水质提升效果

水质提升效果（精选6篇）

水质提升效果 篇1

随着社会经济和工业化的发展, 城市化进程日益加快, 各个城市居民生活需求日益增大。城市污水排放量逐年增加, 现阶段我国对生态环境保护工作的越来越重视, 因此把城市污水处理工作放在重要战略位置。在淡水资源日益缺乏的今天, 做好城市污水处理工作, 改进污水处理工艺, 对于提高水质, 改善城市水生态系统具有重要意义。

1 当前我国主要城市污水处理工艺

1.1 活性污泥法

这种方式的原理是将未处理的污水与生活污泥放入絮凝吸附池, 在机械化的高速搅拌作用下, 将二者混合为一体, 在絮凝吸附作用下, 水中的污染物会进入沉淀池中, 从而有效讲固体与液体分离。活性污泥法对污水发挥凝絮、生物代谢以及吸附的作用, 在高速机械叫板过程中实现净化污水的目的。活性污泥法是一种典型的物理法, 对污水中的BOD的清除率高大95%以上, 该方法还具有动力处理成本低的优势。但是这种方法污水处理时间长, 总体投入成本高、处理厂需要占用大量的面积, 且处理厂的管理难度巨大。活性污泥法在吸附池、机械运行以及曝气方式等方面需要进一步改进。

1.2 A/O工艺和AA/O工艺

A/O这是一种脱氧除磷工艺, 采用这两种方法能够有效提升COB、BOD以及SS的出水标准。A/O工艺是指在曝气池中添加全混合的厌氧反应池, 污水初步处理后与回流污泥进行混合。采用A/O工艺处理的污水, 具有水质优、含氮量和含磷量较低, 无需进行三级脱氮除磷处理, 与生物活性污泥工艺相比, 水中污泥含量减少。但是A/O工艺使用前, 要将污水经过硝化处理才能使用。此外回流污泥对厌氧池中的磷的溶解有阻碍作用。AA/O工艺是对A/O工艺的升级, 它分为厌氧、缺氧以及好氧三个反应池, 能够最大限度地取出聚磷菌释放的磷和BOD, 在好氧阶段, 聚磷菌又能够吸收大量的磷, 从而达到脱氮除磷的效果[1]。

1.3 间歇式活性污泥法

又称为SBR工艺, 它是由一个或多个曝气池连接组成的污水处理系统, 当污水进行反应池后进行反应后沉淀, 分离处固体和液体。SBR对污水有一定的调节作用, 能够减轻水质和水量变化给污水处理系统的不稳定影响。该方法操作简单, 剩余污泥量少, 脱水简单, 日常运行管理自动化程度高, 能够实现智能控制。但是这种方法对分析仪器的仪表要求非常高[2]。

2 不同城市污水处理工艺对提升水质效果的对比

活性污泥法一般用于中小城镇的污水处理, 而A/O工艺、AA/O工艺和SBR工艺是在传统污泥工艺上的改进, 三种方法对城市污水处理具有重要意义, 已经成为我国污水处理的三大主要方式。三种方式对污水中的COD、BOD以及SS等污染物有着高效的清除率, 能够有效改善水质。AA/O工艺能够最大限度地清除聚磷菌释放的磷、氮以及BOD, 但是这种技术成本投入大, 一般只在大面积富营养化的水污染处理中才会使用。AA/O工艺比其他几种工艺的出水品质高, 且水质稳定。目前我国云南昆明很多污水处理厂已经使用了该技术, 并收获了理想的污水处理效果, 其中TIN的清除率达到50%以上, 而IP的清除率高达87%以上。

3 城市污水处理工艺改进后对水质提升效果评价

城市污水处理技术综合性较强, 涉及范围广泛, 我国应该在科研、生产以及管理上不断改进技术, 进一步提高我国城市污水处理效率。污水处理新技术改进主要从以下两个方面进行: (1) 改善分离技术, 可以对传统污水处理装置进行改进, 采用回转式固液分离技术, 将高效气浮技术和新型重力沉淀技术运用进来, 从而提高污水分离效率。 (2) 改进活性污泥工艺和生物膜工艺。针对这两项技术的改进要使用微孔曝气技术, 包括A/O工艺和AA/O工艺, 引进生物膜接触面氧化、表面曝气、氧化沟以及SBR等技术, 从而进一步提升水质。我国在对污水处理工艺进行改进后, 污水处理指标显著提升, 投入进污水处理的经济费用显著降低, 有效增加了企业的综合经济效益, 减少水污染, 从而促进企业可持续发展。

4 结语

目前我国很多大城市在污水处理工作上已经取得了傲人的成绩, 但是在工艺上仍然有很大的改进空间。为了进一步提高城市污水处理效率, 我们要不断改进技术, 借鉴国外城市污水处理的成功经验和优秀成果, 积极引进新技术和新设备, 加快污水处理工艺创新研发, 进而为我国的生态环境保护事业做出贡献。

摘要：随着现代工业化社会的不断推进, 环境污染问题日益成为制约社会经济发展的主要矛盾。尤其是水排污企业对水资源的污染是巨大的, 为了确保城市水生态环境的绿色安全, 必须采取科学有效的污水处理工艺改善城市水质。本文首先阐述了当前我国城市污水处理工艺现状, 然后提出城市污水处理工艺的改进措施, 最后对改进后的污水处理工艺的应用效果进行对比评价。

关键词：城市污水处理工艺,水质提升效果,比较

参考文献

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[2]雷延盛.污水处理工艺对水质提升效果比较研究[J].现代商贸工业, 2015, (10) :211-212.

大庆油田水质提升工程启动 篇2

大庆油田“十二五”开局重大民生工程———水质提升项目全面启动。5月5日, 3个新建水质深度处理水厂、2个水源供水管网改造和分质供水管网调整项目开槽动工。2012年10月, 一期工程将竣工。届时, 大庆油田水质将达到国家新的《生活饮用水卫生标准》, 106项指标全部达标, 油田员工喝水更放心。

大庆油田没有可替代供水的优质地表水源, 现有水源地改善周期较长, 提升水处理工艺技术水平势在必行。为此, 大庆油田投入人力、物力和财力, 全力推进水质提升工程, 让员工喝上优质水。

水质提升效果 篇3

1 城市污水处理难点

据笔者调查发现, 目前城市污水处理方面还存在诸多难点, 主要源于人们日常生活。 例如:各自日用品的使用, 日用品是人们生活中最常用的物品, 其成分也是多种多样, 含有大量化学物质, 这些物质一旦与水融合便会导致水质复杂, 难免会带来诸多问题。 此外, 在工厂附近的污水排放问题则更加凸显, 城市的发展离不开工商业, 工业生存往往会伴随一些化工原料, 与工业废水相比, 人们的生活用水浓度会更加负责, 因此引起的污染问题会更加严重。 此外, 在一些园林施工中, 施工人员会采用一些农药进行杀虫, 这种农药一旦经过雨水洗礼, 便会流向许多区域, 这一定程度上也会造成水污染。而在我国南方因常年下雨, 因此, 排放的生活污水由于雨水的稀释, 浓度则更低。 不同的生活设置所产生的污水, 污水的数量及质量有着不同的影响。

通过笔者调查发现, 在众多城市废水排放中, 厕所废水占据了很大比重, 厕所废水中氨盐的含量相对较大, 其排放时间通常在夜间。 除厕所废水外, 厨房废水排放也是不容小觑的, 在厨房的废水中, 正磷酸盐占着较高的比例, 其排放量最高的时期有两个段, 一个是早上的6- 8 点, 另外一个是下午的6- 9 点。 综合以上参考资料, 对城市生活污水的处理难点主要是城市生活废水的成分复杂, 其各污染的成分浓度都较低, 因此, 很难准确地评估污染负荷以及季节性、昼夜的变化, 这也是目前城市污水处理的难点。

2 城市污水处理技术

经笔者分析, 现阶段城市在污水处理方面采取了多种技术, 例如:膜分离技术、生态滤池的应用、活性污泥法、循环曝气池以及氧化沟加盖等方法。 笔者将就这几点进行阐述。

2.1 膜分离技术用于城市污水的处理

膜分离技术的应用是科技发展的突出代表, 与传统技术相比膜分离技术更具优势, 它能利用微滤与超滤来对水中微生物进行过滤, 从而达到改善水质污染的效果。 此外, 膜分离技术还能利用化学因子来对水中微粒进行降解, 能充分防治微粒对排水管道的粘附性, 不仅有利于污水处理效率的提高, 还能改善污水的处理质量。

2.2 生态滤池用于城市污水的处理

除膜分离技术以为, 生态滤池也是一种有效的处理方法, 我国近几年对于滤池的研究越来越深入, 并得到诸多理论方法。 生态滤池的应用有利于城市污水的处理, 例如:应用蚯蚓的吞食性而建造一个综合生态滤池, 微生物自身带有新陈代谢的功能, 通过微生物的这个功能来降解污水中的有机物, 然后将已降解完成的污水放入滤池中, 再利用蚯蚓对污水有机物的残渣进行吞食, 从而达到污水的处理效果。 这种方法可以有效的减少污水中的有机物质, 但是由于其有着一定的规模弊端, 因此, 还待研究改善。

2.3 活性污泥法用于城市污水的处理

活性污泥法在城市污水处理中也是一个重要的手段, 它主要是利用微生物新陈代谢将有机物转化为无机化物, 从而对城市污水进行净化处理。 在净化过程中, 污水中会含有一些有机物是不可溶的, 因此, 对于这些有机物可以通过可容性与氧化作用相结合的方式进行处理。 这种技术已经有着比较成熟的理论, 能为城市污水的处理达到一定的效果。

2.4 循环曝气池用于城市污水的处理

循环曝气池是一种封闭式污水处理技术, 是基于活性污水处理基础上的创新。 循环曝气池主要利用封闭的氧化沟来充当处理池, 这样就能全面的与污泥、污水相接触, 从而达到完全的污水处理效果。 在运用此方法时, 还可以对污水气氛的溶解度进行改变, 这能为微生物创造生长条件, 以至于发挥微生物的凝聚作用。

2.5 氧化沟加盖封闭式的污水处理

氧化沟加盖封闭式的污水处理要涉及到物理反应、化学反应与生物反应三个不同的阶段, 污水在氧化池要经过长时间发酵, 经过生物和化学反应之后释放到空气中, 因此对于污水处理机构来讲, 使用最广泛的除臭措施就是通过生物反应池展开除臭技术处理, 由于每个地区的污水排放量以及当地的环境等很多方面都存在一定的差异性, 所以废水的大量排放对环境造成的危害性也不同, 由于具体规模不一样, 所以在措施的选择上也不尽相同, 各个部位的控制装置设备也存在较大的变化, 但是在具体的加盖除臭技术实施过程中都会遇到多种问题, 在加盖除臭技术处理后, 还要专门的巡查人员对厂区污水排放工作展开监督, 才能保障污水处理厂构筑物加盖除臭取得一定的进展。

3 城市污水处理技术发展方向

在目前城市生活污水的处理方法中, 一般都是运用化学手段和生物技术, 但是, 这些技术的效果不是特别好, 而对空间的的要求也会比较大。 随着科技的发展, 将会不断研发出一些新的技术, 为污水的处理技术得到更大的进步, 比如静电水污水处理技术, 这项技术的研发, 为城市污水的处理开辟了一条新道路, 其原理是在水中建立一个静电场, 然后由于臭氧等物质的产生, 便可以全面清除有机物以及细菌等。 在运用些项技术时如果还与其他的化学手段相结合, 这便可以有效的防止二次污染的发生。 这项技术对于成本的投入要求不高, 且具有较高的环保功能。 除了静电水污水处理技术外, 双膜处理技术也随之而来。

如今日新月异的科学技术在我们生活中出现, 那么, 对于污水的处理模式也会被改变。 对居民用水进行细化, 将其分为饮用水和不可接触的用水等, 对于居民的饮用水, 可以用现代的处理手段进行处理净化。 而对于居民所用的不可接触水则可实施回用, 用回用的方法来缓解水的短缺问题, 可以有效提升污水的利用率。

结束语

综上所述, 污水处理问题一直是很多人重点关注的问题, 也是我们每个人必须要面对的现实问题, 因此我们必须加大污水处理力度, 充分缓解水资源短缺问题, 并积极研制出一系列质量过硬, 效果够好的设备技术, 从而使城市水资源质量得到有效提升, 为城市环境保护贡献一臂之力。

摘要：随着我国城市化进程的加快, 人们是生活水平得到了充分提高, 在这种发展状况下, 城市污水排放量也得到了显著增长, 在一定程度上造成严重的环境污染。归根结底, 城市污水的产生源于人们日常生活与工厂排放, 本文将对城市污染处理工艺进行分析, 为我国生态环境保护课题提供一些参考意见。

关键词：城市污水,污水处理工艺,水质提升,措施

参考文献

[1]徐驰.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J].江西农业学报, 2010, 01:160-162.

水质对深部调驱效果影响研究 篇4

但在辽河油田已经实施的深部调驱井组中, 有的区块出现了凝胶体系不成胶或成胶强度小等问题, 已经影响到了深部调驱的现场应用。经过对现场化学剂和水质分析, 认为配制过程中采用油田污水成分复杂是导致这一问题的根源。经过调研发现, 目前对于水质对成胶效果影响还没系统的进行研究, 因此开展了水质对成胶效果影响研究, 实验选取了钙离子、镁离子、硫离子、悬浮物和含油情况几个指标进行单因素研究。

1 实验部分

1.1 实验药品

(1) 部分水解聚丙烯酰胺 (相对分子量2 500万) , 辽河油田现场用;

(2) 交联剂GJ-1;

(3) Na2S、Ca Cl2Mg Cl2 (分析纯) ;

(4) 凝胶配制用水:现场模拟水。

1.2 实验仪器

(1) LVTD—Ⅱ型Brook Field黏度计 (美国) ;

(2) 电子天平YDP-02-OD型 (德国) ;

(3) 电热恒温干燥箱。

1.3 实验方法

1.3.1 模拟水组成

根据辽河油田开展调驱现场水质分析结果, 配置成模拟水, 组成见表1。

1.3.2 凝胶的制备与黏度测定

将聚合物、水、交联剂按一定比例依次加入烧杯中, 搅拌, 配制成200 m L溶液, 装入250 m L的密封瓶内, 抽真空、封口, 放置于60℃恒温干燥箱内, 定期取样测定黏度, 以30 s测定值作为凝胶的黏度值。

1.3.3 水质影响因素模拟方法建立

影响因素的研究采用的单因素模拟法, 以Na2S、Ca Cl2、Mg Cl2、现场过滤出悬浮物、区块脱水原油和模拟水配置成一系列不同浓度的盐水, 然后按照1.2.2的方法配置凝胶, 定期测定黏度。

2 结果与讨论

2.1 钙离子对深部调驱效果的影响

按照1.3.3的方法, 配制钙离子浓度为50、75、100、150 mg/L的盐水, 配制凝胶, 定期观测黏度, 并与模拟水对比, 结果如图1所示。

由图1可以看出, 随着钙离子浓度不断增加, 凝胶的成胶的强度时不断下降的, 当钙离子含量为100 mg/L时, 凝胶的强度就只有模拟水的一半 (15d) , 究其原因, 钙离子可以与HPAM的羧基相结合, 造成聚合物黏度下降[3];另一方面还可以与HPAM发生分子内、分子间的交联, 挤占了交联剂的位置, 通过这两个方面造成凝胶的强度大幅下降。通过研究, 钙离子可以对凝胶的强度产生较大的影响。

2.2 镁离子对深部调驱效果的影响

按照1.2.3的方法, 配制钙离子浓度为15、30、50、80 mg/L的盐水, 配制凝胶, 定期观测黏度, 并与模拟水对比, 结果如图2所示。

由图2可以看出, 镁离子对凝胶强度的影响与钙离子基本一致, 凝胶强度都是随着镁离子浓度的增加而下降的, 当镁离子含量为30 mg/L时, 凝胶的强度就只有模拟水的一半 (15 d) ;综合来看, 相同浓度下, 镁离子比钙离子对凝胶强度影响更大。

2.3 硫离子对深部调驱效果的影响

按照前面的方法。配制0.3、0.5、1.0、2.0、3.0mg/L浓度的盐水, 配制凝胶。结果如图3所示。

由图3可以看出, 硫离子对凝胶强度的影响十分巨大, 当硫离子含量为0.5 mg/L时, 凝胶黏度基本上就下降了一半 (10 d) ;当硫离子含量大于3.0mg/L时, 凝胶基本上不成胶。硫离子可以与HPAM发生氧化反应, 导致分子链断裂, 导致HPAM黏度下降;另一方面硫离子可以与有机铬交联剂发生反应, 导致产品失效, 影响凝胶强度。

2.4 悬浮物对深部调驱效果的影响

按照前面的方法。配制含5、25、50、100 mg/L悬浮物的盐水, 配制凝胶, 观测黏度。由图4可以看出, 悬浮物对凝胶强度有较大的影响, 随着悬浮物含量不断增加, 凝胶成胶强度不断下降, 当悬浮物含量为25 mg/L时, 凝胶强度下降了近50%。聚丙烯酰胺分子中的极性基团 (羧基、酰胺基) 与悬浮物接触吸附, 吸附在悬浮物表面上的高分子长链可能同时吸附在另一个杂质的表面上, 通过“架桥”方式将两个或更多的粒联在一起, 加速颗粒的沉降, 导致絮凝, 消耗了堵剂溶液中的聚丙烯酰胺, 从而降低凝胶成胶能力[4]。

2.5 含油情况对深部调驱效果的影响

按照前面的方法。使用区块脱水原油配制含50、100、200 mg/L原油的盐水, 配制凝胶, 观测黏度。

由图5可以看出, 含油情况对凝胶黏度影响不大, 在0~200 mg/L时, 黏度下降值在基本是都在30%以内。含油量不是造成凝胶黏度下降的关键因素。

2.6 p H值对深部调驱效果的影响

p H值直接使用酸碱进行调节, 调节p H值为6、7、8、9, 分别配制凝胶, 观察强度, 研究p H值对凝胶成胶效果的影响。

由图6可以看出, p H值对凝胶强度有着较大的影响, 该有机铬凝胶体系较适宜碱性环境, 在酸性条件下, 凝胶强度下降较快, 但是随着碱性增强, 凝胶的强度也是在下降的, 对于该体系而言, 最佳的p H值使用的范围是7~8。

3 结论

(1) 水质对凝胶的影响主要有:p H值、悬浮物、硫离子含量、二价阳离子。

(2) 硫离子对凝胶成胶效果影响最严重, 含量大于3.0 mg/L时, 凝胶基本上不成胶;悬浮物对凝胶强度也有较大的影响, 要现场要进行深部调驱, 应对这两个因素进行控制。

(3) p H值, 二价阳离子会对凝胶的强度造成影响, 含油情况基本上不会影响凝胶强度。

(4) 根据水质研究结果, 对辽河开展调驱成胶效果较差的Q5块进行水质分析, 该水质悬浮物含量在70~100 mg/L之间波动, 是造成凝胶成胶较差的原因, 在进行过滤处理后, 凝胶成胶正常。

参考文献

[1] 刘家林, 潘庆, 肖传敏, 等.深部调驱在辽河油田矿场应用.特种油气藏, 2011;18 (增刊) :139—141Liu Jialin, Pan Qing, Xiao Chuanmin, et al.Application of the compound indepth profile modification in liaohe oilfield.Special Oil&Gas Reservoirs.2011;18:139—141

[2] 吴宝华, 唐纪云, 吕晓凤.海外河油田交联聚合物溶液深部调驱试验研究.特种油气藏, 2003;10 (4) :77—80Wu Baohua, Tang Jiyun, LüXiaofeng.Experimental study of deep profile control by cross-linked polymer in Haiwaihe oilfield.Special Oil&Gas Reservoirs, 2003;10 (4) :77—80

[3] 王海英, 宋华.金属离子对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响.精细石油化工进展, 2013;14 (5) :20—23Wang Haiying, Song Hua.Effects of metallic ions on polyacrylamide solution viscosity.Advances in Fine Petrochemicals, 2013;14 (5) :20 —23

水质提升效果 篇5

1 实验材料与仪器

1. 1 实验材料

( 1) 聚合物: 大庆油田第二采油厂现场使用聚合物,分子量为1 500×104,固含量90% 。

( 2) 实验用水: 采用清水配制四种不同矿化度水质稀释,水质矿化度及离子组成如表1所示。

( 3) 实验模型: 人造长方岩心,尺寸为30 cm×4. 5 cm×4. 5 cm,空气渗透率900×10- 3μm2。

( 4) 实验用油: 现场原油与煤油配制模拟油,45℃条件下黏度8. 53 m Pa·s。

1. 2 实验仪器

( 1) FY—3型恒温箱,控制精度为±1℃;

( 2) Waring搅拌器,转速分为7档;

( 3) 精密压力调节器: 调节范围为0. 05 ~ 0. 4MPa,精度0. 000 8 MPa;

( 4) 压力传感器: 最大量程为0. 2 MPa,精度为0. 001 MPa;

( 5) BROOKFIELD DV-II + Pro型布氏黏度计:用于测定聚合物黏度;

( 7) 气瓶、夹持器等( 图1) 。

2 实验方法

2. 1 模拟预剪切

聚合物溶液进入油层深部区域之前,经过了井口和近井地带的高速剪切,本研究利用Waring搅拌器,模拟炮眼及近井地带剪切,依据聚合物分子量1 500×104,浓度1 000×10- 6( ppm) 清配清稀聚合物溶液黏度保留率55% ,确定剪切强度,所有体系统一剪切到所需实验黏度。

2. 2 确定恒压实验方法

物理模拟实际上反映的是油藏中某点的驱替状况或驱替规律,油藏深部是剩余油的富集区、是驱替的主要层段,是室内物理模拟的对象。这一区域的压力梯度值低且变化不大,可近似认为恒定,因此采用恒定压力梯度实验方法,本研究地层深部压力梯度0. 10 MPa /m。

2. 3 实验流程

( 1) 气测岩心渗透率;

( 2) 岩心抽真空,饱和水,计算孔隙度;

( 3) 水测岩心渗透率;

( 4) 饱和油,老化24 h;

( 5) 水驱至含水98% ,转注不同矿化度水质稀释聚合物体系0. 7 PV,后续水驱至98% 以上,计算提高采收率。

3 实验结果与讨论

按照以上实验条件考察了四种不同矿化度水质稀释聚合物溶液在不同实验方案条件下的驱油效果。

3. 1 等黏条件下驱油效果及分析

由于现场注入设备一定,注入体系从配制到注入地层过程中受到的剪切程度近似一致,本组实验考察配制同等黏度的聚合物体系在同等剪切条件下注入的驱油效果,结果见表2。

在该种聚合物分子量及浓度范围条件下,剪前黏度相同的聚合物体系,经过同样强度的剪切,矿化度高的水质稀释的聚合物体系比矿化度低的体系黏度保留率低,抗剪切能力相对更弱。等黏等段塞大小条件下,污水稀释体系比清水稀释体系提高采收率值增加3. 3% ,矿化度高的水质稀释聚合物驱油效果普遍好于低矿化度水稀释体系。由于清配污稀驱油实验聚合物用量[1 800×0. 7 mg /( L·PV) ]大于清配低矿化度水稀释驱油实验用量[1 000×0. 7mg / ( L·PV) ],用量小及岩心中污水对聚合物黏度的降低的双重影响,导致低矿化度水质稀释驱油效果差。剪切使得尺寸和链长损失,直接导致增黏能力的下降,只有尺寸越大,链长越长,通过分子缠绕,才能提高增黏能力。高矿化度水质稀释体系要保证同等黏度,需要保持高的浓度,虽然高矿化度水质降低了聚合物分子链的尺寸,导致链蜷缩,但是聚合物浓度的增加,单位体积溶液聚合物的量增大,弥补了聚合物尺寸和链长的损失,故高矿化度稀释体系驱油效果好[6]。

3. 2 等聚合物用量条件下驱油效果及分析

考虑到等黏条件下聚合物用量不同对提高采收率的影响,开展了两种不同驱油体系在聚合物用量相等条件下的岩心驱油实验,剪后黏度为40 m Pa·s的清水和污水稀释驱油体系驱油效果如表3所示。

清水稀释聚合物体系比污水稀释聚合物体系提高采收率值增加2. 9% ,等黏等聚合物用量条件下,影响驱油效果的因素一方面是段塞大小,另一方面体现在驱油体系黏弹性差异。由于水质矿化度的不同,同等聚合物用量条件下,低矿水质的段塞大小比高矿水质大0. 3 PV,前者是后者的1. 75倍。由黏弹性测定可知,同等黏度条件下,清水体系的储能模量和耗能模量均好于污水体系( 图2,图3) ,即清水体系的黏弹性好。清水稀释聚合物体系的驱油效果好,不仅因为段塞大,起到流度控制的作用时间长;还因为聚合物的黏弹性对于提高聚合物的波及体积和驱油效率都十分有利,黏弹性是评价和影响驱油效果的重要指标[7,8]。

3. 3 考虑地层水稀释条件下驱油效果及分析

考虑到岩心模拟实验地层水稀释对油水前缘的影响,考察了清水稀释体系在岩心驱替过程中采用不同矿化度水质驱替对段塞驱油效果的影响,结果见表4。

针对清配清稀驱油段塞体系,整个驱油过程中清水驱替 要比污水 驱替的提 高采收率 值增加1. 8% 。由于污水矿化度与饱和的地层水矿化度比较接近,而清水矿化度比地层水矿化度低很多,注入地层后清水稀释聚合物溶液“工作黏度”受驱替用水矿化度的影响较大。清水驱替有利于段塞工作黏度的保持,污水驱替使得段塞油水前缘工作黏度降低,削弱了聚合物驱油体系扩大波及体积提高驱油效果的能力,清水驱替比污水驱替的段塞实际黏度要高,这是驱油效果好的主要原因。

4 结论

( 1) 不同矿化度水质稀释剪前等黏体系,剪后高矿化度稀释体系黏度保留率相对较低,高矿化度水质稀释驱油效果明显好于低矿化度水质稀释体系。

( 2) 等黏条件下,高矿化度水质稀释体系储能模量和耗能模量都小于低矿化度水质稀释体系,即稀释水质矿化度越低,体系的黏弹性越好。

( 3) 等聚合物用量条件下,由于低矿化度水质稀释体系段塞比高矿体系段塞大很多,提高驱油效果好。

( 4) 由于地层水稀释对段塞油水前缘的影响,使得油水前缘驱替相工作黏度减小,降低了驱油体系的驱油效果。

参考文献

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水质提升效果 篇6

沙曲选煤厂入洗原煤属国家发改委2012 年16 号令 《特殊和稀缺煤类开发利用暂行规定 》中划定的特殊和稀缺煤类,其产品是低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性的优质主焦煤。

沙曲矿5 号煤可采厚度1. 05 ~ 5. 04 m,平均2. 89 m; 含夹石0 ~ 6 层,多数为1 ~ 2 层,岩性为炭质泥岩和泥岩,厚度大多在0. 06 ~ 0. 20 m之间。顶板为泥岩及极少量中—细粒砂岩; 底板为粉砂岩、泥岩,含一定比例的粗碎屑岩。根据沙曲选煤厂2011 年由太原理工大学完成的 《矿井新开采煤对煤泥水系统影响的研究项目研究报告》,沙曲矿5 号煤层顶、底板样品的测试分析结果表明: 开采煤层的顶、底板样品中所含的主要矿物质是石英、高岭石和蒙脱石。所有样品存在不同程度的泥化现象。5 号煤顶板的泥化比( 泥化比即是小于500 μm筛下物的百分数) 均超过2. 0% ,说明其泥化程度极为严重。

选煤厂因入选原煤矸石泥化严重,煤泥水问题成为制约洗煤生产的顽疾。在煤泥水处理过程中使用凝聚剂等方法,并在现有条件下开展了大量煤泥水系统优化工作,循环水澄清效果显著提高,但浮选精煤灰分居高不下、油耗偏高等问题又严重制约着沙曲选煤厂的稳定生产和经济效益的进一步提高。

生产实践发现,洗煤循环水中含有的Ca2 +、Mg2 +、K+、Na+、Cl-、 SO42-、 CO32-等离子,对水的硬度有影响,而水的硬度对浮选效果又有一定影响[1]。水中最常见的这些离子会和其他因素同时发生变化,彼此联系在一起时,会产生组合效应对浮选过程产生重大影响。因此,研究水的硬度对浮选效果的影响,对提高精煤回收率,合理利用稀缺煤类,具有一定的意义。水的硬度影响浮选的关联示意图见图1。

2 试验研究

2. 1 水质分析

沙曲选煤厂生产补加水主要来自处理后的矿井排水、浅层地下水和深层地下水。选煤厂循环水的离子组成与天然水大致相同,主要金属阳离子为K+、Na+、Ca2 +、Mg2 +、Al3 +、Fe3 +,主要阴离子为CL-、SO42-、HCO3 -。循环水中的AL3 +、Fe3 +离子含量非常少,主要是因为在煤泥水的p H值范围内,Al3 +、Fe3 +以沉淀形式存在。但沙曲选煤厂采用重介分选工艺,因磁选效果差,循环水中存在较多的Fe3 +。

考察到水质硬度对煤泥浮选的影响情况,在试验过程中采用去离子水和选煤厂循环水作为浮选用水,利用水质硬度调整剂( Ca CL2) 调节水质硬度[2],分别进行浮选试验。水质硬度单位均以Ca CO3计量[3]。

2. 1. 1 水质硬度试验

采用去离子水为浮选试验用水,使用1. 5 L的XFD - Ⅲ型单槽浮选机,叶轮转速1 800 r/min。试验流程如图2 所示。

采用循环水作浮选用水进行试验,使用1. 5L的XFD - Ⅲ型单槽浮选机,叶轮转速1 800r / min。试验流程如图3。

在煤油用量400 g /t的条件下,按图2 所示流程进行不同水质硬度的浮选试验,试验用水均为特定硬度的去离子水。试验结果见表1。

在煤油用量300 g /t的条件下,按图3 所示流程进行不同水质硬度的浮选试验,试验用水均为特定硬度的现场循环水。试验结果见表2。

2. 1. 2 调浆强度试验

从表1、2 可知,水质硬度600 mg /L时,浮选效果最好,水质硬度2 000 mg /L时,精煤产率和灰分最大。故考虑在水质硬度600 mg /L和2 000 mg / L条件下分别进行不同调浆强度的浮选试验,图4 为试验流程。浮选过程中浮选机叶轮转速不变,均为1 800 r/min。水质硬度600 mg /L时的试验结果见表3; 水质硬度2 000 mg / L时的试验结果见表4。

从试验结果看,水质硬度600 mg /L的条件下,随着调浆强度的增加,精煤产率逐渐增加,精煤灰分增加不大; 调浆强度1 500 ~ 1 800 r/min时,精煤产率增加了4. 77% ,而灰分仅增加了0. 10% ,调浆强度2 400 ~ 2 700 r/min时,精煤产率和灰分均变化不大。

从试验结果看,水质硬度2 000 mg /L的条件下,随着调浆强度的增加,精煤产率先增加后降低,精煤灰分也是先增加后降低; 调浆强度2 400 r / min时,精煤产率最大,增加了4. 31% ,而灰分基本没有变化。

2. 1. 3 接触角试验

用压片机分别对纯煤和煤矸石进行压片,采用不同硬度的水作为待测液体,依次测量不同水质硬度的水在煤和煤矸石压片上的接触角。接触角的测定使用JC2000D接触角/接口张力测量仪。

在试验中,分别测量不同硬度的水在煤和矸石压片上的接触角,每组做二次平行试验,数据见表5。

由表5 可见,随着水质硬度的增加,煤的接触角先变大后减小,说明较低的水质硬度可以增加煤的可浮性; 随着水质硬度的增加,煤矸石的接触角逐渐减小,而且煤的接触角和煤矸石的接触角之间的差值也先变大后减小,水质硬度小于700 mg / L时,煤和煤矸石之间的润湿差异性大,选择性好; 水质硬度大于700 mg /L时,煤和煤矸石之间的润湿性差异小,选择性差。

2. 2 水质硬度对煤泥浮选的影响规律

水质高硬度下分散剂和调浆强度对改善煤泥浮选分选指标的影响[4]。采用去离子水和沙曲选煤厂循环水为浮选用水,利用水质硬度调整剂来调节水质硬度,分别进行浮选试验。结果表明:水质硬度在100 ~ 400 mg /L时,随着水质硬度的增加,精煤产率和灰分均增加; 水质硬度在400 ~600 mg / L时,随着水质硬度的增加,精煤产率和灰分均减小; 水质硬度在600 ~ 2 000 mg/L时,随着水质硬度的增加,精煤产率和灰分均增加。

在适当条件下,高强度调浆影响浮选速率,增加欲浮矿物的选择性团聚,同时降低受抑矿物的浮选活性[5]。在水质硬度600 mg /L条件下,增加调浆强度可显著改善分选指标,精煤产率显著增加,而灰分基本不变; 在水质硬度2 000mg / L条件下,增加调浆强度也可适当改善分选效果[6]。

不同的水质硬度下,煤和煤矸石接触角的测试结果表明: 随着水质硬度的增加,煤的接触角先变大后减小,说明较低的水质硬度可以增加煤的可浮性; 随着水质硬度的增加,煤矸石的接触角逐渐减小,而且煤的接触角和煤矸石的接触角之间的差值也先变大后减小; 水质硬度小于700mg / L时,煤和煤矸石之间的润湿差异性大,选择性好; 水质硬度大于700 mg /L时,煤和煤矸石之间的润湿性差异小,选择性差。

从水质硬度对煤粒表面润湿性的影响来说,当水质硬度小于700 mg /L时,水质硬度的增加,不会对精煤产率和灰分产生影响。水质硬度在700 ~ 2 000 mg / L时,随着水质硬度的增加,精煤产率和灰分均增加[7]。

3 实验结论

结合水质硬度对煤泥浮选的影响,从水质硬度对起泡剂性能、煤粒表面电动电位和煤粒表面润湿性三个方面来解释水质硬度对煤泥浮选的影响机理[8]。水质硬度在100 ~ 400 mg/L时,增加水质硬度,精煤产率和灰分均会升高。此时,水质硬度对起泡剂性能和煤粒表面电动电位的影响起主导作用; 水质硬度在400 ~ 600 mg/L时,增加水质硬度,会使精煤产率和灰分减小,此时,水质硬度对起泡剂性能的影响也起主导作用; 水质硬度在600 ~2 000 mg/L时,增加水质硬度,会使精煤产率和灰分均升高,此时,水质硬度对煤粒表面润湿性的影响起主导作用。沙曲选煤厂水质硬度控制在600 mg /L左右,浮选效果相对较好。

针对沙曲选煤厂煤泥进行的水质硬度对煤泥浮选的影响研究,明确了水质硬度对煤泥浮选的影响规律。对高水质硬度下分散剂和调浆强度对分选指标的影响进行了研究,其结果可以更好的指导现场生产。

参考文献

[1]张明青,刘炯天,周晓华,等.煤泥水中主要金属离子的溶液化学研究[J].煤炭科学技术,2004,32(2):14-16.

[2]郭德,张秀梅,吴大为.对Ca2+影响煤泥浮选和凝聚作用机理的认识[J].煤炭学报,2003,28(4):433-436.

[3]方启学.钙镁对微细矿粒分散稳定性的影响及机理研究[J].国外金属选矿,1998(6):42-45.

[4]张明青,刘炯天,王永田.水质硬度对煤泥水中煤和高岭石颗粒分散行为的影响[J].煤炭学报,2008,33(9):1058-1062.

[5]孙宇欣,杨红卫.煤泥水的特性与絮凝剂的应用[J].煤炭技术,2001,20(5):39-41.

[6]郭德.细泥对浮选的影响及解决方案[J].煤炭工程,2003(1):11-12.

[7]何伯泉,陈祥涌.泡沫浮选表面化学[M].北京:冶金工业出版社,1987.