微电解工艺降解采油废水的实验研究

admin · 发表于 2022-9-16 16:44:51

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雅宝题库解析：
随着国内石油开采程度的不断提高，各大油田相继进入了高含水开采期，其原油含水率达90％以上，由此产生的采油废水量逐渐增加。因回注地层的量有限，大量的采油废水需要外排，因此，寻找一种经济、高效的处理方法以实现达标外排显得十分必要。微电解法因工艺简单、操作方便，能“以废治废”等优点，成为近年来研究的热点。本研究以COD去除率为评价指标，通过单因素实验考察了pH、Fe/C质量比、反应时间等因素对微电解降解采油废水效率的影响，并通过正交实验确定了各因素的影响大小：pH > Fe/C质量比>反应时间，以及最佳处理条件为：pH=5，Fe/C质量比为7:1，反应时间50 min。在此条件下，能够将原水的COD从196mg/L降到110 mg/L，去除率43.85%，出水达到国家《污水综合排放标准》的二级排放标准。为了进一步提高微电解降解采油废水的效率，本研究采用微波、超声波、投加电解质、活性炭改性等手段来对微电解工艺进行改进，并考察了各种改性方法对微电解降解采油废水效率的影响。研究结果表明：（1）在辐射强度为中高档，辐射时间为90s的条件下，对铁屑进行微波处理，采油废水COD的去除率为56.38%；（2）将微电解反应体系置于超声波中，在超声功率为100W，超声时间为20min的条件下，采油废水COD去除率为56.27%；（3）在微电解反应体系中分别投加硫酸铜、氯化铵、氯化钠等电解质，投加硫酸铜时，微电解效率相对较高，并通过实验确定最佳投加量为5000mg/L，此时COD去除率为58.59% ；（4）使用不同质量浓度硫酸铜溶液对活性炭填料进行金属负载改性，当硫酸铜溶液浓度为5%时，对活性炭改性后，COD去除率达65.10%。通过几种改性方法比较可知，活性炭的金属改性对微电解效率的提高最明显，能够使原水COD由196mg/L降至68.4mg/L。但是使用后的活性炭上负载铜的流失严重，其稳定性有待进一步研究。根据微电解出水中含有大量Fe2+以及Fenton工艺的特点，进行了微电解耦合Fenton工艺的处理研究。结果表明，在不另外投加Fe2+且不对pH做重新调整的情况下，当H2O2投加量5.0mL/L，反应时间为20min时，Fenton工艺段COD去除率可达57.72%。多次重复实验表明，微电解耦合Fenton工艺的COD总的去除率达77.01%，出水COD均在60mg/L以下，达到了国家《污水综合排放标准》的一级标准。

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