纳米光催化剂降解污水HPAM探讨

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1、纳米光催化剂降解污水HPAM探讨杨凤华张帮亮(大庆油田有限责任公司第一采油厂实验中心，黑龙江大庆163318)摘要用光催化反应后的残余率，评价自行合成的纳米光催化剂降解模拟油田污水有机物和HPAM的效果，结果表明，经纳米光催化剂浓度lO∥L，254nm光波照射2h光催化反应后，模拟污水溶液中乙醇的残余率为52％、乙醛残余4l％、乙酸残余31％；光波照射4h模拟污水中HPAM的残余率28％，北l一Ⅱ污水HPAM的残余率4l％，光催化降解污水中二碳类有机物和HPAM的效果明显。该种纳米催化剂催化效果明显。适当调整光强度等工艺条件可以进一步提高光

2、催化降解污水HPAM的效果。关键词纳米光催化荆；油田污水；HPAMTheexploreofthedegradationofsewageHPAMbyNanophotocatalystYangFenghuaZhangBangliang(DaqingOiltleldCo．，Ltd．FirstOilProductionPlantExperimentCenmr，HeilongjiangDaqing163318)Abstract：Withlightcatalysisofresidualrate，evaluamdownsynthesisllanophot

3、ocatalystdegradationofsimulationsewageorganicandHPAM，resultsshowthattheeffectofnanophotocat—alystconcentrationby10g／L，254nmlightirradiation2hphotocatalyticreactions，residualrateofethanolinsimulationsewagesolutionis52％，acetaldehyderesidual41％aceticacidresidu—aI3I％，Lightirra

4、diationsimulationsewage4hHPAMresidualrateis28％，northl—IIseW—ageHPAMresidualrate41％，theeffectofphotocatalyticdegradationoforganiccarbonandHPAMinisobvious．Thenanoobviousofsewagecatalystseffect，adjustlightintensityprocessconditionsCanfurtherenhancetheeffectofphotocatalyticdeg

5、radationsewageHPAM．Keywords：Nanophotocatalyst；oilfieldsewage；HPAM1引言聚合物驱始于20世纪50年代，在水驱基础上继续提高采收率的幅度可达lO％左右，是一项发展相对成熟的驱油技术。目前，聚合物驱已在大庆油田推广应用，大庆油田一半以上的原油产量来自聚合物驱的贡献。聚合物驱所用的聚合物为部分水解聚丙烯酰胺(简称，HPAM)，虽经过地下的驱油过程中的降解、吸附和滞留，采出液中仍含有一定质量浓度的HPAM，由于HPAM有稳定O／W界面膜、阻碍油滴碰撞的作用，使得聚驱污水含油处理效果相对

6、水驱污水处理效果差；其次，HPAM易和油田污水中的絮凝和杀菌剂相互作用，影响絮凝和杀菌的污水处理效果，消耗大量的污水处理用剂；另外，虽然目前油田污水要求完全回注，少量渗漏和采出液处理沉积下来的污泥脱出水中仍含有HPAM碎片，排放到环境中，改变环境水体和微生物的组成，可能对环境产生负面影响。针对HPAM的降解有机械降解法、生物降解法、化学降解法、超声波降解法、热降解和光降解法等。光催化法定义为：通过催化剂对光的吸收而进行的催化反应。其原理，在光的激发下，某些特殊的物质上的电子越过本身的禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴，空穴具有极强的得

7、电子能力(见图1)，一111一可夺取该物质表面有机物或溶剂中的电子使原本不吸收光的物质都被活化氧化，因此具有很强的氧化能力，将其表面吸咐的OH和H：0分子氧化成自由基·OH，再由·OH无选择地将有机物氧化，最终降解为CO：和H：0等简单的无机物。光催化反应可在常温、常压下进行，光催化技术能彻底破坏有机物，不产生二次污染，且费用较低，易操作，并有望利用太阳能，具有明显的环境效益、社会效益和经济效益。光催化法处理污水是当前污水处理热门研究课题之一，是一种潜在的、非常有发展前途的、对环境友好的污水处理技术。室内自行合成了一种颗粒尺寸约为96nm(

8、为充分发挥纳米材料的体积效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应)光敏催化剂，在254nm紫外线激发下，分别研究其降解模拟油田污水中有机物(乙醇、乙醛、乙酸)、模拟油田污水