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·1940· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

质对污水净化效果的影响。 果如表 2 所示。
其中 HPAM 是常见的聚合物驱油剂，由于高分
表 1 处理前后含聚污水的相对黏度
子链段上含有大量的羧酸基团使其成为聚阴离子电
Table 1 Relative viscosity of polymer-bearing wastewater
解质。当 HPAM 的质量浓度为 0.2 g/L、 ρ(A-MNPs)= before and after treatment
375 mg/L 时，按照 1.6 节中 A-MNPs 除聚率测试的 溶液种类
方法可以得到对应的相对黏度和除聚率，表 1 为处 纯水 处理前 HPAM 溶液 处理后 HPAM 溶液
理前后含聚污水的相对黏度。 t/s 85.92 130.92 90.63
A-MNPs 对不同组成的模拟含油污水的净化效 η r 1.0 1.5228 1.0523

表 2 A-MNPs 对复杂模拟含油污水的净化效果
Table 2 Purification effect of A-MNPs on complex oily wastewater
编号 污水组成 (A-MNPs)/(mg/L) 透光度/%
1 2 g/L CaCl 2、含油质量浓度 10 g/L 375 90.0
2 10 g/L NaCl、含油质量浓度 10 g/L 375 90.8
3 2 g/L 高岭土、含油质量浓度 10 g/L 375 93.3
*
4 0.2 g/L HPAM 375 90.0
5 5 g/L NaCl、0.2 g/L CaCl 2、0.5 g/L 高岭土、含油质量浓度 10 g/L 375 86.5
6 5 g/L NaCl、0.2 g/L CaCl 2、0.5 g/L 高岭土、0.2 g/L HPAM、含油质量浓度 10 g/L 375 46.0
7 5 g/L NaCl、0.2 g/L CaCl 2、0.5 g/L 高岭土、0.2 g/LHPAM、含油质量浓度 10 g/L 985 86.1
注：*为除聚率。

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由表 2 可见，1 ~4 污水主要考察了单一因素对 采油污水，由于 HPAM 的加入乳化油滴的稳定性大
A-MNPs 的处理效果的影响。可溶性无机盐如 NaCl、 大增强，用量为 (A-MNPs)=375 mg/L 仅能将其透
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CaCl 2 （1 、2 ）的加入对除油率的影响较小，处理 光度提高到 46.0% ， 将 用量增大至 (A-MNPs)=
后污水的透光度均在 90%以上，但相比纯水配制的 985 mg/L 后其透光度可提高到 86.1%。
模拟含油污水，其除油率仍然有所降低，这主要是 因此，A-MNPs 对普通注水开发和三次采油形
因为无机盐的加入部分屏蔽了磁性纳米粒子和乳化 成的复杂含油污水均有较好的净化效果，由于其具
油滴表面的电荷，导致二者的静电相互作用减弱， 有可重复使用的特点，有望在低成本条件下实现含
因而处理效果下降。黏土矿物是油田污水中常见固 油污水的深度净化。
体悬浮物，是由铝氧八面体和硅氧四面体结构按一
3+
定比例联结而成，其中 Al 易被低价阳离子置换而 3 结论
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使黏土矿物电荷不平衡，容易吸附阳离子。3 结果
采用三步化学反应制备得到了粒径在 10 nm 左
表明，酸性条件下的 A-MNPs 容易吸附在高岭石颗
右、表面氨基功能化的超顺磁核壳型纳米粒子
粒的表面并将其分离，处理后污水透光度可达到
（A-MNPs），并将其用于含油污水净化处理。结果
93.3%。 表明，A-MNPs 具有 pH 敏感性可实现水处理剂的重
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4 结果表明，弱酸性条件下 HPAM 可与带正电
复使用，在 pH=4、(A-MNPs)=500 mg/L 的条件下
荷的 A-MNPs 通过静电相互作用结合，其絮凝物可
处理质量浓度为 10 g/L 模拟含油污水，重复使用 10
在外加磁场作用下有效分离。但由于 HPAM 具有亲
次后其除油率仍然高达 99%以上。A-MNPs 对含有
水性和较高的分子量，分离效果偏低，其除聚率为
乳化油、黏土矿物、HPAM 等污染物的高矿化度、
90%，但相比通过氧化剂化学降解除聚的常见措施，
高钙镁离子浓度的复杂含油污水也具有很好的净化
磁分离方法除聚率高、简单易行。
效果，当(A-MNPs)=985 mg/L 可将复杂含油污水的
一般多组分协同作用会增强乳化油滴的界面膜 透光度提高到 86.1%。显示其在油田污水处理领域
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强度，从而增大油水分离的难度。5 模拟污水组成
具有很好的应用前景。
类似普通注水开发后的采油污水，主要污染物为高
岭石和乳化油。实验结果表明，仅需(A-MNPs)= 参考文献：
375 mg/L 便可将 其透光度提 高到 86.5%，显 示 [1] Zhang J, Jing B, Tan G R, et al. Comparison of performances of
A-MNPs 对常规水驱开发形成的含油污水具有较好 different types of clarifiers for the treatment of oily wastewater
produced from polymer flooding[J]. Canadian Journal of Chemical
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的净化效果。6 、7 模拟污水类似聚合物驱形成的 Engineering, 2015, 93(7): 1288-1294.