油田污水處理設(shè)備磁分離技術(shù)

磁分離技術(shù)（以下簡稱磁分離）是利用外部磁場增加絮凝效果，使油吸附在磁顆粒上，然后通過磁分離裝置將磁性物質(zhì)及其吸附油從水中分離，達(dá)到油水分離的目的，是一種高效的.節(jié)能.省地.磁種回收利用率高的技術(shù)?，F(xiàn)有研究人員將其應(yīng)用于各種含油廢水的處理中，取得了顯著成效。以下是利用磁分離處理污水的研究，分析并提出未來的發(fā)展趨勢。

1.單磁粉分離法

20世紀(jì)90年代，研究人員開始使用單一的磁粉法分離油和水。該方法操作簡單，操作簡單。.不需要使用大型儀器.低成本的優(yōu)點。國內(nèi)外學(xué)者采用直接投資Fe3O4磁粉或通過調(diào)整pH將亞鐵鹽轉(zhuǎn)化為值Fe3O4.使污水中含有的油表面活性劑等細(xì)微懸浮物吸附在磁粉表面，從而降低污水中總有機(jī)碳含量，去除鋅.錳等重金屬離子。

但直接用磁粉處理含油污水，水含油量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這是因為磁粉顆粒大，一般為幾十微米，重力大，難以在污水中均勻分散，無法實現(xiàn)與水中油和絮體的強(qiáng)相互作用，導(dǎo)致含油污水處理效果一般。

2.磁流體分離法

納米級磁性顆粒(Fe3O4).載體（親油或親水活性劑表面）與分散劑融合形成的膠體，由于磁性和流動性，能更穩(wěn)定地分散在水中，與含油污水相互溶解“溶液”。

2.親水性磁流體

姜翠玉課題組首先采用發(fā)散法將乙二胺(EDA).丙烯酸甲酯(MA).甲醇等原料合成磁性PAMAM實驗結(jié)果表明，當(dāng)樹形大分子處理油田污水時，n(EDA)/n(MA)=1/8.溶劑甲醇體積分?jǐn)?shù)30%.合成磁流體質(zhì)量濃度為70mg/L除油率可達(dá)85.懸浮物減少52%.9%，除油效果遠(yuǎn)好于市場上銷售的藥劑。再加以。Fe3+.Fe2+為原料.聚乙二醇為表面活性劑制備了良好的超順磁水基磁流體，其中磁粒的平均粒徑為31.98nm，飽和磁強(qiáng)度為55.82emu/g，通過對草西聯(lián)合站油田污水的處理，結(jié)果表明磁流體的效率更加顯著。添加量為單磁粉的25%，懸浮物含量降低到原來的30%，絮體沉降時間縮短一半，處理后污水含油量為1mg/L，懸浮物含量降至3mg/L以下。

曹平等利用乙醇和硬脂酸Fe3O4.磁種表面經(jīng)表面有機(jī)改性處理，加入破乳劑（聚合氯化鋁），用于油田污水處理。結(jié)果表明，當(dāng)改性磁種的質(zhì)量濃度為100時mg/L.破乳劑質(zhì)量濃度為50mg/L油污地下水除油率提高到96.7%。佟瑞利等采用簡單的化學(xué)沉淀法，在堿性環(huán)境中逐步制備納米級。Fe3O4顆粒，然后使用Fe3O4納米粒徑小(9)nm)，低于飽和磁化強(qiáng)度(53).279emu/g)處理油田污水等優(yōu)點，處理后的水中含油濃度是直接使用市售磁粉的1/3。

2.2親油性磁流體

采用化學(xué)共沉淀法制備親油性磁流體是一種常用的方法，合成過程簡單.高效.低成本的優(yōu)點。潘建新采用化學(xué)共沉淀法制備了親油磁流體(MCSMs)，并應(yīng)用于湛江煉油廠含油污水的凈化過程。結(jié)果表明，強(qiáng)酸性環(huán)境不利于吸附重金屬離子，提高磁場強(qiáng)度，加快攪拌速度，提高除油效果，最高除油率可達(dá)90%。同時，利用相關(guān)表征手段探討了磁流體的除油原理，認(rèn)為覆蓋在油珠表面的表面活性劑被破壞，在磁場作用下與水分離被磁流體吸附，完成油水分離。王婷等人采用共沉淀法制備納米Fe3O4磁流體，在軟酸環(huán)境中，.室溫下.納米四氧化三鐵的質(zhì)量濃度為4.0g/L時，吸附3h之后，含油量減少70.5%，同時使用XPS磁納米分析Fe3O4對含油污水溶液進(jìn)行模擬Pb2+.Cr3+同步吸附。

對于一些粒徑較小的油珠，在重力和磁力的共同作用下，吸附在油珠表面的磁性顆粒可以形成沉積物并下沉。對于一些粒徑較大的油珠，磁性顆粒與油珠表面活性劑吸附，破壞油珠表面的界面膜，最終導(dǎo)致油水分離，油性物質(zhì)與磁性顆粒一起沉積。但由于含油污水乳化程度高，只有單親性（親油性）的磁流體無法實現(xiàn)真正均勻分散，處理效果難以直接達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)，需要與其他方法配合進(jìn)行預(yù)處理或二次凈化。

3.混合型綜合磁分離技術(shù)

三次采油技術(shù)的應(yīng)用大大提高了油田污水的乳化穩(wěn)定性。因此，需要將磁處理與其他技術(shù)混合使用，以達(dá)到油水分離的目的。

3.1氣浮-磁分離

磁分離前，油田污水采用氣浮法進(jìn)行預(yù)處理，目的是去除乳化液中分散的油成分，以便下一步深度磁吸附分離油和聚合物。

許浩偉等人利用高效溶氣氣浮和磁分離處理山東孤島油田含油廢水，處理后水中含油量下降70%.懸浮物質(zhì)量濃度為3.5mg/L，水質(zhì)達(dá)到油田要求的回注標(biāo)準(zhǔn)，用這種方法處理污水的時間很短(不到8)min)。針對大慶油田第二采油廠污水處理技術(shù)不完善的問題，夏江峰開展了磁分離技術(shù)處理和氣浮聯(lián)合注水干線沖洗水，優(yōu)化了處理效果，控制了處理成本，研究了成套移動撬裝設(shè)備的適應(yīng)性。

3.2.混凝-磁分離

在混凝過程中，磁種被絮體包裹，與絮體一起增加重量，提高沉淀速度。

曾勝、朱又春利用混凝磁分離混合法處理廚房含油污水（也是油水混合溶液，含油量和懸浮物濃度高，可視為模擬油田污水）。其出水含油量和懸浮物分別降低到原來的3%和23%，沉降時間大大降低，使用的設(shè)備占地面積僅為原設(shè)備的1/2。張?zhí)恋热瞬捎没炷欧蛛x法處理四川某頁巖氣田污水，在破膠劑中加入納米磁粉，調(diào)查處理后的水質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明，破膠劑的質(zhì)量濃度與磁粉的質(zhì)量濃度比為5∶8.破膠時間為0.6h當(dāng)含油量降到原來的5%，絮凝物含量降低1000倍，處理后主要水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到GB8978-2002一級排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

磁分離等技術(shù)聯(lián)合處理油田污水，雖然處理效果較好.速度快.可以達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)，但聯(lián)合技術(shù)的增加必然導(dǎo)致成本的增加.設(shè)備復(fù)雜等缺點，不適用于大量含油污水的處理。