تعتبر مياه الصرف الصحي الزيتية واحدة من أكثر القضايا البيئية تحديا في استخراج البترول وتكريره وتجهيزه وغيره من القطاعات الصناعية. على عكس الزيت الحر، الذي يمكن إزالته عن طريق الفصل الجاذبية البسيطة، الزيت المستحلب موجود كقطرات بحجم ميكرون أو حتى نانومتر منتشرة بشكل مستقر في المرحلة المائية. تحمل هذه القطرات شحنات سطحية سلبية وتشكل طبقة كهربائية مزدوجة قوية، مما يجعلها مقاومة للعلاجات المادية التقليدية. ويصبح الوضع أكثر تعقيدا في استرداد النفط الثالث، حيث يتم حقن كميات كبيرة من البولي أكريلاميد الأنيوني (HPAM) كعامل فيضانات وتبقى في المياه المنتجة. هذا لا يزيد فقط من لزوجة الماء بشكل كبير ، بل يزيد من استقرار مستحلب الزيت والماء ، مما يضاعف صعوبة الفصل.

في مواجهة هذا التحدي، أصبح البولي أكريلاميد (PAM) عاملا أساسيا لا غنى عنه في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية، بسبب خصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة.

1- آلية العمل: زعزعة استقرار نظام النفط والمياه على المستوى الجزيئي

وتستند وظيفة الفصل بين النفط والمياه في PAM إلى العمل التآزري لآليات متعددة.

الأول هو تحييد الشحنة. قطرات الزيت المستحلبة في مياه الصرف الصحي الزيتية عادة ما تحمل شحنات سلبية. البولي أكريلاميد الكاتيوني (CPAM) ، مع شحناته الإيجابية ، يحيد بشكل فعال الشحنات السلبية على أسطح القطرات ، يضغط الطبقة المزدوجة الكهربائية ، ويزعزع استقرار المستحلب ، مما يسمح للقطرات بالتجمع. وقد أظهرت محاكاة الديناميكية الجزيئية أن CPAM تظهر امتصاص أفضل بشكل كبير على قطرات الزيت من PAM الأنيونية أو غير الأيونية.

الثانية هي جسر الامتصاص. السلاسل الجزيئية الطويلة من PAM تعمل مثل "الحبال" التي يمكن أن تمتص في وقت واحد قطرات زيت متعددة والجزيئات المعلقة، وربطها مع بعضها البعض من خلال تأثيرات الجسر لتشكيل قطاعات أكبر. تظهر الدراسات أنه عندما يتم الاحتفاظ بالوزن الجزيئي وجرعة PAM ضمن نطاق مثالي ، فإن تأثير التجذيب يفوق بكثير أي تأثير سلبي من زيادة اللزوجة.

الثالث هو التفاعل الهيدروفوبي. يمكن للمجموعات الهيدروفوبية التي تحمل PAM المعدلة التفاعل بقوة مع جزيئات الزيت من خلال القوى الهيدروفوبية ، مما يزيد من تعزيز الامتصاص على قطرات الزيت. وقد أظهرت التطورات الأخيرة في البولي أكريلاميد النانوكاتيوني المعدل هيدروفوبي نتائج واعدة، وزيادة القطر الهيدروليكي للفلوكات من حوالي 7 ميكرومتر إلى 16-25 ميكرومتر، مع تحسن ملحوظ في كفاءة التجمع.

2. اختيار المنتج الدقيق: مطابقة نوع PAM لخصائص مياه الصرف الصحي

تختلف مياه الصرف الصحي الزيتية بشكل كبير في الجودة ، لذلك يجب تصميم اختيار PAM وفقًا لذلك.

PAM الكاتيونية (CPAM): مناسبة لمياه الصرف الصحي ذات محتوى زيت عال، وحمولة عضوية عالية، وحموضة الحموضة الحمضية إلى المحايدة. بالإضافة إلى إزالة التجفيف، فإنه يمتص الشوائب العضوية بفعالية ويساعد على إزالة مياه الحمأة اللاحقة. تم تصميم منتجات درجة الكاتيونية العالية (35٪ -50٪) خصيصا لمياه الصرف الصحي الصناعية الصعبة المعالجة ذات الزيت العالي والمواد العضوية العالية والكولويدات المعلقة الدقيقة الوفيرة.

PAM الأنيوني (APAM): ينطبق على مياه الصرف الصحي مع مستويات أعلى من المواد الصلبة المعلقة غير العضوية والحموضة الحموضة القلوية ، مما يعزز كثافة القطع وكفاءة الاستقرار.

PAM غير الأيونية (NPAM): غالبا ما تستخدم في الأنظمة ذات تركيبات المياه المعقدة وتقلبات درجة الحموضة الواسعة.

بالنسبة للمياه المنتجة ومياه الصرف الصحي المكررة ذات الاستحلاب العميق ، فإن مخطط الجرعات المشترك باستخدام كل من PAM الكاتيوني والأنيوني غالباً ما يؤدي إلى نتائج متفوقة.

3. PAC + PAM التآزر: المزيج الكلاسيكي الذي يضاعف الأداء

الاستخدام المشترك لكلوريد البولي ألومنيوم (PAC) و PAM هو واحد من أكثر تركيبات الكواشف كلاسيكية في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية. تعمل PAC أولاً كمخثر غير عضوي ، تضغط الطبقة المزدوجة الكهربائية وتحييد الشحنات لتسبب زعزعة الاستقرار الأولية للجسيمات الكولويدية وقطرات الزيت. في وقت لاحق، يتم إضافة PAM كمركب عضوي لجسر الجسيمات الدقيقة وقطرات الزيت المزعجة إلى قطاعات كبيرة قابلة للتسوية.

وقد أظهرت الأبحاث أنه عند معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية عالية التركيز المستحلبة الدقيقة (متوسط ​​حجم قطرة الزيت ~ 440 نانومتر ، COD تصل إلى 9600 ملغ / لتر) ، تحقق جرعة متتالية من 150 ملغ / لتر PAC تحت خلط سريع تليها 3 ملغ / لتر PAM تحت خلط بطيء معدلات إزالة 84.5٪ للزيت ، 57٪ لـ COD ، و 96.1٪ للاضطراب. في عمليات العوام بالهواء المذاب ، أثبت مزيج من 45 ملغ / لتر من PAC و 2 ملغ / لتر من PAM فعالية عالية أيضًا. يتم ملاحظة أفضل أداء تآزري في نطاق الحموضة 6-8.

4. حدود الصناعة: من التراكم التقليدي إلى التعديل الوظيفي

لا تزال البحوث المتعلقة بالبولي أكريلاميد في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية تتقدم. وقد أظهرت مستحلبات البولي أكريلاميد الكاتيونية المعدلة بالنانوسيلوز أداء ممتازا في المياه المنتجة في حقول النفط البحرية ، وتحقيق معدل إزالة الزيت بنسبة 96.8٪ بجرعة 4 ملغ / لتر فقط. يمكن لمركبات CPAM المعدلة بالنانوسيليكا الهيدروفوبية أن تصل إلى كفاءات التجذيب بنسبة 99٪ تقريباً تحت النسب المثلى. بالإضافة إلى ذلك، حقق الاستخدام المشترك للتانين الطبيعي و PAM الكاتيوني إزالة أكثر من 90٪ من الزيت في الماء المالح المنتج، مع أوقات تشكيل القطع أقل من 20 ثانية.

5. هينان سيكو: مزود محترف لحلول التقطيع

شركة هينان سيكو للتكنولوجيا البيئية المحدودة ، والتي تقع في منطقة العنقود الصناعية الوطنية لمعالجة المياه في مدينة غونغي ، مقاطعة هينان ، هي واحدة من أقدم الشركات التي تعمل في تطوير وإنتاج وبيع مواد معالجة المياه. مع رأس مال مسجل بقيمة 10 ملايين يوان، تتخصص الشركة في تصنيع مجموعة كاملة من البولي أكريلاميد (الكاتيونية والأنيونية وغير الأيونية) وكذلك كلوريد البولي ألومنيوم وكلوريد الحديد البولي ألومنيوم والكبريتات البولي فيريك وغيرها من المواد الكيميائية لمعالجة المياه.

تستخدم منتجات الشركة على نطاق واسع في معالجة مياه الصرف الصحي البلدية وفي صناعات مثل صناعة الورق والمعادن ومعالجة المعادن وحقول النفط والمواد الكيميائية وطباعة النسيج وصبغة الأدوية والجلد والأغذية ، وخدمة العملاء في أكثر من 20 مقاطعة وبلدية في الصين. Henan Secco لا توفر فقط منتجات التجفيف عالية الجودة بل توفر أيضًا حلول التجفيف الكاملة المصممة خصيصًا لسيناريوهات التطبيق المختلفة.

يعتبر الفصل بين النفط والمياه في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية مهمة هندسية صعبة تقنياً ومتخصصة للغاية. اختيار النوع المناسب من المواد المتدفقة، وتحسين عملية الجرعة، وتحقيق مطابقة دقيقة للمفاعلات هي المفاتيح لضمان فعالية العلاج. شركة هينان سيكو للتكنولوجيا البيئية المحدودة لا تزال ملتزمة بتقديم منتجات التجفيف المهنية والخدمات التقنية ، ومساعدة العملاء الصناعيين على التغلب على تحديات معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية وتحقيق التنمية الخضراء المستدامة.