油田污水生物化学处理技术研究论文_韩军,潘静

油田污水生物化学处理技术研究论文_韩军,潘静

中石化胜利油田胜利采油厂集输大队

摘要:油田在不断的发展中进入了含水量的高峰期,同时出现了新的问题和矛盾需要解决。除了推广新的污水处理技术、设施和改造污水处理系统以外,还要不断的提高科技水平和实力,及时全面的对油田面临的问题进行分析和解决,更好的满足油田开发的需求。为此,在接下来的文章中,将围绕油田污水生物化学处理技术方面展开分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词:油田;污水;处理技术

引言:现在我国油田出油含水量已达80%~90%。随着油田开发时间的增长,产出的污水也随之增多,如何将采油过程中产生的污水变废为宝,处理后饮用或灌溉,具有十分重要的现实意义。

1.油田污水处理的发展分析

开采油田时产生的水都是在对原油进行处理时所产生的污水。对油田所产生的污水进行处理可以去除水中的油质、杂质等物质,可以减少水垢的生成和对注水系统的腐蚀性。目前对油田污水的处理一般采用物理法、化学法以及生物法三种。我国从二十世纪九十年代就开始了对油田污水的处理研究,利用生物氧化以及污垢吸收等方法对胜利油田进行了污水处理实验,取得了很好的效果;对其他油田所试用的厌氧处理污水技术也取得了一定的效果;另外,纤维过滤技术已经应用在了克拉玛依油田,对其产生的污水进行处理,效果显著。随着社会的发展,人们对于石油的需求逐渐增加,我国的油田开采行业也得到了很大的发展,油田的大量开发使得污水总量逐年增高,污水的排放和处理成了一大难题,为了更好的保护环境,对污水进行处理和再利用,本文主要通过实验对油田的污水指标、污水处理机制、处理后的水质以及污水的再利用进行了研究。

2.油田污水生物化学处理技术实验过程

2.1污水的混凝处理

对油田的污水进行预先处理一般会采用混凝处理的方法,在污水中加入混凝剂,使得污水中的杂志形成絮状沉淀,使得水中杂质和水分离,达到去除水中杂质的目的。

2.2实验的步骤

首先要将相同提及的污水放入相同的烧杯中,在同样的条件下分成3组来完成实验;将油田中的污水放入高速搅拌机中进行搅拌,之后将聚合氯化铝、氯化铁以及聚硅酸铝铁分别放入三个不同的烧杯中,搅拌两分钟;将三组实验污水以每分钟30转的速度搅拌十分钟,让混凝剂和污水充分混合;混合后各取出部分混合液放入干净的试管中并编号放好,增加混凝剂的含量重复以上步骤,将加入混凝剂后的污水样本静置三十分钟左右,当絮状沉淀物沉至试管底部后,取最上层的上清液进行质量分析测定,对三种混凝剂处理污水的效果进行对比,选出处理效果最好的混凝剂以及最合适的混凝剂计量,为以后的污水处理提供便利。

2.3厌氧颗粒污泥的培育

厌氧颗粒污泥主要是由产甲烷菌、产乙酸菌和水解的发酵菌共同构成的,在对污水进行处理对过程中加入这种污泥,可以更有效的去除污水中的悬浮颗粒等杂质。根据污水的处理性质和具体方法来分类,污泥可以分为生活污水污泥、给水污泥以及工业废水污泥三种。本次实验应用的是造纸厂中的厌氧颗粒污泥。污泥培育的过程是比较严格的,首先要选取合适数量的污泥颗粒放入量筒中(本实验抽取了90ml),用清水进行清洗后,再加入300ml的混凝出水、6ml的微量元素以及2.7ml的mLN:P母液,将量筒密封好,维持一个厌氧的环境。每天定时定量的向量筒中添加母液和微量元素,并适当的放气,根据预定的时间对量筒中水的COD数值进行测定。

3.实验结果

3.1不同种类的混凝剂清除COD的效果。

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不同种类不同剂量的混凝剂对COD的清除效果是不同的。通过实验结果可以得知,当聚合硅酸铁铝、聚合氯化铝和氯化铁的的投入剂量分别达到34mg/L、50mg/L和24mg/L时,混凝剂对COD的清除效率达到了最大值,之后投入剂量继续增加,清除效率则会持续降低。产生这种现象的原因主要是混凝剂在投入初期会附带大量的阳离子,这些阳离子可以中和污水杂质中的阴离子,使这些杂质逐渐形成絮状物进行沉淀,使得污水的浑浊度降低,如果混凝剂的剂量不足,就不能很好的中和阴离子,不能形成足够的絮状物沉淀,对污水的处理效果就不够明显;相反如果投入的混凝剂剂量过多,就会附带有更多的阳离子,当与污水中的胶质颗粒相遇时就会相互排斥,不能形成足够的絮状物沉淀,就会影响絮凝的效果,会再次增加污水的浑浊程度,起到相反的作用。除此之外,当三种混凝剂的加入剂量分别达到23mg/L、95mg/L、58mg/L,污水中的COD的清除效率达到最大值,之后会逐渐减小,其形成原因和上述原因类似,除此之外,还有就是三氯化铁可以产生氢氧化铁的胶体物质,可以中和离子、吸附杂质。

3.2经聚合硅酸盐处理后的水质

利用聚合硅酸盐处理的污水,其浑浊度和悬浮颗粒的含量都明显的降低了,浑浊度的降低率达到了98%,COD的清除效率达到了85%,但污水中的酸碱值和微量元素的含量都没有发生改变,根据这个实验结果可以得知聚合硅酸盐对污水中的COD也有明显的清除作用[1]。

3.3混凝出水的厌氧处理

对混凝出水进行处理后可将其用于污泥的培育,每天同一时间测量的数值,然后没过一段时间都要重新换水继续培育污泥,将COD的变化数值及时的记录,根据所记录的结果可以看出厌氧污泥的培育时间越长,对COD的清除效率越高,第二天就可以达到60%,之后会逐渐的稳定在50%左右。这种现象出现的原因是污泥对COD的清除效率存在一个适应期,时间越长污泥的适应性越高,其对于COD的清除效率也就会逐渐稳定下来,但是COD的清除效率也会受到一些其他因素的影响,因此厌氧污泥对于COD的清除率也会产生轻微的波动,但不会影响整体的效果。污水的厌氧生物处理技术最早又被称为厌氧消化或厌氧发酵,可以在厌氧的环境中对微生物等进行分解,从而达到去除杂质的目的[2]。

4.实验结论

通过利用三种不同的混凝剂加入油田污水中进行实验分析,以此来选择最适合用于处理污水的混凝剂,通过这次的实验可以得出以下几个结论。第一,通过在污水中加入三种不同的混凝剂,观察它们对COD的清除效率,可以得知聚硅酸铁铝对污水的处理效果是最好的,可以有效的降低浑浊度。第二,实验结果表明,聚硅酸铁铝的加入剂量达到34mg/L时,对COD的清除效率可以达到最高值,清除效率高达78%,对污水对浑浊度清除效率可达到98%。与聚合氯化铝相比,其对于污水浑浊度的降低效率要高出10%左右,对COD的清除效率要高出20%左右;与氯化铁相比,其对于COD的清除效率要高出13%左右,对污水浑浊度的降低效率要高出2%左右。第三,三种不同的混凝剂对污水的浑浊度和COD的清除效率的机制都是一样的,都是通过中和离子、吸附杂质来达到污水处理的目的。第四,厌氧颗粒可以有效的分解油田废水中的有机物。这次实验的结果可以证明同时利用生物、化学两种方法对污水进行处理,可以达到更好的效果。

结论:

文章主要围绕油田污水生物化学处理技术方面进行了详细分析,希望能给相关人士提供参考价值[3]。

参考文献:

[1]蒋方美,吴长春,李华.西气东输管道的短期调峰方案[J].油气储运,2014,(9):35-37.

[2]李丰,等.气田调峰生产的多目标配产优化模型及其求解[J].天然气工业,2017,32(11):51-53.

[3]沈孝风.输气干线管网瞬态模拟仿真与优化技术研究[D].中国石油大学,2018.

论文作者:韩军,潘静

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/26

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