Bubuk PAM Kationik Untuk pengolahan air limbah berminyak di Ladang Minyak

Dalam pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak, pemilihan antara bubuk kationik bercabang PAM dan poliakrilamida kationik linier (CPAM) perlu dinilai secara komprehensif dari berbagai dimensi, termasuk karakteristik air limbah, proses pengolahan, tujuan pengolahan, dan efisiensi ekonomi. 

Intinya adalah menyeimbangkan kualitas air-proses-efek-biaya. 

Berikut ini adalah ide dan langkah penilaian spesifik: 

Langkah 1: Menganalisis Karakteristik Inti Limbah Berminyak di Ladang Minyak

Ini adalah prasyarat utama untuk memilih PAM untuk pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak, dan indikator berikut perlu dideteksi.

Kandungan Minyak dan Tingkat Emulsifikasi

Jika kandungan minyak dalam air limbah tinggi (<500 mg/L) dan proporsi minyak teremulsi besar (ukuran tetesan minyak <10 μm, seperti emulsi W/O, yang sulit dipisahkan menjadi lapisan setelah didiamkan), bubuk kationik bercabang PAM lebih disukai. Struktur bercabang bubuk kationik PAM dapat menembus film emulsi, memperkuat demulsifikasi dan koalesensi tetesan minyak, dan tingkat penghilangan minyak 5%-15% lebih tinggi daripada bubuk kationik linier PAM. Jika kandungan minyak rendah (<300 mg/L) dan sebagian besar adalah minyak bebas (ukuran tetesan minyak >50 μm, yang mudah mengapung), bubuk kationik linier PAM dapat memenuhi persyaratan melalui netralisasi muatan dan penjembatanan rantai panjang, dengan biaya yang lebih rendah. 

2. Salinitas (Kandungan Garam)

Dalam air limbah salinitas tinggi (total padatan terlarut >30000 mg/L, misalnya yang mengandung sejumlah besar Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻), bubuk kationik linier (PAM) rentan terhadap perisai muatan oleh ion garam, yang menyebabkan rantai molekul menggulung, dan aktivitas flokulasi menurun lebih dari 30%. Bubuk kationik bercabang (PAM) harus dipilih. Hambatan sterik pada cabang-cabangnya dapat menahan kompresi ion garam, sehingga mempertahankan peregangan dan aktivitas rantai molekul. 

Pada air limbah dengan salinitas rendah (<10000 mg/L), kemampuan netralisasi muatan PAM bubuk kationik linier dapat berfungsi normal. Jika kebutuhan pengolahannya tidak tinggi (misalnya hanya menghilangkan padatan tersuspensi), PAM bubuk kationik linier dapat dipertimbangkan untuk mengurangi biaya. 

3. Kandungan dan Sifat Padatan Tersuspensi (SS)

Jika kandungan SS tinggi (>1000 mg/L) dan sebagian besar terdiri dari partikel halus (<5 μm, seperti tanah liat, koloid), kemampuan adsorpsi multi titik dari bubuk kationik bercabang PAM dapat dengan cepat membentuk gumpalan padat, dan kecepatan sedimentasi 20%-40% lebih cepat daripada bubuk kationik linier PAM, mengurangi waktu tinggal di unit pengolahan. 

Jika SS sebagian besar tersusun atas partikel kasar (>50 μm), efek penjembatanan rantai panjang poliakrilamida kationik linier di ladang minyak dapat mencapai penggabungan partikel, tanpa bergantung pada penyerapan efisien dari tipe bercabang. 

Langkah 2: Sesuaikan dengan Persyaratan Proses Perawatan

Unit pengolahan yang berbeda (seperti koagulasi sedimentasi, flotasi udara, pengeringan lumpur) memiliki persyaratan yang berbeda untuk karakteristik flokulan, dan diperlukan pemilihan yang tepat: 

1). Proses Koagulasi Sedimentasi/Klarifikasi

Jika prosesnya memerlukan sedimentasi cepat (seperti tangki sedimentasi beban tinggi dengan waktu tinggal <30 menit), flok yang padat dan berkekuatan tinggi (tahan terhadap geseran aliran air) yang dibentuk oleh poliakrilamida kationik bercabang di ladang minyak lebih cocok, yang dapat mengurangi pecahnya flok. 

Jika waktu tinggal cukup (>60 menit), gumpalan lepas poliakrilamida kationik linier di ladang minyak dapat mengendap secara perlahan, dan dengan biaya lebih rendah, hal ini dapat menjadi alternatif. 

2) Proses Flotasi Udara

Flotasi udara membutuhkan kombinasi flok dan gelembung yang efektif (adhesi gelembung-flok). Struktur flok berpori dari poliakrilamida kationik bercabang di ladang minyak lebih mungkin menangkap gelembung, dengan kecepatan apung yang tinggi dan efisiensi yang lebih tinggi dalam menghilangkan minyak dan SS. Flok lepas dari poliakrilamida kationik linier di ladang minyak dapat pecah karena penetrasi gelembung, sehingga menghasilkan efek yang buruk. 

3) Proses Pengeringan Lumpur

Jika filtrasi rangka pelat, dewatering sentrifugal, dll. selanjutnya digunakan, resistansi spesifik lumpur perlu dikurangi (untuk meningkatkan kecepatan filtrasi). Flok lumpur yang diolah dengan poliakrilamida kationik bercabang pada PAM ladang minyak bersifat padat, dan kadar air setelah dewatering dapat dikurangi sebesar 5%-10%, sehingga secara signifikan mengurangi biaya pembuangan lumpur, sehingga sebaiknya dipilih secara selektif. 

Jika hanya pengeringan alami yang digunakan (dengan persyaratan kadar air yang rendah), keunggulan biaya poliakrilamida kationik linier di ladang minyak dapat dipertimbangkan secara lebih baik. 

Langkah 3: Menentukan Tujuan Pengolahan dan Standar Kualitas Air

Jika limbah harus memenuhi standar pembuangan (memerlukan kandungan minyak <10 mg/L) atau digunakan kembali (seperti disuntikkan kembali ke formasi, dengan kandungan minyak <5 mg/L), kemampuan penghilangan minyak dan pengurangan kekeruhan yang sangat efisien dari pengolahan air limbah berminyak PAM bercabang di ladang minyak dapat lebih mudah memenuhi standar yang ketat dan menghindari pengolahan sekunder. 

Jika hanya untuk pra-perlakuan awal (seperti mengurangi kadar minyak hingga kurang dari 300 mg/L dan kemudian memasuki perlakuan biokimia), PAM linier untuk pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak dapat memenuhi persyaratan dasar dengan biaya yang lebih rendah. 

Langkah 4: Verifikasi Ekonomi dan Operasional

1). Perbandingan Biaya. Karena proses sintesisnya yang kompleks (seperti pengenalan monomer bercabang dan pengaturan tingkat percabangan), harga satuan PAM bercabang untuk pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak biasanya 20%-50% lebih tinggi daripada PAM linier untuk pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak. Namun, dosisnya 10%-30% lebih rendah, dan biaya pembuangan lumpurnya juga lebih rendah. Perlu menghitung biaya pengolahan volume air (biaya reagen + biaya pembuangan lumpur) alih-alih hanya membandingkan harga satuannya. Misalnya, dalam pengolahan air limbah dengan kadar garam dan minyak tinggi, dosis rendah PAM bercabang untuk pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak dapat mengimbangi perbedaan harga, sehingga total biayanya sebenarnya lebih rendah. PAM linier untuk pengolahan air limbah berminyak di ladang minyak mungkin hanya memiliki biaya satuan yang lebih baik jika konsentrasinya rendah dan kualitas airnya sederhana. 

2) Verifikasi Operasional

Struktur bercabang produk kationik PAM bercabang untuk pengolahan air dapat memengaruhi kecepatan pelarutan (memerlukan waktu pengadukan yang lebih lama atau pelarutan dengan konsentrasi yang lebih tinggi), dan perlu diverifikasi apakah peralatan pelarutan di lokasi kompatibel. Produk kationik PAM linier untuk pengolahan air lebih mudah larut dan cocok untuk lokasi dengan tingkat otomatisasi rendah. 

1. Jika air limbah memiliki kadar garam tinggi (>30000 mg/L), kadar minyak emulsi tinggi (>500 mg/L), kadar SS halus tinggi,

dan target perawatannya ketat (seperti penggunaan ulang) → CPAM bercabang**; 

2. Jika air limbah rendah garam (<10000 mg/L), rendah minyak bebas (<300 mg/L), SS kasar, dan hanya diperlukan pretreatment → CPAM linier; 

3. Di antara → Lebih disukai untuk membandingkan melalui eksperimen dan memilih jenis dengan biaya perawatan unit yang lebih rendah + efek yang lebih stabil. 

Pada akhirnya, produk kationik PAM bercabang untuk pengolahan air lebih cocok untuk pengolahan air limbah berminyak yang kompleks dan ketat di ladang minyak, sementara produk kationik PAM linier untuk pengolahan air cocok untuk skenario permintaan yang sederhana dan berbiaya rendah. Data eksperimen merupakan dasar akhir dalam pengambilan keputusan.

Atribut khusus industri:

Atribut Lainnya:

Kemampuan Pasokan:

Waktu tunggu:

Lokakarya sintesis Jiufang Tech

Laboratorium Jiufang