油田采油废水处理试验研究

发布时间：2017-12-24 11:15

  本文关键词：油田采油废水处理试验研究　出处：《沈阳建筑大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着聚合物驱三次采油技术在我国各大石油中的应用和推广,油田采油废水的产量越来越多。油田采油废水是一种特殊的难降解有机废水。采用传统方法处理油田采油废水难以达到排放标准,且处理费用很高。本试验用水取自葫芦岛油田隔油除砂后的PAM聚合物驱三次采油废水,微黄色,有微弱的刺激气味,COD为280～330mg/L,氨氮为25-30mg/L、氯离子为372.1mg/L、含油量为68mg/L、PAM为71 mg/L、pH值为7.5。本试验采用的处理工艺流程为：铁碳微电解预处理—生物处理—深度处理。铁碳微电解预处理后的出水可生化性强,有毒有害性物质明显降低,为后续的生物处理过程提供了一个稳定的进水条件；在生物处理部分,先采用厌氧生物处理使大分子有机物被水解酸化为小分子,有利于后续的好氧生物处理,好氧生物处理对油田采油废水的COD和NH4+-N具有较好的处理效果；最后再对生化出水进行深度处理,进一步降低其COD和NH4+-N浓度,该过程分别采用H202/03高级氧化法和GAC吸附法,其中GAC吸附处理可分为静态吸附和动态吸附。铁碳微电解预处理通过正交试验,确定影响因素主次：pH值铁投加量反应时间铁碳质量比；试验初步确定的最佳试验方案：pH值为4,铁投加量为1.67×105mmg.L-1,反应时间为30min,铁碳质量比为3：1。单因素试验获得的最佳试验条件为：pH值为3,铁投加量为1.67×105mg·L-,反应时间为30min,铁碳质量比为3：1。铁碳微电解对采油废水的COD、NH4+-N、PAM和油都具有稳定的处理效果,在最佳试验条件下进行处理,COD、NH4+-N、PAM和油的平均去除率分别为53.1%、35.3%、61.0%和38.3%,出水COD.NH4+-N、PAM和油的平均浓度分别为153.2mg/L、8.1 mg/L、27.7 mg/L和42.0 mg/L。生物处理厌氧生物处理的最佳试验条件为：进水pH值控制在7.4～7.6之间,温度控制在37℃,水力停留时间控制在20h。在最佳试验条件下,出水COD和NH4+-N的平均浓度分别为116.9mg/L和22mg/L,COD的平均去除率为25.7%,COD的最大去除率可到27.9%；NH4+-N的平均增长率约为18.4%,NH4+-N的最大增长率可达20%；厌氧生物法对PAM和油也具有稳定的处理效果,PAM和油的平均去除率分别为10.3%和21.0%,出水PAM和油的平均浓度分别为24.8 mg/L和33.2 mg/L。好氧生物处理的最佳试验条件为：进水pH值控制在8-8.2之间,温度控制在34～35℃,水力停留时间控制在18h。在最佳试验条件下,出水COD的平均浓度为57.8 mg/L,COD的平均去除率为51.3%,COD的最大去除率可达55.2%。好氧生物法对NH4+-N、PAM和油都具有稳定的处理效果NH4+-N、PAM和油的平均去除率分别为93.5%、30.9%和58.0%,出水NH4+-N、PAM和油的平均浓度分别为1.4 mg/L、17.1 mg/L和13.9 mg/L。深度处理H202/03高级氧化的最佳试验条件为：3%的过氧化氢投加量为0.4 mL/L,进水pH值控制在8,反应温度控制在20℃左右,反应时间为20min。高级氧化法对COD、NH4+-N、PAM和油都具有稳定的处理效果,高级氧化法对NH4+-N、PAM和油的平均去除率分别为29.2%、32.2%、82.8%和82.1%,则出水NH4+-N、PAM和油的平均浓度分别为40.9mg/L、0.97 mg/L、2.90mg/L和2.50mg/L；采用静态吸附法处理高级氧化出水的最佳试验条件为：活性炭投加量为30g、进水pH值为7、反应温度为30℃、反应时间为45min。静态活性炭吸附法对COD、NH4+-N、PAM和油都具有稳定的处理效果,COD、4+-N、PAM和油的平均去除率分别为63.8%、67.7%、84.1%和83.0%,则出水COD、NH4+-N、PAM和油的平均浓度分别为22mg/L、0.45mg/L、2.72mg/L和2.36mg/L。GAC动态吸附处理的试验条件为：进水pH值为7、反应温度为30℃,当滤速为0.5 m/h,COD、 NH4+-N、PAM和油的去除率分别为67.0%、73.9%、84.5%、83.6%,出水浓度分别为19.1mg/L、0.4mg/L、2.65mg/L、2.27mg/L。GAC动态吸附量为3.58g/g,静态吸附量为5.41g/g,动态吸附比静态吸附效果好。综上所述,采用铁碳微电解预处理—生物处理—GAC吸附处理对油田采油废水的COD和NH4+-N都具有很好的处理效果,处理后的出水无二次污染,且能够降低处理费用。因此,本工艺具有较好的应用前景。
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X741

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