预氧化工作原理详细

预氧化简介电化学方法则充分利用油田采出水本身富含大量NaCl等可溶性无机盐的特点，通过电化学设备使水中发生电化学反应，产生所需的强氧化性物质(勿需加入任何预氧化剂)，以此彻底杀灭水中细菌；并在较低pH值（少加或者不加石灰乳）条件下将二价铁离子氧化成具有凝聚作用的三价铁离子，成为对采出水净化有益的组分，将水中的H2S、FeS等硫化物氧化成单质硫，在絮凝剂的共同作用下，打破采出水中存在的CO2—HCO3-—CO32-弱酸弱碱缓冲体系和胶体平衡，将地面条件下容易产生腐蚀、结垢的成份如H2S等硫化物和HCO3-等，在采出水治理过程中通过混凝沉降而分离去除，从而使水质得以净化，实现杀灭细菌、控制腐蚀、抑制结垢和水质达标的目的。电化学方法则通过电化学设备使水中发生电化学反应。（1）在较低pH值条件下将二价铁离子氧化成具有凝聚作用的三价铁离子，生成产物又是良好的絮凝剂。（2）将水中的H2S、FeS等硫化物氧化成单质硫，打破采出水中存在的CO2—HCO3-—CO32-弱酸弱碱缓冲体系和胶体平衡并分离去除，从而使水质得以净化，实现控制腐蚀、抑制结垢和水质达标的目的。首先，杀菌原理电化学预氧化设备是通过外加直流电场，利用高级氧化技术，在水中产生大量的氢氧自由基OH·，将水中的低价的物质如Fe2+、Cl-等氧化成Fe3+、Cl2等，并且能起到氧化杀菌、电气浮等作用。电化学方法杀菌原理：在电流的作用下，阳极过程发生副反应析出氧和氯等氧化剂，实现杀菌。其中电化学气浮是一种用电化学方法从液相中除去原油和固态微粒等有害杂质的单元操作。上浮原理是含油采出水通过电解池时，产生三种反应：阴极反应：2Ｈ++2ｅ→Ｈ2↑阳极反应：4ＯＨ-+-4ｅ→2Ｈ2Ｏ+Ｏ2↑2Cl--2e-=Cl2↑通过电解水产生的氢、氧、氯气体，携带采出水中的胶体微粒，共同上浮，从而达到分离、净化的目的。电化学预氧化设备的优势：电化学预氧化设备充分利用油田采出水富含NaCl等可溶性无机盐的特点，通过电极使水中发生电化学反应，产生中间态的强氧化性物质，直接对水中的还原性成份进行预氧化治理。在此过程中，起作用的“药剂”是电子，通过“绿色”氧化作用起到杀灭细菌、净化水质的目的，减少了大量化学预氧化剂的使用，节约了资源和成本，符合“绿色化学工艺”的发展要求。其次，混凝净化原理油田采出水是一种集悬浮固体、油、溶解气体和溶解盐于一体的多相体系，其中含有悬浮固体、胶体粒子、分散油及浮油、乳化油等杂质，与水形成溶胶状态的细小胶体微粒。在采出水治理过程中，这些微粒不能利用重力自然沉降的方法除去，必须通过化学作用使溶胶以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝，变成较大的颗粒后才能沉降分离。混凝的机理可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥和沉淀物网捕四种，这四种机理在采出水治理过程中并不单独存在，往往同时或交叉发挥作用，采出水混凝治理效果不仅受到采出水水质、水力条件等因素的影响，而且还与混凝剂的种类、加量以及加入顺序密切相关。通过加入的或电化学反应产生的强氧化性物质，将采出水中难以混凝沉降的Fe2+、各种硫化物等氧化成易于沉降的Fe3+、单质硫，再与配套的混凝剂共同作用，使采出水中的各类杂质全部混凝沉降下来，实现水质净化达标。第三、腐蚀与结垢控制原理通过对产出水腐蚀、结垢的原因分析我们知道，影响油田采出水腐蚀性能的因素很多，其中主要的是产出水中存在CO2—HCO3-—CO32-弱酸弱碱缓冲体系及一定量的硫化物，使腐蚀、结垢和细菌孳生相互促进。预氧化油田采出水治理技术通过化学或电化学预氧化及其配套系列药剂的作用，在较低pH值（不加或者少加石灰乳）条件下，打破水中存在CO2—HCO3-—CO32-弱酸弱碱缓冲体系和胶体平衡，将地面条件下容易产生腐蚀的成份如H2S等硫化物和部分HCO3-等，在采出水治理过程中通过预氧化和混凝沉降而分离去除，从而实现控制腐蚀、抑制结垢的目的。在不改变水体pH值的情况下，也可以通过预氧化及其配套系列药剂本身的缓蚀和阻垢性能来控制采出水的腐蚀和结垢，同时强化采出水的混凝治理效果，从根本上实现水质稳定达标的目的。特别是电化学预氧化油田采出水治理技术主要通过电化学设备的预氧化作用和配套药剂除去水中所含的Fe2+、S2-和部分HCO3-，利用新生成Fe3+所形成胶体的絮凝作用和产生H2的气浮除油作用加速水质净化，彻底解决水体的腐蚀，尤其是局部腐蚀问题。该技术不仅经济实用，而且安全环保。