Pó PAM catiônico para tratamento de águas residuais oleosas em campos petrolíferos

No tratamento de águas residuais oleosas em campos petrolíferos, a seleção entre PAM em pó catiônico ramificado e poliacrilamida catiônica linear (CPAM) precisa ser avaliada de forma abrangente a partir de múltiplas dimensões, incluindo características das águas residuais, processos de tratamento, objetivos do tratamento e eficiência econômica. 

O objetivo é equilibrar "qualidade da água-processo-efeito-custo". 

A seguir estão as ideias e etapas específicas de julgamento: 

Etapa 1: Analisar as principais características das águas residuais oleosas em campos petrolíferos

Este é o pré-requisito principal para selecionar PAM para tratamento de águas residuais oleosas em campos petrolíferos, e os seguintes indicadores precisam ser detectados.

Teor de óleo e grau de emulsificação

Se o teor de óleo no efluente for alto (>500 mg/L) e a proporção de óleo emulsionado for grande (tamanho de gota de óleo <10 μm, como em emulsões A/O, que são difíceis de separar em camadas após a decantação), o PAM em pó catiônico ramificado é preferível. A estrutura ramificada do PAM em pó catiônico pode penetrar na película da emulsão, fortalecer a desemulsificação e a coalescência das gotas de óleo, e a taxa de remoção de óleo é de 5% a 15% maior do que a do PAM em pó catiônico linear. Se o teor de óleo for baixo (<300 mg/L) e for principalmente óleo livre (tamanho de gota de óleo >50 μm, que é fácil de flutuar), o PAM em pó catiônico linear pode atender aos requisitos por meio de neutralização de carga e pontes de cadeia longa, com um custo menor. 

2. Salinidade (teor de sal)

Em águas residuais com alta salinidade (sólidos dissolvidos totais >30000 mg/L, como aquelas contendo grandes quantidades de Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻), o PAM catiônico linear em pó é propenso à blindagem de cargas por íons salinos, causando o enrolamento da cadeia molecular e a redução da atividade de floculação em mais de 30%. O PAM catiônico ramificado em pó deve ser selecionado. O impedimento estérico de suas ramificações pode resistir à compressão dos íons salinos, mantendo o alongamento e a atividade da cadeia molecular. 

Em águas residuais de baixa salinidade (<10000 mg/L), a capacidade de neutralização de carga do PAM em pó catiônico linear pode funcionar normalmente. Se os requisitos de tratamento não forem altos (como a remoção apenas de sólidos em suspensão), o PAM em pó catiônico linear pode ser considerado preferencialmente para reduzir custos. 

3. Conteúdo e natureza dos sólidos suspensos (SS)

Se o teor de SS for alto (>1000 mg/L) e for composto principalmente de partículas finas (<5 μm, como argila, colóide), a capacidade de adsorção multiponto do PAM em pó catiônico ramificado pode formar rapidamente flocos densos, e a velocidade de sedimentação é 20%-40% mais rápida do que a do PAM em pó catiônico linear, reduzindo o tempo de residência na unidade de tratamento. 

Se o SS for composto principalmente de partículas grossas (>50 μm), o efeito de ponte de cadeia longa da poliacrilamida catiônica linear no campo petrolífero pode atingir a coalescência de partículas, sem depender da adsorção eficiente do tipo ramificado. 

Etapa 2: Atender aos requisitos do processo de tratamento

Diferentes unidades de tratamento (como sedimentação por coagulação, flotação por ar, desidratação de lodo) têm requisitos diferentes para as características dos flocos dos floculantes, e uma seleção direcionada é necessária: 

1) Processo de Coagulação, Sedimentação e Clarificação

Se o processo exigir sedimentação rápida (como um tanque de sedimentação de alta carga com tempo de residência <30 min), os flocos densos e de alta resistência (resistentes ao cisalhamento do fluxo de água) formados por poliacrilamida catiônica ramificada em campo petrolífero são mais adequados, o que pode reduzir a quebra dos flocos. 

Se houver tempo de residência suficiente (>60 min), os flocos soltos de poliacrilamida catiônica linear no campo petrolífero podem sedimentar lentamente e, com um custo menor, pode ser uma alternativa. 

2) Processo de flotação por ar

A flotação por ar requer uma combinação eficaz de flocos e bolhas (adesão " bolha-floco"). A estrutura porosa dos flocos de poliacrilamida catiônica ramificada em campos petrolíferos tem maior probabilidade de capturar bolhas, com uma velocidade de flutuação rápida e maior eficiência na remoção de óleo e SS. Os flocos soltos de poliacrilamida catiônica linear em campos petrolíferos podem se romper devido à penetração de bolhas, resultando em efeitos insatisfatórios. 

3) Processo de Desidratação de Lodo

Se forem utilizadas filtrações subsequentes em placas, desidratação centrífuga, etc., a resistência específica do lodo precisa ser reduzida (para aumentar a velocidade de filtração). Os flocos de lodo tratados com poliacrilamida catiônica ramificada em PAM de campo petrolífero são compactos, e o teor de umidade após a desidratação pode ser reduzido em 5% a 10%, reduzindo significativamente o custo de descarte do lodo, portanto, deve ser selecionado preferencialmente. 

Se apenas a secagem natural for usada (com baixos requisitos de teor de umidade), a vantagem de custo da poliacrilamida catiônica linear em campos petrolíferos pode ser considerada preferencialmente. 

Etapa 3: Definir objetivos de tratamento e padrões de qualidade da água

Se o efluente precisar atender ao padrão de descarga (exigindo um teor de óleo <10 mg/L) ou ser reutilizado (como reinjetado na formação, com um teor de óleo <5 mg/L), a alta eficiência de remoção de óleo e a capacidade de redução de turbidez do tratamento de águas residuais oleosas PAM ramificado em campos petrolíferos podem atender mais facilmente aos padrões rigorosos e evitar o tratamento secundário. 

Se for apenas para pré-tratamento preliminar (como reduzir o teor de óleo para menos de 300 mg/L e então entrar no tratamento bioquímico), o PAM linear para tratamento de águas residuais oleosas em campos petrolíferos pode atender aos requisitos básicos com um custo menor. 

Etapa 4: Verificação Econômica e Operacional

1). Comparação de custos. Devido ao seu complexo processo de síntese (como a introdução de monômeros ramificados e a regulação do grau de ramificação), o preço unitário do PAM ramificado para tratamento de efluentes oleosos em campos petrolíferos é geralmente 20% a 50% maior do que o do PAM linear para tratamento de efluentes oleosos em campos petrolíferos. No entanto, sua dosagem é 10% a 30% menor, e o custo de descarte de lodo também é menor. É necessário calcular o custo do tratamento por volume de água (custo do reagente + custo de descarte de lodo) em vez de simplesmente comparar os preços unitários. Por exemplo, no tratamento de efluentes com alto teor de sal e óleo, a baixa dosagem de PAM ramificado para tratamento de efluentes oleosos em campos petrolíferos pode compensar a diferença de preço, e o custo total é, na verdade, menor. O PAM linear para tratamento de efluentes oleosos em campos petrolíferos pode ter um custo unitário melhor apenas no caso de baixa concentração e qualidade da água simples. 

2) Verificação Operacional

A estrutura ramificada do produto catiônico PAM ramificado para tratamento de água pode afetar a velocidade de dissolução (exigindo um tempo de agitação maior ou uma dissolução em concentração mais alta), sendo necessário verificar se o equipamento de dissolução no local é compatível. O produto catiônico PAM linear para tratamento de água é mais fácil de dissolver e é adequado para locais com baixo grau de automação. 

1. Se a água residual for rica em sal (>30000 mg/L), rica em óleo emulsionado (>500 mg/L), rica em SS fino,

e o alvo do tratamento é estrito (como reutilização) → CPAM ramificado**; 

2. Se a água residual for baixa em sal (<10000 mg/L), baixa em óleo livre (<300 mg/L), SS grosso e apenas pré-tratamento for necessário → CPAM linear; 

3. Entre → É preferível comparar por meio de experimentos e selecionar o tipo com "menor custo de tratamento unitário + efeito mais estável". 

Em última análise, o produto catiônico PAM ramificado para tratamento de água é mais adequado para o tratamento complexo e rigoroso de efluentes oleosos em campos petrolíferos, enquanto o produto catiônico PAM linear para tratamento de água é adequado para cenários de demanda simples e de baixo custo. Dados experimentais são a base final para a tomada de decisões.

Atributos específicos do setor:

Outros Atributos:

Capacidade de fornecimento:

Tempo de espera:

A oficina de síntese da Jiufang Tech

Laboratório Jiufang