本文主要實驗研究加拿大油砂瀝青含油污水微波破乳除油效果。在其他外界條件相同的情況下，采用單因素變量法研究了微波功率、作用溫度和不同的工藝組合等對微波破乳除油特性的影響，探索微波結(jié)合其他處理工藝對污水的除油效果。實驗研究表明，功率越大，除油率越高。微波作用溫度則存在最佳溫度范圍。微波結(jié)合離心和過濾將有效增加除油速率，除油率達(dá)70%左右，污水中添加絮凝劑再經(jīng)微波作用后的除油率超過了90%，處理后的污水含油量可達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　世界油砂礦藏可采資源量約為6510億桶，占世界石油可采總量近三分之一。加拿大尤為豐富，據(jù)最新資料統(tǒng)計，其已探明的儲量就高達(dá)1750億桶，單日產(chǎn)量已超過100萬桶。伴隨著油砂資源開采技術(shù)探索與推進(jìn)，生產(chǎn)成本上的大幅降低，在中國石油需求上面臨的供需矛盾和國際油價持續(xù)劇烈波動的大背景下，加拿大油砂資源獲得規(guī)模性開發(fā)利用的現(xiàn)實效益引起了中國石油企業(yè)的關(guān)注�？梢灶A(yù)見未來中國石油企業(yè)對加拿大油砂能源開發(fā)技術(shù)的掌握與探索將為中國能源安全與多元化提供堅實的保障。

　　在油砂瀝青的生產(chǎn)過程中，含油污水的處理具有較大的難度，采用常規(guī)的污水處理方法已難于達(dá)標(biāo)，由于含油污水對環(huán)境造成的污染將導(dǎo)致對油砂開采的制約，因此，有必要探尋一種可行的處理方法，來達(dá)到污水處理要求。由于微波具有的特性，將微波技術(shù)應(yīng)用于油砂瀝青含油污水的處理，研究其處理效果和影響因素，為微波技術(shù)在該領(lǐng)域的實際應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)具有實際的意義。

1、實驗條件

　　1.1、實驗研究方法

　　取加拿大運(yùn)回的油砂瀝青、水和乳化劑，根據(jù)乳狀液配制方法配制成含油量為300mg/L左右的含油污水乳狀液，分成每份100mL;采用單變量因素的方法，改變微波作用條件和處理工藝組合，采用紫外分光光度法，依據(jù)SY/T5329-94《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標(biāo)及分析方法》標(biāo)準(zhǔn)，檢測處理后含油污水的吸光度和剩余含油量，計算含油污水的除油率，并比較不同微波作用條件和工藝組合的除油效果。

　　1.2、油砂瀝青主要物性參數(shù)

　　加拿大油砂瀝青屬于超稠油，瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高，其主要物性參數(shù)見表1。

表1　油樣主要物性參數(shù)表

　　1.3、實驗儀器設(shè)備

　　實驗研究過程中，所用的主要設(shè)備包括常壓微波輔助合成反應(yīng)儀、高速剪切分散機(jī)、紫外分光光度計、電子天平、恒溫水浴加熱器、旋轉(zhuǎn)離心機(jī)、干燥機(jī)和其它輔助器皿及化學(xué)試劑。

　　1.4、實驗結(jié)果檢測指標(biāo)

　　(1)吸光度，采用紫外分光光度儀直接測得;

　　(2)除油率，污水處理前后含油量差值與原始含油量的比值，見式(1)。

2、實驗內(nèi)容

　　2.1、微波功率對除油效果的影響實驗研究

　　配制含油污乳狀液的含油量為300mg/L，分別采用不同微波功率，作用含油污水乳狀液到60℃后，靜置不同的時間后，測定靜置除油后的污水的吸光度和剩余含油量，分析微波功率對污水破乳除油效果的影響。

　　2.2、微波作用溫度對除油效果影響的實驗研究

　　配制含油污乳狀液的含油量為300mg/L，采用600W 功率微波作用，含油污水乳狀液經(jīng)微波作用到不同的溫度，經(jīng)微波作用后的污水靜置不同的時間后，測定污水的吸光度和剩余含油量。

　　2.3、微波技術(shù)結(jié)合不同工藝除油效果實驗研究

　　配制含油污乳狀液的含油量為300mg/L，采用不同的工藝組合處理油砂瀝青含油污水，分別測得處理后污水的吸光度和含油量，分析不同處理工藝組合的破乳除油效果，探索合理可行的污水處理工藝過程。

4、結(jié)論

　　(1)微波功率越大，對含油污水除油效果越好;

　　(2)微波作用后的沉降時間越長，除油效果越好，但當(dāng)靜置沉降時間達(dá)到120min后，除油效果增加不明顯;

　　(3)采用微波作用含油污水的處理方法，比其他處理方法具有更佳的除油效果;當(dāng)采用污水中加絮凝劑后再經(jīng)微波作用的方法，具有最佳的除油效果，含油污水除油率超過了90%，污水中的含油量低于30mg/L，可達(dá)到污水回注或排放的含油量指標(biāo)要求。