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1、第23卷第2期油 田 化 学Vol.23No.22006年6月25日OilfieldChemistry25June,2006文章编号:100024092(2006)0220188205X高级氧化技术用于油田废水处理的研究进展1,2121李凡修,陆晓华,梅 平,李晓斌(1.华中科技大学环境科学与工程学院,湖北武汉430074;2.长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)摘要:综述了近10年来含难降解有机物质的油田废水(钻井废水和采油废水)处理中各种高级氧化(深度氧化)技术的研究与发展,包括光化学氧化、超声化学氧化、电催化氧化、Fenton试剂
2、氧化及超临界水氧化等5种技术,叙述了每种技术的原理、特点、研究进展及用途。参31。关键词:难降解有机污染物;油田废水;废水处理;高级(深度)氧化法;综述中图分类号:[TE992.2]:X741文献标识码:A田,聚合物驱和复合驱采出水中含有大量聚合物和0 序言表面活性剂,使污水中油的乳化程度加剧。油田废高级氧化技术(简称AOPs)又称深度氧化技水水质的日益恶化使处理后水质很难达到外排标准术,是运用氧化剂、电、光照、催化剂等在反应中产生或注水水质要求。目前高级氧化技术在油田废水处·活性极强的自由基(如OH等),再通过自由基与有理中的应用研究尚处于起步阶段
3、,加强开展油田废机化合物间的加合、取代、电子转移、断键、开环等作水高级氧化技术的研究显得十分重要。本文概述国用,使废水中难降解的大分子有机物氧化降解成为内外有关高级氧化法(AOPs)处理油田废水的原理、低毒或者无毒的小分子,甚至直接分解成为CO2和特点和应用进展。H2O,达到无害化的目的。高级氧化处理技术作为1 光化学氧化法物化处理技术之一,具有处理效率高、对有毒污染物[2]破坏彻底等优点而被广泛应用于有毒难降解工业废光化学氧化法是近20多年来发展迅速的一水如制药、精细化工、印染等有机废水的处理中,已种高级氧化技术,是一种环境友好的催化新技术,它经逐
4、渐成为难降解废水处理研究的热点,目前主要的反应条件温和、氧化能力强、适用范围广,利用该包括光化学催化法、超声化学氧化法、电催化氧化法处理难降解毒性有机污染物已成为国内外研究的[1]法、超临界氧化法、Fenton试剂法等。热点。自然光中的部分近紫外光(290～400nm)极油田废水作为石油工业主要污染源,主要包括易被有机污染物吸收,在有活性物质存在时即发生采油污水和钻井污水。我国各油田地质条件、开发强烈的光化学反应,使有机物降解。由于反应条件方式、注水水质、集输工艺等不同,采油污水和钻井所限,光化学氧化降解往往不够彻底,易产生多种芳污水的性质差异很大。
5、在钻井过程、原油脱水、集香族有机中间体,成为光催化氧化需要解决的问题。输、污水处理过程中使用许多无机、有机化学处理而光化学氧化和光催化氧化剂结合,可以大大提高剂,油水井堵水调剖、酸化、压裂等措施可能使油田氧化效率。根据使用的光催化氧化剂的不同,可以废水含有大量的有机物,已进入三次采油阶段的油分为均相光催化氧化和非均相光催化氧化。目前在X收稿日期:2006202224;修改日期:2006208222。基金项目:湖北省教育厅项目“超声光催化耦合技术降解钻井污水COD研究”(项目编号B200612013)。作者简介:李凡修(1966-),男,副教授,江汉石
6、油学院环境工程专业学士(1988)、武汉大学环境工程专业硕士(1997),华中科技大学能源与环境工程专业在读博士研究生(2004-),主要从事油气田环境保护的科研和教学工作,通讯地址:434023湖北省荆州市南环路1号长江大学化学与环境工程学院,电话:0716-8061156,E2mail:lfx1966@tom.com。第23卷第2期李凡修,陆晓华,梅平等:高级氧化技术用于油田废水处理的研究进展189[10]大庆油田等地已开展了非均相光催化氧化的可行性光催化去除率达9315%。方佑龄等用硅偶联剂研究及应用。将纳米TiO2偶联在硅铝空心微球上制备了漂
7、浮于利用光照射某些具有能带结构的半导体光催化水上的TiO2光催化剂,并以辛烷为代表研究了水面剂如TiO2、ZnO、CdS、WO3等,可诱发产生羟基自由油膜污染物的光催化分解,也取得了令人满意的效·果。赵文宽[11]以火力发电厂粉煤灰中的漂球为载基(OH)。在水溶液中,水分子在半导体光催化剂·体,钛酸四丁酯为原料,制备了一种漂浮负载型的作用下产生氧化能力极强的OH自由基,可以氧化分解各种有机物。在实际应用中,TiO2由于化学TiO2光催化剂,用于处理马来西亚产的原油,紫外性质稳定、难溶无毒、价格低,在催化去除难生物降光照射处理16h可降解石油7512%
8、;直接太阳光照解污染物方面得到了广泛应用。从含有表面活性剂射(武汉,7月)64h可使95%的石油降解。的采油
