辽河油田采油废水预处理技术研究

发布时间：2020-10-12 18:05

　　 采油废水中含有大量有机以及无机污染物,且污染物可以释放到大气、水体以及土壤中,对生态环境和人类健康有很大的影响。伴随着国家对于环境保护工作更加严格的要求以及油区的居民对于生活环境的日趋重视,采油废水的治理形势相当严峻。因此,油田采油废水的处理问题是目前石油工业亟需解决的问题。由于采油废水组分复杂,难降解有机物成分多,可生化性差,提高废水可生化性成为采用生物处理采油废水亟需解决的难题。本文以实际辽河油田采油废水为对象,研究了 O3、O3/H2O2、O3/UV、UV/H2O2、过硫酸盐处理工艺作为预处理方法,研究中以COD的去除率、BOD5/COD(B/C)作为预处理效果的评价指标,探讨各处理方法在提高废水可生化性方面的效果。以辽河油田外排水来水为研究对象,O3/H2O2联用技术比单一 O3氧化处理在去除COD以及提高可生化性方面效果更加明显。在原废水pH条件(pH=8.50)下,单一03氧化技术的最佳反应条件是O3浓度为20mg/L,氧化反应时间为60min,可实现COD去除率为28.5%,B/C由0.08提升至0.25,经过成本核算,单一03氧化技术处理1吨废水的成本为4.91元。同样的原水条件下,03/H202联用技术的最佳反应条件是03浓度为20mg/L,H202的投加量为0.24g/L,氧化反应时间为60min,该工艺可使COD的去除率达到36.2%,B/C由0.08提升至0.33,经过成本核算,03/H2O2联用技术处理1吨废水的成本为5.79元。对比辽河油田外排水出水处理方法,03/UV联用技术比单一 03氧化处理在去除COD方面的效果更加明显;而UV/H202氧化法比UV/03氧化技术的去除COD的效果更加显著,且反应效率更快。在最佳UV/03反应条件下(氧化反应时间为60min,臭氧浓度为20mg/L,UV功率为18W,反应初始pH=8.00±0.30(原水pH),处理后的出水COD可降至366mg/L,COD的去除率达到35.7%,BOD5为66.82mg/L,B/C提升至0.18。经过成本核算,该方法的废水处理成本较高(33.53元/吨水),其中紫外耗电费用占主要部分;在最佳UV/H202处理工艺条件下(氧化反应时间为30min,H202的投加量为2.4g/L,UV功率18W,反应pH=4.05),出水的COD可降至136mg/L,COD去除率达到78.4%,B/C提升至0.23。经过成本核算,该方法每处理1吨废水需要28.22元,相比UV/O3成本有所降低,但废水的处理效果大大提高。单独通过热活化过硫酸钠,当反应温度在85℃,反应时间为120min,过硫酸钠的投加量为15g/L,原水pH条件下,可使废水COD从582mg/L 降至101mg/L,接近排放要求,可生化性也大大提高。加入亚铁催化剂可加强处理效果,缩短反应时间。在最佳热活化过硫酸钠氧化技术反应条件下(反应温度在85℃,反应时间为120min,过硫酸钠的投加量为15g/L,反应初始pH为原水条件下(pH=8.57),去除率达到82.7%,B/C提升至0.15。经过成本核算,每处理1吨废水需要97.5元。而最佳热活化过硫酸钠+亚铁氧化技术条件下(反应时间为90min,过硫酸钠投加量为15g/L,硫酸亚铁投加量为2.5g/L),废水的出水COD可降至30mg/L,其去除率达到94.9%。经过成本核算,该工艺每处理1吨废水成本为98元。通过对比,可以得出:加热活化过硫酸盐法的处理效果最好,但处理成本高,且存在处理后废水pH较低,需要中和处理;单一使用03效果不如O3/H2O2以及O3/UV联合处理,而UV/H2O2的处理效果较O3/UV更佳,但UV联合使用经济成本均比O3/H2O2的高,所以从可生化性的提高以及经济性来看,03/H2O2是最佳的处理方法。
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X741
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题目的及意义
    1.3 研究内容
第2章 国内外研究动态
    2.1 采油废水的来源和特点
    2.2 采油废水的组成和危害
    2.3 采油废水的预处理技术
        2.3.1 化学混凝法
        2.3.2 吸附法
        2.3.3 电化学法
        2.3.4 微电解技术
    2.4 高级氧化法提高废水可生化性
        2.4.1 Fenton氧化法
3氧化技术'>        2.4.2 O₃氧化技术
3/H₂O₂氧化技术'>        2.4.3 O₃/H₂O₂氧化技术
3组合过程'>        2.4.4 UV/O₃组合过程
2O₂组合过程'>        2.4.5 UV/H₂O₂组合过程
        2.4.6 过硫酸盐法
第3章 实验材料与方法
    3.1 实验仪器
    3.2 实验试剂
    3.3 采油废水水质
    3.4 实验方法
3氧化实验'>        3.4.1 O₃氧化实验
3/H₂O₂氧化实验'>        3.4.2 O₃/H₂O₂氧化实验
3氧化实验'>        3.4.3 UV/O₃氧化实验
2O₂氧化实验'>        3.4.4 UV/H₂O₂氧化实验
        3.4.5 热活化过硫酸盐实验
    3.5 分析方法
        3.5.1 pH值
        3.5.2 化学需氧量（COD）
5）'>        3.5.3 五日生化需氧量（BOD₅）
2O₂浓度'>        3.5.4 H₂O₂浓度
及O₃/H₂O₂氧化法处理1号水'>第4章 O_及O₃/H₂O₂氧化法处理1号水
3氧化处理辽河油田1号水'>    4.1 O₃氧化处理辽河油田1号水
        4.1.1 反应时间对处理效果的影响
        4.1.2 反应pH对处理效果的影响
3浓度对处理效果的影响'>        4.1.3 O₃浓度对处理效果的影响
3/H₂O₂氧化处理辽河油1号水'>    4.2 O₃/H₂O₂氧化处理辽河油1号水
        4.2.1 反应时间对处理效果的影响
2O₂投加量对处理效果的影响'>        4.2.2 H₂O₂投加量对处理效果的影响
3浓度对处理效果的影响'>        4.2.3 O₃浓度对处理效果的影响
        4.2.4 反应pH对处理效果的影响
    4.3 本章小结
3及UV/H₂O₂氧化法处理2号水'>第5章 UV/O₃及UV/H₂O₂氧化法处理2号水
3氧化处理辽河油田2号水'>    5.1 UV/O₃氧化处理辽河油田2号水
3与UV/O₃对处理效果的对比'>        5.1.1 单一O₃与UV/O₃对处理效果的对比
        5.1.2 反应时间对处理效果的影响
        5.1.3 反应pH对处理效果的影响
        5.1.4 紫外灯功率对处理效果的影响
        5.1.5 反应温度对处理效果的影响
2O₂氧化处理辽河油田2号水'>    5.2 UV/H₂O₂氧化处理辽河油田2号水
        5.2.1 反应时间对处理效果的影响
2O₂投加量对处理效果的影响'>        5.2.2 H₂O₂投加量对处理效果的影响
        5.2.3 反应pH对处理效果的影响
    5.3 本章小结
第6章 过硫酸钠氧化法处理3号水
    6.1 热活化过硫酸钠处理3号水
        6.1.1 反应时间对处理效果的影响
        6.1.2 过硫酸钠投加量对处理效果的影响
        6.1.3 反应pH对处理效果的影响
        6.1.4 反应温度对处理效果的影响
    6.2 热活化过硫酸钠十二价铁催化剂处理3号水
        6.2.1 反应时间对处理效果的影响
        6.2.2 反应pH对处理效果的影响
        6.2.3 二价铁的投加量对处理效果的影响
    6.3 本章小结
第7章 成本计算
3及O₃/H₂O₂氧化法成本核算'>    7.1 O₃及O₃/H₂O₂氧化法成本核算
3氧化的成本计算'>        7.1.1 单一O₃氧化的成本计算
3/H₂O₂氧化的成本计算'>        7.1.2 O₃/H₂O₂氧化的成本计算
3及UV/H₂O₂氧化法成本核算'>    7.2 UV/O₃及UV/H₂O₂氧化法成本核算
        7.2.1 UV/03氧化的成本计算
20₂氧化的成本计算'>        7.2.2 UV/H₂0₂氧化的成本计算
    7.3 过硫酸钠氧化法成本核算
        7.3.1 热活化过硫酸钠氧化法的成本计算
        7.3.2 热活化过硫酸钠十二价铁催化剂氧化法的成本计算
第8章 总结
    8.1 全文总结
    8.2 存在问题
致谢
参考文献
攻读硕士期间论文发表情况

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张冰;于水利;时文歆;朱友兵;周刚;;聚四氟乙烯膜处理三元驱采油废水的试验研究[J];给水排水;2016年12期

2 陈玉伟;姜学艳;隋立华;郭亚逢;;含聚采油废水的特点及其处理技术需求分析[J];安全、健康和环境;2014年06期

3 孙恩呈;商平;梁岩;;用海泡石处理采油废水[J];化工环保;2008年01期

4 罗逸 ,唐和清,米琦;测定采油废水中PAM的新方法[J];中国给水排水;2004年03期

5 张齐;刘东方;张丽;黄文力;遆鹏飞;;内循环曝气生物滤池-超滤工艺处理三元驱采油废水[J];工业水处理;2017年06期

6 车鹏;张丽;姜波;;油田采油废水回注技术分析[J];化工管理;2014年33期

7 黄廷林,杨利伟;采油废水回注处理技术[J];工业用水与废水;2000年04期

8 于晓丽;测定油田高含氯采油废水有机污染综合指标存在问题及解决办法探讨[J];石油与天然气化工;2001年04期

9 张兴利;乔志刚;胡宇;;加强油田清洁生产管理达标治理采油废水研讨[J];中国石油和化工标准与质量;2019年11期

10 陈强;孙贤波;陈颖;顾雍;邬莎娜;;电絮凝处理三次采油废水[J];环境工程学报;2017年03期

相关博士学位论文 前2条

1 张冰;聚四氟乙烯膜处理三元驱采油废水的效能与膜污染控制[D];哈尔滨工业大学;2017年

2 陈明辉;人工湿地系统氯离子分布特征及其综合生态效益研究[D];吉林大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 孟宁;辽河油田采油废水预处理技术研究[D];华东理工大学;2019年

2 严寒;两株共生嗜油菌生物膜固定化及其处理采油废水条件研究[D];西安建筑科技大学;2018年

3 陈学汉;氧化塘技术处理桩西采油废水的动力学研究[D];中国海洋大学;2006年

4 陈强;电絮凝法处理三次采油废水的研究[D];华东理工大学;2017年

5 郑轶丽;氧化塘处理高含盐采油废水宏观动力学研究[D];四川大学;2004年

6 谢鲲鹏;化学混凝—生物接触氧化处理高浓度油田采油废水的工艺条件研究[D];辽宁师范大学;2003年

7 陈玲芳;氧化塘处理高含盐采油废水的数学模型研究[D];四川大学;2004年

8 徐俊;含聚采油废水脱盐技术的试验研究[D];哈尔滨工业大学;2006年

9 程亚楠;油田采油废水处理试验研究[D];沈阳建筑大学;2015年

10 鲁逸人;采油废水中聚丙烯酰胺处理技术研究[D];天津大学;2004年

本文编号：2838094