含油廃水は石油採掘、製油、機械加工、その他の工業部門の最も挑戦的な環境問題の一つである。簡単な重力分離で除去できる遊離油とは異なり、乳化油はミクロンまたはナノメートルサイズの液滴で安定に水相中に分散している。これらの液滴は負の表面電荷を運び、従来の物理処理に抵抗できるように堅固な電気二重層を形成する。三次採油では、状況はより複雑になり、大量のアニオン性ポリアクリルアミド（HPAM）が油駆動剤として注入され、産出水に残った。これは水の粘度を著しく増加させるだけでなく、油水エマルジョンをさらに安定させ、分離の難しさを高めた。

この課題に直面して、ポリアクリルアミド（PAM）は独自の物理化学的性質のため、油含有廃水処理に不可欠なコア試薬となっている。

1.作用機序：分子レベルで油水系の安定を破壊する

PAMの油水分離機能は、様々なメカニズムの相乗作用の上に構築されている。

まずは電荷中和です。含油廃水中の乳化油滴は通常負の電荷を持つ。カチオン性ポリアクリルアミド（CPAM）は正電荷を帯び、液滴表面の負電荷を効果的に中和し、電気二重層を圧縮し、エマルジョンの安定性を破壊し、液滴を合体させることができる。分子動力学シミュレーションにより、油滴上のCPAMの吸着性能はアニオンまたは非イオンPAMより明らかに優れていることが明らかになった。

2つ目は吸着ブリッジです。PAMの長分子鎖は「ロープ」のように、複数の油滴と懸濁粒子を同時に吸着し、ブリッジ作用によってそれらを連結し、より大きなフロックを形成することができる。研究により、PAMの分子量と使用量が最適な範囲内に維持されている場合、凝集効果は粘度増加のいかなるマイナス影響をはるかに上回っていることが明らかになった。

疎水性基を有する変性PAMは、疎水性力と油分子との強い相互作用により、油滴の吸着をさらに強化することができる。疎水変性ナノカチオン性ポリアクリルアミドの最新進展はフロック体の水力直径を約7μmから16〜25μmに増加させ、フロック化効率が顕著に向上する有望な結果を示した。

2.正確な製品選択：PAMタイプと廃水特性を一致させる

含油廃水の品質の差は大きいので、それに応じてPAMの選択を調整しなければならない。

カチオン性ポリアクリルアミド（CPAM）：高含油量、高有機負荷、酸性から中性pH値までの廃水に適している。破乳のほか、有機不純物を効果的に吸着し、後続の汚泥脱水にも役立つ。高カチオン性製品（35〜50%）は処理に困難な高油、高有機物、大量の微細懸濁コロイドの工業廃水に特化して設計されている。

アニオン性ポリアクリルアミド（APAM）：無機懸濁物の含有量が高く、pH値がアルカリ性の廃水に適用し、フロック密度と沈降効率を高めることができる。

非イオンPAM（NPAM）：複雑な水成分と広いpH変動を有するシステムに一般的に使用される。

深乳化された採水水水及び製油所廃水に対しては、カチオンとアニオン性PAMの組合せ投与スキームを使用することにより、通常より良い効果が得られる。

3.PAC+PAM連携：パフォーマンス向上のための古典的な組み合わせ

重合塩化アルミニウム（PAC）とPAMの併用は、含油廃水処理における最も古典的な試薬の組み合わせの1つである。PACはまず無機凝集剤として、電気二重層を圧縮して電荷を中和し、コロイド粒子と油滴の初期不安定化をもたらす。その後、有機凝集剤としてPAMを添加し、不安定な微粒子と油滴を沈降可能な大凝集体に架橋した。

研究により、微細乳化した高濃度含油廃水（平均油滴サイズ約440 nm、CODは9600 mg/Lに達する）を処理する際、高速混合の下で150 mg/LのPACを連続的に投入し、その後、緩やかな混合の下で3 mg/LのPAMを投入することにより、油の除去率は84.5%、CODの除去率は57%、濁度の除去率は96.1%に達することができる。溶存ガス浮選過程において、45 mg/L PACと2 mg/L PAMの組み合わせも非常に有効であることが証明された。最高の相乗性能がpH値6〜8の範囲で観察された。

4.業界最前線：伝統的なフロックから機能改質まで

含油廃水処理におけるポリアクリルアミドの研究は絶えず進展している。ナノセルロース変性カチオン性ポリアクリルアミドエマルジョンは海上油田で採取された水の中で優れた性能を示し、わずか4 mg/Lの用量で、油除去率は96.8%に達することができる。疎水性ナノシリカ変性CPAM複合材料は最適な割合で約99%の凝集効率を達成することができる。また、天然モノニンとカチオン性PAMの併用は、含塩抽出水において90%以上の油除去率を実現し、フロック形成時間は20秒未満であった。

5.河南賽科：凝集剤ソリューションの専門プロバイダー

会社の登録資本金は1000万元で、各種のポリアクリルアミド（カチオン、アニオン、非イオン）及び重合塩化アルミニウム、重合塩化鉄、重合硫酸鉄及びその他の水処理化学品を専門に生産している。

会社の製品は都市汚水処理と製紙、冶金、選鉱、油田、化学工業、紡績捺染、製薬、皮革、食品などの業界に広く応用され、中国の20余りの省・市の顧客にサービスを提供している。河南賽科は高品質の凝集剤製品を提供するだけでなく、異なる応用シーンに合わせてカスタマイズされた完全な凝集ソリューションを提供している。

含油廃水処理における油水分離は技術要求が高く、高度に専門化された工事任務である。正しい凝集剤のタイプを選択し、投与過程を最適化し、正確な試薬マッチングを実現することは処理効果を確保する鍵である。河南賽科環境保護科学技術有限公司は一貫して専門的な凝集剤製品と技術サービスの提供に力を入れ、業界の顧客が含油汚水処理の挑戦を克服し、グリーン、持続可能な発展を実現するのを支援している。