从长远来看,聚合物驱采出水的最终出路只有外排或者采用更好的技术使其达到用于低渗透地层的注水标准。而聚合物驱采出水外排要解决的关键问题是使PAM完全降解,以避免外排后累积在环境中造成污染;另一方面,由于聚合物驱溶液的驱油效率与其黏度有直接关系,而降解将会降低溶液的黏度。因此,对促进降解以达到外排标准或抑制降解以提高驱,油效率的研究引起了各方关注,目前研究较多的主要有生物降解、化学氧化降解、光化学氧
化和光催化氧化降解等。
1生物法降解PAM
采用聚合物驱油产生大量含PAM的污水急需处理,其中生物处理技术是最有发展前景的绿色技术,核心问题是PAM的生物化学降解。由于PAM为人工合成的水溶性高分子,很难进行生物降解。目前,关于PAM生物降解性能研究的文献较少,且多数研究结果表明高分子量PAM难以被微生物利用和降解。Kay.Shoemake J.L等研究了农业土壤中存在的微生物对PAM的降解作用。结果表明,PAM能作为细菌的唯一氮源,但不能作为唯一的碳源。黄峰等对硫酸盐还原菌降解PAM的情况进行了研究。结果发现,在接种量为3.6x104/mL,温度为30℃下培养7d后,1000mg/L的PAM溶液的黏度降低了19.6%,程林波等认为硫酸盐还原菌能以PAM为碳源,以硫酸根为最终电子受体进行生长、繁殖,从而起到降解PAM的作用弘引。宋永亭等采用高效降解PAM菌和烃类氧化菌处理PAM质量浓度为563~163.4medL的采油污水,60 h后PAM的去除率达到92%以上。同时对污水中的油和悬浮物也有非常好的去除效果,可达到国家一级排放标准和油田注水水质要求。
2化学氧化降解PAM
过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂。Fenton试剂具有极强的氧化能力,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理【2钔。邵强等以PAM污水为处理对象,通过正交试验确定了Fenton试剂处理PAM污水最佳操作条件:Fe?和H202浓度分别为400medL、1.0 n儿/L,反应温度.40℃、反应时间15 min,反应体系的pH为3左右,HPAM·的降解率能达到88%以上,COD降解率高达97%1251。陈颖等研究了高铁酸钾对油田含PAM污水进行降解和降粘的效果。试验结果表明,控制pH值为3~4,温度为45。C左右,对低浓度油田含PAM污水,投加0.001 mol/L高铁酸钾,在反应15min时,PAM的降解率达90%以上,同时污水的粘度可以降至与蒸馏水相近,出水的油含量达到排放标准。
吴迪等研究发现,对聚合物驱采油污水进行曝气处理,污水黏度也会明显下降,而且在污水中加入少量亚铁盐后,污水黏度下降幅度更大。高建平等研究了过硫酸钾、过氧化氢和过硫酸钾、硫代硫酸钠等氧化还原条件下PAM的降解规律。研究结果表明,在反应温度为40℃时,以过硫酸钾、硫代硫酸钠对PAM的降解效果最为明显P引。南玉明等研究发现,在45"C下,质量浓度分别为10mg/L和70mg/L的Fe2+和S2082一可使质量浓度为200~2000mg/L的PAM溶液的黏度降低90%以上129J。
3光化学氧化和光催化氧化降解
光化学氧化和光催化氧化以其可在常温、常压下进行,可彻底去除有机污染物,无二次污染等优点,而被广泛用于难降解有机物处理上。陈颖等以纳米二氧化钛为催化剂,对三次采油污水中的PAM进行了光催化氧化可行性研究,研究结果表明在以中压汞灯为光源的条件下,污水中PAM的降黏率可达90%以上。任广萌等采用紫外/臭氧/过氧化氢组合,研究PAM的降解规律,实验发现,在pH值为4,臭氧和过氧化氢的投加量分别为230 mg/(L.h)和660mg/L的条件下,质量浓度为93.7mg甩的PAM在反应120min后,其去除率可达90%:光化学法处理难降解有机物具有高效彻底的优点,只是处理成本相对较高。