Olieuw afvalwater is een van de meest uitdagende milieuproblemen in de oliewinning, raffinadering, bewerking en andere industriële sectoren. In tegenstelling tot vrije olie, die kan worden verwijderd door eenvoudige zwaartekrachtscheiding, bestaat geemulgeerde olie als druppels van micron- of zelfs nanometer-grootte stabiel verspreid in de waterige fase. Deze druppels dragen negatieve oppervlaktelijden en vormen een robuuste elektrische dubbele laag, waardoor ze bestand zijn tegen conventionele fysieke behandelingen. De situatie wordt nog complexer bij tertiaire olieterugwinning, waar grote hoeveelheden anionische polyacrylamide (HPAM) als overstromingsmiddel worden geïnjecteerd en in het geproduceerde water blijven. Dit verhoogt niet alleen de viscositeit van water aanzienlijk, maar stabiliseert ook de olie-water emulsie verder, waardoor de moeilijkheid van scheiding wordt vermenigvuldigd.

Geconfronteerd met deze uitdaging is polyacrylamide (PAM) vanwege zijn unieke fysisch-chemische eigenschappen een onontbeerlijke kernagent geworden in de behandeling van olierijk afvalwater.

1. Werkingsmechanisme: Destabilisatie van het olie-watersysteem op moleculair niveau

De olie-water scheidingsfunctie van PAM is gebaseerd op de synergistische werking van meerdere mechanismen.

Ten eerste is de ladingsneutralisatie. Geemuleerde oliedruppels in olierijk afvalwater dragen meestal negatieve ladingen. Cationische polyacrylamide (CPAM), met zijn positieve ladingen, neutraliseert effectief de negatieve ladingen op de druppeloppervlakken, comprimeert de elektrische dubbele laag en destabiliseert de emulsie, waardoor druppels samenkomen. Moleculaire dynamica simulaties hebben aangetoond dat CPAM vertoont aanzienlijk betere adsorptie op oliedruppels dan anionische of niet-ionische PAM.

Ten tweede is adsorptie overbrugging. De lange moleculaire ketens van PAM handelen als "touwen" die tegelijkertijd meerdere oliedruppels en opgeschorte deeltjes kunnen adsorberen en ze met elkaar verbinden door overbruggende effecten om grotere flocks te vormen. Studies tonen aan dat wanneer het moleculaire gewicht en de dosering van PAM binnen een optimaal bereik worden gehouden, het flocculatie-effect veel hoger is dan elke negatieve impact van verhoogde viscositeit.

De derde is de hydrofobe interactie. Gemodificeerde PAM dragende hydrofobe groepen kunnen sterk interageren met oliemoleculen via hydrofobe krachten, waardoor de adsorptie op oliedruppels verder wordt verbeterd. Recente vooruitgang in hydrofobe gemodificeerde nano-cationische polyacrylamide heeft veelbelovende resultaten getoond, waarbij de hydraulische diameter van flokken van ongeveer 7 μm tot 16-25 μm wordt verhoogd, met een duidelijke verbetering van de flocculatie-efficiëntie.

2. Precieze productselectie: overeenkomende PAM-type met afvalwaterkenmerken

Olieuw afvalwater varieert sterk in kwaliteit, dus PAM selectie moet dienovereenkomstig worden afgestemd.

Cationische PAM (CPAM): Geschikt voor afvalwater met een hoog oliegehalte, hoge organische belasting en zure tot neutrale pH. Naast demulgatie adsorbeert het organische onzuiverheden effectief en helpt het vervolgens bij het ontwateren van slib.

Anionische PAM (APAM): van toepassing op afvalwater met hogere niveaus van anorganische suspendeerde vaste stoffen en alkalische pH, wat de flokdichtheid en de afzettingsefficiëntie verhoogt.

Niet-ionische PAM (NPAM): Vaak gebruikt in systemen met complexe watersamenstellingen en grote pH-schommelingen.

Voor diep geemulgeerd geproduceerd water en raffinaderij afvalwater levert een gecombineerd doseringsschema met zowel cationisch als anionisch PAM vaak superieure resultaten op.

3. PAC + PAM Synergy: De klassieke combinatie die de prestaties vermenigvuldigt

Het gecombineerde gebruik van polyaluminiumchloride (PAC) en PAM is een van de meest klassieke reactiecombinaties in de olierijke afvalwaterbehandeling. PAC werkt eerst als een anorganisch stollingsmiddel, comprimert de elektrische dubbele laag en neutraliseert ladingen om de eerste destabilisatie van colloïdale deeltjes en oliedruppels te veroorzaken. Vervolgens wordt PAM toegevoegd als een organisch flocculant om de gedestabiliseerde fijne deeltjes en oliedruppels te overbruggen tot grote, afwikkelbare flokken.

Onderzoek heeft aangetoond dat bij de behandeling van fijn-geemulgeerd olierijk afvalwater met een hoge concentratie (gemiddelde oliedruppelgrootte ~440 nm, COD tot 9600 mg/L), een opeenvolgende dosis van 150 mg/L PAC bij snel mengen gevolgd door 3 mg/L PAM bij langzaam mengen verwijderingsrates van 84,5% voor olie, 57% voor COD en 96,1% voor turbiditeit bereikt. Bij oplosde luchtflotatieprocessen is ook een combinatie van 45 mg/L PAC en 2 mg/L PAM zeer effectief gebleken. De beste synergische prestaties worden waargenomen in het pH-bereik van 6-8.

4. Industriegrenzen: Van traditionele flocculatie tot functionele wijziging

Het onderzoek naar polyacrylamide in olierijke afvalwaterbehandeling gaat voort. Nanocellulose-gemodificeerde cationische polyacrylamideemulsies hebben uitstekende prestaties aangetoond in offshore olieveld geproduceerd water, het bereiken van een olieverwijdering van 96,8% bij een dosering van slechts 4 mg/L. Hydrofobe nano-silica-gemodificeerde CPAM-composieten kunnen flocculatie-efficiënties van ongeveer 99% bereiken onder optimale verhoudingen. Bovendien heeft het gecombineerde gebruik van natuurlijke tannine en cationische PAM meer dan 90% olieverwijdering in zout geproduceerd water bereikt, met flokvormingstijden van minder dan 20 seconden.

5. Henan Secco: Een Professionele Leverancier van Flocculant Oplossingen

Henan Secco Environmental Technology Co., Ltd., gelegen in de Nationale Waterbehandelingsagent Industriële Cluster Zone van Gongyi City, Henan Provincie, is een van de vroegste ondernemingen die zich bezighouden met de ontwikkeling, productie en verkoop van waterbehandelingsflocculanten. Met een geregistreerd kapitaal van 10 miljoen RMB is het bedrijf gespecialiseerd in de productie van een volledig assortiment polyacrylamide (cationisch, anionisch, niet-ionisch) evenals polyaluminiumchloride, polyaluminiumijzerchloride, polyijzersulfaat en andere waterbehandelingschemicaliën.

De producten van het bedrijf worden wijd gebruikt in gemeentelijke afvalwaterbehandeling en in industrieën zoals papierindustrie, metallurgie, mineraleverwerking, olievelden, chemicaliën, textieldrukken en -kleuren, farmaceutische producten, leer en voedsel, die klanten in meer dan 20 provincies en gemeenten in China bedienen. Henan Secco levert niet alleen hoogwaardige flocculantproducten, maar biedt ook complete flocculatieoplossingen die zijn afgestemd op verschillende toepassingsscenario's.

De scheiding van olie en water bij de behandeling van olierijk afvalwater is een technisch veeleisende en zeer gespecialiseerde technische taak. Het kiezen van het juiste type flocculant, het optimaliseren van het doseringsproces en het bereiken van een nauwkeurige reagensmatch zijn de sleutel tot het waarborgen van de behandelingseffectiviteit. Henan Secco Environmental Technology Co., Ltd. blijft toegewijd aan het aanbieden van professionele flocculantproducten en technische diensten, waardoor industriële klanten de uitdagingen van olierijke afvalwaterbehandeling kunnen overwinnen en groene, duurzame ontwikkeling kunnen bereiken.