废水里面的油分。微纳气泡法应用结果显示，聚氯化铝的使用在处理采油废水的过程中可以收到比较好的成效。技术人员需要结合采油废水的特点来计算混凝剂的添加剂量。在微纳气泡法下，混凝剂和气泡有着协同的作用。
关键词：微纳气泡法 处理 采油废水
石油是我国关键的资源，但是石油开发的过程中会产生一定量的废水。很多油田都需要二次开发，甚至是三次开发，这就导致废水量也在不断增加。废水中含有大量的有机物，而且会导致细菌的大量繁殖，污染生态环境，影响人们正常的工作和生活。如今，微纳气泡法被广泛应用于采油废水处理中，降低油田开发对环境的污染程度，实现人类和生态的可持续发展。
一、微纳气泡法应用方法
油田开发导致的环境污染问题受到越来越多人的关注，环境问题已经成为全球性问题。微纳气泡法的应用可以实现采油废水的二次利用，提高油田的开发效益，避免油田开发污染生态环境。微纳气泡法属于采油废水中关键的技术之一。采油废水经过专业处理后还可以回注，再次利用。采油废水处理方法有以下几种：一是絮凝沉淀，二是絮凝防垢，三是絮凝杀菌，四是絮凝防腐。其中，微纳气泡法实际上是一种关键的分离技术，可以去除采油废水中大量的悬浮物，实现油水分离，去除掉废水中的乳化油。相比于其他处理技术而言，微纳气泡法具有其他废水处理方法所不具备的性质。微纳气泡在水中可以存放较长时间，而且气泡在破裂后会生成一定的自由基。要想达到最佳的采油废水处理效果，微纳气泡法会与混凝法一起使用。但是，要想应混凝法就必须选择优质的混凝剂，而且要考虑外部因素对混凝剂的影响。在应用混凝法时，需要考虑以下几方面因素：一是混凝剂的添加计量，二是混凝气浮的时间，三是气泡气浮的压力，四是单独的混凝剂沉降。
在应用微纳气泡法处理采油废水之前必须展开相关实验，实验中实验人员选取了某油田的三院液体，pH达到9.5-10.9，浑浊度可以达到50-82NTU，油的浓度可以达到121-243mg/L。烧杯是实验中必不可少的装置，实验中取废水300mL，并根据废水的计量来计算混凝剂的添加剂量，并均匀搅拌，搅拌的速度为240下/秒，在搅拌完成后来测量废水的指标。在实验的过程中，废水与空气是同时进入到微纳气泡中的，在压力的作用下，气体会逐渐形成气泡，气泡上的污染物会漂浮在废水的表面。实验人员可以应用专业的刮渣板去除掉表面的污染物，并测量烧杯中底层清水的油分等相关指标。对于实验中油分的测定可以使用以下方法：一是分光光度法，二是称量法。
二、微纳气泡法实验结果
混凝实验。在开展实验之前，实验人员必须选取出一种高质量的混凝剂，并准备三组采油废水样品，实验人员在第一个样品中加入聚合氯化铝，在第二个样品中加入聚合硫酸铁，在第三个样品中加入硫酸铝。每个样品中添加100mg/L的混凝剂，实验完成后分别测定样品的含油量。但是，实验结果显示，单一的使用混凝剂来去除采油污水中的污水效果并不理想，去除率仅在9%。PAC是应用比较广泛的混凝剂，PAC具有以下特点：一是成本低，二是效果好。实验结果显示，混凝剂的pH越高，油分的处理效果就越好。当然，在不同的实验环境下，PAC所起到的作用也会有所不同。pH对于水解有关键影响，pH必须控制在适当的范围内。如果采油废水呈现出碱性，pH就不会对混凝效果产生影响。如果采油废水呈现出中性，pH就会对混凝效果产生影响。混凝沉降可以去除采油废水中的浑浊物，但是无法从根本上去除废水中的油分。采油废水中的原有乳化程度非常高，而且分散性比较好，稳定性也非常强，去除的难度非常大。在采油废水中加入混凝剂可以起到以下作用：一是混凝剂的加入会出现物化效应，可以破坏污水中的原有乳化，提高气泡的粘附度，达到最佳的废水处理效果。二是混凝剂加入到废水后，废水内部会形成絮体，这些絮体主要附着在油滴表面，而且随着混凝剂添加量的不断增多，絮体的数量也会越多，油滴上的附着物也会不断增多，这些污染物都会进入微纳气泡内，提高污染物气浮的效率。但是，采油污水中所含有的污染物的量是有限的，在混凝剂加入一定量后，絮体的量就不会再增加，污染物的去除率就不会在发生变化。微纳气浮反应需要一定的时间，气泡才会和附着物一起浮现在污水表面，达到液态和固态分离的目的，进而去除污水中的油分。
当然，实验装置也会对微纳气泡法的应用产生较大影响，产生的气浮效果也会受到一定的影响。实验装置主要对采油污水处理过程中的油分去除影响较大，对于浊度的去除影响不大。实验装置的压力越大，气泡的直径就会越小，污染物的去除效果就会越好。目前，我国所应用的微纳气泡法实验装置主要通过狭缝来出水，进而产生压力。
三、微纳气泡法处理采油废水分析
要想观察微纳气泡法和混凝处理法之间的协同效应，就必须单独比较两种方法的处理效果。在采油废水中加入一定剂量的混凝剂可以改变污水中污染物的电性，提高气泡对污染物的吸附力度。气泡破裂所产生的自由基还可以氧化污染物。相比而言，微纳气泡的直径比较小，传质的效率非常高。普通的气泡在废水中存在的时间非常短，还未吸附到污染物就已经破裂，而微纳气泡在污水中可以存放较长的时间，足以吸附污水中的污染物，在吸附完污染物后会缓慢上升到水面。也正是因为微纳气泡直径比较小，微纳气泡在污水中所产生的压力远远超过液体的压力，进而出现增压效应。当微纳气泡内部压力不断增大时，液体的内部压力也会不断增大，这样微纳气泡就可以穿过废水中的油分。空腔容器罐也是微纳气泡法实验中的关键装置，气体和液体可以直接在装置内接触，并在压力的作用下互溶，最终实现油水分离。事实上，微纳气泡法处理采油废水还具有以下技术：一是微管道技术，二是高温处理技术，三是超声波技术，四是化学反应技术。如今，微纳气泡法实验装置的种类和数量也在不断增多，实验人员必须结合实际情况来选择实验装置，发挥出实验装置的作用。当然，微纳气泡法处理采油废水实验对于实验人员的专业性也提出了较高的要求，实验人员必须不断学习新技术，丰富自身的实践经验，增强责任心，注意细节，一步一步开展微纳气泡实验，以达到微纳气泡实验最佳效果。
四、结语
环境问题已经成为全球重点关注的问题，环境问题直观关系到人们的生活和工作，也关系到人们的身体健康。石油是我国关键的天然资源，油田开采也是国家经济发展的关键支柱。但是，在油田开采的过程中会产生大量的污染废水，如果不对这部分污染废水进行专业处理，随意排放采油废水必定会污染生态环境，影响周边居民的身体健康。对此，相关部门必须认识到采油废水处理的重要性。如今，微纳气泡法被广泛应用于采油废水处理中，但是我国应用微纳气泡法处理采油废水的时间比较短，缺乏实践经验。对此，我国在应用微纳气泡法处理采油废水之前必须进行实验研究，并对实验结果进行分析研究，实现微纳气泡法应用目标。除此之外，微纳气泡法可以和混凝法结合在一起，降低油田开采对生态环境的污染，实现生态和人类的可持续发展。
参考文献：
[1]闫方平，刘世恩，郭红，王洁. 油田开采中后期的污水处理[J]. 油气田地面工程，2014，33（06）：51-52. [2017-09-20].
[2]巩翠玉，杜娜，侯万国. 絮凝-微纳气泡法处理采油废水[J]. 环境工程学报，2012，6（05）：1531-1535. [2017-09-20].
[3]巩翠玉，刘春波，侯万国. 微纳气泡法处理采油废水[J]. 环境化学，2011，30（06）：1208-1209. [2017-09-20].
[4]巩翠玉. 油田污水处理及资源化利用[D].山东大学，2011.
作者简介：王金璽（1985.01—）男。民族：汉。陕西榆林人。工学硕士学位。实验师。研究方向：油气储运机械。
※基金项目：榆林市科技计划项目，项目名称：压力溶气法微纳气泡生成机理研究 项目编号：Gy13-01.
关键词：微纳气泡法 处理 采油废水
石油是我国关键的资源，但是石油开发的过程中会产生一定量的废水。很多油田都需要二次开发，甚至是三次开发，这就导致废水量也在不断增加。废水中含有大量的有机物，而且会导致细菌的大量繁殖，污染生态环境，影响人们正常的工作和生活。如今，微纳气泡法被广泛应用于采油废水处理中，降低油田开发对环境的污染程度，实现人类和生态的可持续发展。
一、微纳气泡法应用方法
油田开发导致的环境污染问题受到越来越多人的关注，环境问题已经成为全球性问题。微纳气泡法的应用可以实现采油废水的二次利用，提高油田的开发效益，避免油田开发污染生态环境。微纳气泡法属于采油废水中关键的技术之一。采油废水经过专业处理后还可以回注，再次利用。采油废水处理方法有以下几种：一是絮凝沉淀，二是絮凝防垢，三是絮凝杀菌，四是絮凝防腐。其中，微纳气泡法实际上是一种关键的分离技术，可以去除采油废水中大量的悬浮物，实现油水分离，去除掉废水中的乳化油。相比于其他处理技术而言，微纳气泡法具有其他废水处理方法所不具备的性质。微纳气泡在水中可以存放较长时间，而且气泡在破裂后会生成一定的自由基。要想达到最佳的采油废水处理效果，微纳气泡法会与混凝法一起使用。但是，要想应混凝法就必须选择优质的混凝剂，而且要考虑外部因素对混凝剂的影响。在应用混凝法时，需要考虑以下几方面因素：一是混凝剂的添加计量，二是混凝气浮的时间，三是气泡气浮的压力，四是单独的混凝剂沉降。
在应用微纳气泡法处理采油废水之前必须展开相关实验，实验中实验人员选取了某油田的三院液体，pH达到9.5-10.9，浑浊度可以达到50-82NTU，油的浓度可以达到121-243mg/L。烧杯是实验中必不可少的装置，实验中取废水300mL，并根据废水的计量来计算混凝剂的添加剂量，并均匀搅拌，搅拌的速度为240下/秒，在搅拌完成后来测量废水的指标。在实验的过程中，废水与空气是同时进入到微纳气泡中的，在压力的作用下，气体会逐渐形成气泡，气泡上的污染物会漂浮在废水的表面。实验人员可以应用专业的刮渣板去除掉表面的污染物，并测量烧杯中底层清水的油分等相关指标。对于实验中油分的测定可以使用以下方法：一是分光光度法，二是称量法。
二、微纳气泡法实验结果
混凝实验。在开展实验之前，实验人员必须选取出一种高质量的混凝剂，并准备三组采油废水样品，实验人员在第一个样品中加入聚合氯化铝，在第二个样品中加入聚合硫酸铁，在第三个样品中加入硫酸铝。每个样品中添加100mg/L的混凝剂，实验完成后分别测定样品的含油量。但是，实验结果显示，单一的使用混凝剂来去除采油污水中的污水效果并不理想，去除率仅在9%。PAC是应用比较广泛的混凝剂，PAC具有以下特点：一是成本低，二是效果好。实验结果显示，混凝剂的pH越高，油分的处理效果就越好。当然，在不同的实验环境下，PAC所起到的作用也会有所不同。pH对于水解有关键影响，pH必须控制在适当的范围内。如果采油废水呈现出碱性，pH就不会对混凝效果产生影响。如果采油废水呈现出中性，pH就会对混凝效果产生影响。混凝沉降可以去除采油废水中的浑浊物，但是无法从根本上去除废水中的油分。采油废水中的原有乳化程度非常高，而且分散性比较好，稳定性也非常强，去除的难度非常大。在采油废水中加入混凝剂可以起到以下作用：一是混凝剂的加入会出现物化效应，可以破坏污水中的原有乳化，提高气泡的粘附度，达到最佳的废水处理效果。二是混凝剂加入到废水后，废水内部会形成絮体，这些絮体主要附着在油滴表面，而且随着混凝剂添加量的不断增多，絮体的数量也会越多，油滴上的附着物也会不断增多，这些污染物都会进入微纳气泡内，提高污染物气浮的效率。但是，采油污水中所含有的污染物的量是有限的，在混凝剂加入一定量后，絮体的量就不会再增加，污染物的去除率就不会在发生变化。微纳气浮反应需要一定的时间，气泡才会和附着物一起浮现在污水表面，达到液态和固态分离的目的，进而去除污水中的油分。
当然，实验装置也会对微纳气泡法的应用产生较大影响，产生的气浮效果也会受到一定的影响。实验装置主要对采油污水处理过程中的油分去除影响较大，对于浊度的去除影响不大。实验装置的压力越大，气泡的直径就会越小，污染物的去除效果就会越好。目前，我国所应用的微纳气泡法实验装置主要通过狭缝来出水，进而产生压力。
三、微纳气泡法处理采油废水分析
要想观察微纳气泡法和混凝处理法之间的协同效应，就必须单独比较两种方法的处理效果。在采油废水中加入一定剂量的混凝剂可以改变污水中污染物的电性，提高气泡对污染物的吸附力度。气泡破裂所产生的自由基还可以氧化污染物。相比而言，微纳气泡的直径比较小，传质的效率非常高。普通的气泡在废水中存在的时间非常短，还未吸附到污染物就已经破裂，而微纳气泡在污水中可以存放较长的时间，足以吸附污水中的污染物，在吸附完污染物后会缓慢上升到水面。也正是因为微纳气泡直径比较小，微纳气泡在污水中所产生的压力远远超过液体的压力，进而出现增压效应。当微纳气泡内部压力不断增大时，液体的内部压力也会不断增大，这样微纳气泡就可以穿过废水中的油分。空腔容器罐也是微纳气泡法实验中的关键装置，气体和液体可以直接在装置内接触，并在压力的作用下互溶，最终实现油水分离。事实上，微纳气泡法处理采油废水还具有以下技术：一是微管道技术，二是高温处理技术，三是超声波技术，四是化学反应技术。如今，微纳气泡法实验装置的种类和数量也在不断增多，实验人员必须结合实际情况来选择实验装置，发挥出实验装置的作用。当然，微纳气泡法处理采油废水实验对于实验人员的专业性也提出了较高的要求，实验人员必须不断学习新技术，丰富自身的实践经验，增强责任心，注意细节，一步一步开展微纳气泡实验，以达到微纳气泡实验最佳效果。
四、结语
环境问题已经成为全球重点关注的问题，环境问题直观关系到人们的生活和工作，也关系到人们的身体健康。石油是我国关键的天然资源，油田开采也是国家经济发展的关键支柱。但是，在油田开采的过程中会产生大量的污染废水，如果不对这部分污染废水进行专业处理，随意排放采油废水必定会污染生态环境，影响周边居民的身体健康。对此，相关部门必须认识到采油废水处理的重要性。如今，微纳气泡法被广泛应用于采油废水处理中，但是我国应用微纳气泡法处理采油废水的时间比较短，缺乏实践经验。对此，我国在应用微纳气泡法处理采油废水之前必须进行实验研究，并对实验结果进行分析研究，实现微纳气泡法应用目标。除此之外，微纳气泡法可以和混凝法结合在一起，降低油田开采对生态环境的污染，实现生态和人类的可持续发展。
参考文献：
[1]闫方平，刘世恩，郭红，王洁. 油田开采中后期的污水处理[J]. 油气田地面工程，2014，33（06）：51-52. [2017-09-20].
[2]巩翠玉，杜娜，侯万国. 絮凝-微纳气泡法处理采油废水[J]. 环境工程学报，2012，6（05）：1531-1535. [2017-09-20].
[3]巩翠玉，刘春波，侯万国. 微纳气泡法处理采油废水[J]. 环境化学，2011，30（06）：1208-1209. [2017-09-20].
[4]巩翠玉. 油田污水处理及资源化利用[D].山东大学，2011.
作者简介：王金璽（1985.01—）男。民族：汉。陕西榆林人。工学硕士学位。实验师。研究方向：油气储运机械。
※基金项目：榆林市科技计划项目，项目名称：压力溶气法微纳气泡生成机理研究 项目编号：Gy13-01.