含油污水

含油污水（精选9篇）

含油污水 篇1

绪论

含油废水的来源很广, 石油工业的采油、炼油、储油运输及石油化学工业都产生含油废水。目前, 多数油田都采用注水开发, 在油田开采后期综合含水率可达90%以上, 油井产物内的水量远大于油量。这些水在气液分离、原油净化过程中与原油分离, 成为含油污水。据统计, 2002年中石油所属油田的污水总量已达4.97×108t/a, 2005年中石化胜利油田的污水总量约达2.6×108t/a。随着开采时间的延续, 这类污水还会持续增加, 是油田污水的主要来源。

含油污水不合理处理回注和排放不仅使油田地面设施不能正常运行, 同时也会造成环境污染, 影响油田安全生产, 因此必须合理处理利用含油污水。随着油田注水开发生产的进行带来两大问题, 一是注入水的水源问题, 人们希望得到能量大而稳定的水源, 油田注水开发初期注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决, 过量开采清水会引起局部底层水位下降, 影响生态环境;二是原油含水量不断上升, 含油污水量越来越大, 污水油对生态系统、植物、土壤、水体会产生严重影响, 况且其含有许多固体颗粒、游离油、乳化油和各种残余助剂, 处理更加困难, 不经过处理直接排放的危害更大, 会导致非常严重的环境污染。若不经处理直接注入地下, 则固体微粒和油珠将堵塞油下降, 最终导致采油率的降低。

含油废水处理技术, 按其作用原理和去除对象一般可分为物理化学法 (主要有气浮法、膜分离法、吸附法、粗粒化法等) , 化学法 (主要有化学絮凝法、化学氧化法、电化学法等) 和生物处理法 (主要有活性污泥和生物滤池法) 。各种单一净化方法都有其局限性, 根据废水成分与性质、油分存在的形式、回收利用的深度、排放方式以及环境和经济的要求等因素, 通常采用几种方法合理组合, 形成多级处理工艺, 从而实现良好的工艺效果, 使出水水质达到废水排放标准。

研究发现, 将无机絮凝剂和有机絮凝剂复合投用可以明显改善处理效果。这是由于有机絮凝剂中阳离子对废水中的乳化油滴起到了电荷中和及压缩双电层的作用, 促使乳化油滴进一步破乳析出, 而且有机絮凝剂有很长的分子链, 能在经凝聚作用形成的胶体颗粒间进行架桥, 形成大而坚韧的絮凝体, 从而改善絮凝体性能。复合絮凝剂的性能好坏取决于絮凝体的形成状态及其物质的量。因此, 通过优化复合絮凝剂来提高处理效率并降低成本成为该领域的重要研究内容。

1 研究目的及主要研究内容

1) 利用絮凝法对含油污水进行处理, 使处理后的水有机物含量下降, 出水浊度和油含量达到国家规定的排放标准。

2) 选择合适的絮凝剂种类或复配方式, 使其对污水的处理效果好, 且成本低、来源广、无二次污染。

3) 通过试验确定最佳的絮凝操作条件, 如操作温度、溶液p H值、絮凝剂用量等, 保证良好的絮凝效果。

4) 絮凝剂的选择:絮凝剂的合理选用是絮凝技术应用是否成功的一个重要因素。有关絮凝剂的选择主要是各种絮凝剂对于同种试验条件下对于含油污水处理效果的比较。初步选择的絮凝剂包括硫酸铝钾、硫酸铝、硫酸高铁、聚丙烯酰胺、壳聚糖、明胶。

5) 最佳絮凝条件的确定:条件试验主要包括用量试验和配比试验。

2 试验材料和方法

试验用的废水为法一联合站排放的污水, 经肉眼观察, 污水呈淡黄色, 内有悬浮固体。经检测, 浮油粒径一般大于100μm, 静止一定时间后往往形成膜漂浮在水面;分散油粒径为10~100μm, 呈微小的油珠悬浮于水中;乳化油粒径小于10μm;溶解油粒径一般小于几微米。

本试验所采用的絮凝剂主要有6种:壳聚糖、明胶、聚丙烯酰胺 (PAM) 、硫酸铝、硫酸铝钾, 硫酸高铁, 各种絮凝剂的性质有很大的差异[1]。

试验流程如下:将已测定粒度分布、含油量等指标的废水密闭保存, 使用前先用移液管将废水移入试管中均匀搅拌, 再向其中加入酸进行酸化处理;之后, 分别加入配置好的絮凝剂进行试验。

2.1 单独投无机絮凝剂的用量试验

1) 取6支试管, 分别向6支试管中加入5 m L废水, 然后分别向6支试管中加入0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.4 m L同种无机絮凝剂 (如硫酸铝) 。

2) 反复颠倒试管, 待絮凝剂与原水充分混合接触后, 将试管静置, 观察试管中变化, 并记录。

3) 当絮团完全沉降后, 取试管中的上清液于比色皿中, 使用U-2800紫外/可见分光光度计测试管中上清液的透光值。

4) 根据透光值计算含油量[2]。

同样地, 采用上述方法, 将硫酸铝钾和硫酸高铁作为无机絮凝剂分别进行试验。通过测量试管中上清液的透光值和含油量, 对比3种无机絮凝剂的效果, 选出每种无机絮凝剂的最佳用量。通过对试验数据的分析, 选出3种絮凝剂中絮凝效果最好、经济效益最高的絮凝剂[3]。

2.2 有机絮凝剂与无机絮凝剂的复配试验

2.2.1 壳聚糖用量一定, 无机絮凝剂的最佳用量

1) 取6支试管, 分别向6支试管中加入5 m L废水, 然后分别向6支试管中加入0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.4 m L同种无机絮凝剂 (如硫酸铝) 。

2) 分别向6支试管中加入0.5 m L的壳聚糖, 反复颠倒试管, 使絮凝剂与原水充分混合接触, 将试管静置, 观察试管中变化, 并记录。

3) 当絮团完全沉降后, 取试管中的上清液于比色皿中, 使用U-2800紫外/可见分光光度计测试管中上清液的透光值[4]。

4) 根据透光值计算含油量。

同样地, 采用上述方法, 将硫酸铝钾和硫酸高铁作为无机絮凝剂分别进行试验。确定3种絮凝剂与复配时每种无机絮凝剂的最佳用量, 3种絮凝剂与壳聚糖的最佳配比用量, 以及3种复配方式中絮凝效果最好、经济效益最高的絮凝剂[5]。

2.2.2 无机絮凝剂用量一定, 壳聚糖的最佳用量

1) 取5支试管, 分别向试管中加入5 m L废水以及等量 (上面试验中确定的无机絮凝剂最佳用量) 的无机絮凝剂。

2) 分别向5支试管中加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 m L壳聚糖。

3) 颠倒试管, 使絮凝剂与原水充分混合接触, 将试管静置, 观察试管中变化, 并记录。

4) 当絮团完全沉降后, 使用U-2800紫外/可见分光光度计测试管中上清液的透光值。跟据透光值计算含油量, 确定壳聚糖的最佳用量。

3 结果与讨论

3.1 絮凝剂的种类和选择原则

本试验选择了6种絮凝剂, 分别为壳聚糖、聚丙烯酰胺 (PAM) 、明胶、硫酸铝、硫酸铝钾 (明矾) 和硫酸高铁。絮凝剂的选择原则如下:

壳聚糖、明胶是天然高分子物质, 无毒无害, 使用后无二次污染, 而且具有来源广泛、絮团易清理等特点。

PAM是人工合成的高分子絮凝剂, 在废水处理领域广泛应用, 作絮凝剂使用时用量少, 处理后废水的澄清效果好。

硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸高铁是无机絮凝剂, 本身来源广泛, 用量少, 使用后污染小, 见效快[6]。

3.2 单絮凝剂对废水的处理效果

本试验为絮凝剂的选择试验。首先使用BS210S精密电子天平称取壳聚糖、明胶、聚丙烯酰胺、硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸高铁各1 g。将壳聚糖放到烧瓶中加入冰醋酸将其溶解, 放入烧瓶中定容, 将壳聚糖制成1 g/100 m L的溶液, 在烧瓶中溶胀24 h后方可使用[7];将明胶、聚丙烯酰胺按照1 g/100 m L配成溶液, 且聚丙烯酰胺需溶胀24 h才可使用;将硫酸铝、硫酸铝钾和硫酸高铁絮凝剂按1 g/100 m L配置成溶液。

取5支试管, 每支试管中加入5 m L废水, 分别向5支试管中加入壳聚糖、明胶、硫酸铝溶液、硫酸铝钾溶液、硫酸高铁溶液各0.5 m L, 加入后震荡试管, 使其均匀混合, 然后静置, 观察变化[8]。

加入壳聚糖后, 有少量的微小絮团出现, 絮团沉降缓慢, 且小絮团悬浮在溶液中, 很难完全沉降。这种现象可能是由絮凝剂的用量不足所导致的。

加入明胶溶液后, 絮凝剂的絮凝效果不是很明显, 絮凝剂只是均匀地与含油污水混合在一起, 没有絮团出现, 废水也没有澄清。明胶是从自然物质中提取, 虽然它无毒或低毒、无二次污染, 但絮凝活性较低, 所以不宜单独使用明胶处理含油污水[9]。

加入硫酸铝后, 有较大的絮团出现, 而且形成的速度很快, 污水被澄清, 大块的絮团迅速下沉。这种絮凝反应很快, 证明了絮凝剂进入后马上吸收了污水中的油滴以及杂质[10]。形成的大絮团, 由于杂质的质量大于水的密度, 所以迅速下沉到了试管的底部。

加入硫酸铝钾溶液后, 试管中的含油污水很快形成了小絮团, 而且数量也很多, 并互相集结在一起向下方沉淀。污水迅速澄清, 但是没有硫酸铝溶液产生絮团快。明矾是工业上常常使用絮凝剂, 能够很快在废水中释放出3价的铝离子, 将水包油之间的双电子层中和使油滴能够集结在一起形成大的油滴, 这样就能很快形成絮团下落到试管的底部[11]。

加入硫酸高铁溶液后, 有大量的黄色絮团产生, 且溶液明显呈淡黄色[12]。待8 h后, 絮团完全沉降, 溶液被澄清。硫酸高铁溶液处理含油污水效果较好, 但絮团沉降时间过长, 影响絮凝效果。

通过上述试验可以证实, 硫酸铝溶液、硫酸铝钾溶液处理效果都很好, 但壳聚糖溶液和明胶的处理效果较差。因此, 决定选取硫酸铝、硫酸铝钾和壳聚糖进行下一步试验。

3.3 单絮凝剂用量对废水处理效果的影响

3.3.1 使用硫酸铝处理污水的最佳用量

取6支试管, 分别向6支试管中加入5 m L废水, 然后再分别向1号至6号试管中加入0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.4 m L同种硫酸铝溶液。震荡试管, 待絮凝剂与原水充分混合接触后, 静置试管, 观察试管中的变化。

静置一段时间后, 1号和2号试管中没有明显现象;3号和4号试管中出现微小的絮团, 但絮团沉降缓慢;而5号和6号试管中有较大絮团沉积在底部, 随着絮凝剂用量的增加, 絮团的数量也增多[13]。因此, 单独使用硫酸铝处理含油污水时, 在一定范围内, 硫酸铝投入越多, 絮凝的效果越好, 污水的处理效果越好。

对比每支试管中上清液的透光值, 在一定范围内随着硫酸铝溶液用量的增加, 上清液的透光值增加, 即絮凝的效果越好[14]。考虑到经济的合理性, 在试验范围内, 添加0.25 m L硫酸铝溶液时, 处理效果最好。

3.3.2 使用硫酸铝钾处理污水的最佳用量

采用相同的办法单独使用硫酸铝钾进行试验。经过观察, 1号至4号试管中无明显变化;5号试管中有微小的絮团出现, 但沉降缓慢;6号试管中有絮团, 虽沉降缓慢, 但仍沉降到底部。随着硫酸铝钾用量增多, 沉降速度加快。

对比每支试管中上清液的透光值, 在一定范围内随着硫酸铝钾溶液用量的增加, 上清液的透光值增加, 即絮凝的效果越好。考虑到经济的合理性, 在试验范围内, 添加0.4 m L硫酸铝溶液时, 处理效果最好。

3.3.3 使用硫酸高铁处理污水的最佳用量

采用相同的办法单独使用无机絮凝剂硫酸铝钾进行试验。经观察, 1号和2号试管中无明显变化;3号至6号试管中有絮团产生, 但沉降速度慢[15]。随着硫酸高铁用量的增加, 试管中絮团数量也增加, 而且沉降速度更快, 但试管中上层的澄清液呈淡黄色。

对比每支试管中上清液的透光值, 刚开始投加硫酸高铁溶液时, 透光值没有增加, 反而降低, 这是因为起初投加的硫酸高铁量较少, 没有絮凝效果, 而且硫酸高铁溶液本身呈淡黄色。当投加的量大于0.15 m L时, 随着硫酸高铁溶液用量的增加, 试管中上清液的透光值不断地增大, 絮凝效果越来越好。但由于铁系絮凝剂对金属的腐蚀性较强, 且在絮凝操作条件不佳时, 常使出水带有浅黄色, 这些都限制了其应用。

3.4 硫酸铝与壳聚糖复配对污水的处理效果

3.4.1 壳聚糖用量一定, 硫酸铝的最佳用量

取6支试管, 分别向6支试管中加入5 m L废水, 然后分别加入0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.4 m L同种的硫酸铝溶液;再分别向6支试管中加入0.5 m L的壳聚糖, 待絮凝剂与含油污水完全混合后, 观察变化。

1号至4号试管中无明显变化;5号试管和6号试管中有细小的絮团, 絮团的沉降速度很慢。与5号试管中絮团的沉降速度相比, 6号试管中絮团沉降更快, 但6支试管中的颜色均呈乳白色。

根据每支试管中上清液的透光值分析, 起初随着硫酸铝用量的增加, 透光值降低, 这是因为在硫酸铝投入量小于0.2 m L时, 絮凝效果不明显。当硫酸铝投入量大于0.2 m L时, 在试验范围内, 随着硫酸铝用量的增加, 复配絮凝剂的絮凝效果越好。经比较, 当硫酸铝的用量为0.4 m L时, 与壳聚糖的复配效果最好。

3.4.2 硫酸铝用量一定, 壳聚糖的最佳用量

取5支试管, 分别向试管中加入5 m L的废水及0.25 m L的硫酸铝溶液, 再分别向5支试管中加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 m L壳聚糖。当絮凝剂与含油污水完全混合后, 观察变化。

经观察, 1号和2号试管中有细小的絮团, 沉降较快, 3号至6号试管中没有明显的变化。

根据每支试管中上清液的透光值分析, 起初随着壳聚糖用量的增加, 透光值降低, 这是因为在壳聚糖投入量小于0.5时, 絮凝效果不明显。

综上所述, 硫酸铝与壳聚糖复配处理含油污水时, 在试验范围内, 硫酸铝与壳聚糖的最佳配比为4∶5;此时, 絮凝产生的絮团最多, 且沉降速度最快, 絮凝效果最好。

3.5 硫酸铝钾与壳聚糖复配对污水的处理效果

3.5.1 壳聚糖用量一定, 硫酸铝钾的最佳用量

取6支试管, 分别向6支试管中加入5 m L废水, 然后分别加入0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.4 m L同种的硫酸铝钾溶液;再分别向6支试管中加入0.5 m L的壳聚糖, 待絮凝剂与含油污水完全混合后, 观察变化[16]。

1号试管中有少量絮团沉积在底部, 还有大量的微小絮团悬浮在水中;2号试管中有大量的絮团悬浮在水中, 沉降缓慢;3号试管中有大量的絮团沉降在底部, 少量的絮团悬浮在底部;4号和5号试管中有大量絮团沉积在底部, 上清液澄清, 随着硫酸铝钾用量的增加, 絮团越来越多, 上清液越来越澄清, 透光值逐渐增大, 絮凝的效果越来越好。

3.5.2 硫酸铝钾用量一定, 壳聚糖的最佳用量

取5支试管, 分别向试管中加入5 m L的废水及0.25 m L的硫酸铝溶液, 再分别向5支试管中加入0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 m L壳聚糖。当絮凝剂与含油污水完全混合后, 观察变化。

经上述试验可以发现, 无机絮凝剂与有机絮凝剂复配使用时, 要比单独使用无机絮凝剂处理含油污水的效果好, 而且硫酸铝钾与壳聚糖复配时处理含油污水比硫酸铝与壳聚糖复配时处理含油污水的效果好。

4 结语

通过絮凝剂的遴选试验, 以及硫酸铝钾-壳聚糖复配絮凝剂与硫酸铝-壳聚糖复配絮凝剂做对比, 得出以下结论:

1) 在絮凝剂的遴选试验中, 发现单独添加无机絮凝剂处理含油污水的效果要优于单独添加有机絮凝剂。

2) 在无机絮凝剂的对比试验中, 考虑到试验效果和经济性两方面, 单独添加硫酸铝比单独添加硫酸铝钾或单独添加硫酸高铁效果更好, 更经济, 而且在试验范围内硫酸铝的最佳用量为0.25 m L。

3) 在絮凝剂的复配试验中, 由于复配絮凝剂利用了有机絮凝剂的吸附桥原理和无机絮凝剂的离子中和双电子层原理;因此, 无论是在反应速度上, 还是处理后上清液的各项指标, 都优于其他的絮凝剂。

4) 经试验, 硫酸铝钾-壳聚糖复配絮凝剂处理含油污水比硫酸铝-壳聚糖复配絮凝剂处理含油污水效果好, 且硫酸铝钾与壳聚糖的最佳配比为4∶5。

含油污水 篇2

摘要：本文在简要介绍生态湿地种类后,介绍新型生态湿地技术在兰石化含油污水处理中的应用,以及新型生态湿地技术的优越性.作 者：吴科启    朱奇  作者单位：吴科启(天津科技大学海洋科学与工程学院,天津,300090)

朱奇(中国石油集团工程设计有限公司华北分公司,北京,100120)

期 刊：化学工程与装备   Journal：CHEMICAL ENGINEERING & EQUIPMENT 年，卷(期)：, “”(2) 分类号：X7 关键词：传统塘    新型塘    生态湿地    兰石化含油污水   

油库含油污水处理流程探讨 篇3

笔者对某油库污水处理流程进行粗浅的设计和分析, 供大家探讨。

工程实例

某油库属于河边油库, 接卸油料需要用水辅助卸油、扫管线, 以接卸单罐2船柴油或汽、柴油各1船 (以目前船舶运输的承载量计算, 是油库一天的可接卸的工作量) 为最大排污水量, 约为250m3, 接卸完成后油罐排出的罐底水均经静置至油水分离后再进入污水处理系统处理, 操作步骤是经三级过滤: (1) 经过油水分离池静置不少于5h, 该池容积为270m3, 可容纳一次一天的作业量的最大排污水量, 进行油水分离; (2) 收集浮在水面的油污, 将该池的水排到滤水池, 该池容积为150m3, 再由滤水池排到净水池; (3) 净水池容积为100m3, 静置不少于3h后, 再排入污水处理系统。

1 进出水水质

进入废水处理站前先经油水分离池、滤水池和净水池进行沉淀、调节进入污水处理站的废水水质已大幅下降, 水质参数如表1。

要求含油废水经处理后, 出水水质达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 中的一级标准, 即如表2。

2 废水处理工艺流程

根据污水的水质特征以及相关废水的处理经验选用的工艺流程如图1。

2.1 工艺流程说明

油污水经管道自流进入调节池, 均衡水量、水质后经泵, 同时投加PAC、PAM后进入气浮浮选分离, 将破乳后的油及悬浮物通过气浮原理从水相中分离出来, 在此过程中COD也得到相应去除。

气浮池出水由提升泵提升至核桃壳过滤器进行过滤处理, 以保证出水全面达标排放。

经过滤器过滤处理后的废水与库区生活污水进入CASS池进行生化处理, 以除去污水中的有机物, 出水由加压泵提升进入多介质过滤器, 出水达标排放。

调节池的废油由人工定期清理, 气浮池及CASS池剩余污泥排入污泥池, 定期外运, 污泥池上清液回流至调节池, 重新进入处理系统, 防止二次污染。

2.2 各处理单元说明

(1) 调节池

在整个处理系统中设置了污水调节池。通过调节池设置, 能充分平衡水质、水量, 使污水能比较均匀进入后续处理单元, 提高整个系统的抗冲击性能及减少处理单元的设计规模, 有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。水泵控制采取液位自动控制方式, 水泵将根据设定的液位高度自动启停。

(2) 气浮池

气浮处理法就是向废水中通入空气, 并以微小气泡形式从水中析出成为载体, 使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质粘附在气泡上, 随气泡一起上浮到水面, 形成泡沫———气、水、颗粒 (油) 三相混合体, 通过收集泡沫或浮渣达到分离杂质、净化废水的目的。浮选法主要用来处理废水中靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。

(3) 核桃壳过滤器

该过滤器采用经特殊加工后的核桃壳为过滤介质具有较强的吸附能力, 并且滤料能反洗再生, 抗压能力强 (23.4kg/cm2) , 化学性能稳定 (不易在酸、碱溶液中溶解) , 硬度高。耐磨性好、长期使用不需要更换, 吸附截污能力强 (吸附率25~53%) 、亲水性好、抗油浸。因该滤料比重略大于水 (1.225g/cm3) , 反洗再生方便, 其最大特点就是直接采用滤前水反洗, 且无需借助气源和化学药剂, 运行成本低、管理方便、反冲洗强度低、效果好、滤料不易腐烂、经久耐用、并可根据水质要求, 采取单级或双级串联使用, 具有去油污能力强等特点。

(4) CASS池

本工艺CASS池设有配水系统、曝气系统、滗水系统、污泥回流系统, 结构上分为生物选择区和主反应区。生物选择区是设置在CASS池前端的小容积区, 是根据活性污泥反应动力学原理而设置的;通过主反应区污泥的回流并与进水混合, 可充分利用活性污泥的快速吸附作用去除溶解性有机物, 有利于改善污泥的沉降性能, 防止污泥膨胀的发生;此区还具有良好的脱氮功能, 可将NOx-转化为N2排入空气。有机物最终的去除和硝化反应的场所在主反应区, 运行过程中, 通常对主反应区的曝气强度进行控制, 以使主反应区内废水处于好氧状态。

整个CASS运行系统采用PLC控制, 运行基本参数设定为:周期T=12h, 每天2周期。初始周期内时间分配:进水-曝气9.0h, 静沉1.5h, 滗水1.0h, 闲置阶段0.5h。该控制系统运行周期和每个周期内各个阶段的运行时间可根据水质、水量的变化进行重新设定。该控制系统可以做到系统运行的最优化。完整的CASS工艺运行分为四个阶段:

(1) 曝气阶段。边进水边曝气, 同时将主反应区的污泥回流至生物选择区, 回流比为0.5~1.0。

(2) 沉淀阶段。停止曝气, 静置沉淀以使泥水分离, 在沉淀刚开始时, 由于曝气所提供的搅拌作用能使污泥发生絮凝, 随后污泥以区域沉降的形式下降, 因而所形成的沉淀污泥浓度较高。与SBR工艺不同的是, CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水, 而且污泥回流也不停止。

(3) 撇水阶段。处于撇水状态时不停止进水。撇水期间, 污泥回流系统照常工作, 其目的是提高选择区的污泥浓度, 促进反硝化作用;系统定期外排泥也在此阶段进行。

(4) 闲置阶段。正常闲置期是在撇水器恢复运行状态后开始, 根据运行情况可调整。闲置期间继续进水, 污泥回流系统照常工作。

(5) 多介质过滤器

多介质过滤器利用填充介质的吸附与过滤功能除了能去除由酚、石油类等引发的臭味和由各种有机污染物及铁、锰等形成的色度外, 还可用于去除汞、铬等重金属离子和合成洗涤剂及放射性物质等。

3 构筑物及设备设计参数

3.1 调节池

材质:钢筋混凝土, 数量:1座, 水力停留时间:25.2h, 有效容积:255m3, 水面超高:0.5m, 尺寸:15m×5m×4.5m。

配套设备:撇油机1台, 超声波电磁流量计1个。

提升泵:2台 (Q=15m3/h, H=15m, 3k W, 耐磨渣浆1用1备) 。

3.2 气浮池

材质:碳钢防腐 (内衬玻璃钢) , 数量:1座, 水力停留时间:1.3h。

尺寸:5.0m×2.0m×2.5m。

配套设备:溶气泵1台, 回转式刮渣机1台, 管道混合器1台。

3.3 中间水池

材质:钢筋混凝土, 数量1座, 水力停留时间5h, 有效容积56m3, 有效水深3m, 水面超高0.5m, 尺寸5m×2.8m×4.5m。

配套设备:二级提升泵2台 (Q=15m3/h, H=15m, 1.5k W, 1用1备) 。

3.4 核桃核过滤器

材质:碳钢防腐, 数量1座, 尺寸准800。

配套设备:反冲洗泵2台 (Q=30m3/h, H=55m, 7.5k W, 1用1备) 。

3.5 CASS池

材质:钢筋混凝土, 数量1座, 水力停留时间28.8h, 有效容积300m3, 有效水深6.0m, 水面超高0.5m, 尺寸10m×5m×6.5m。

配套设备:微孔曝气器200套 (准125) , 风机2台 (3.28Nm3/min, 58.8k Pa, 7.5k W, 一用一备) , 滗水器1台 (B-XBS150) , 潜水推流器1台 (QJB0.85/8-260/3-740C) , 污泥回流泵2台 (Q=15m3/h, H=10m, 1.5k W, 1用1备) 。

3.6 清水池

材质:钢筋混凝土, 数量1座, 水力停留时间5h, 有效容积56m3, 有效水深4m, 水面超高0.5m, 尺寸:4m×3.5m×4.5m。

配套设备:三级提升泵2台 (Q=15m3/h, H=15m, 1.5k W, 1用1备) 。

3.7 多介质过滤器

材质:碳钢防腐, 数量1座, 尺寸准1200

配套设备:反冲洗泵2台 (Q=30m3/h, H=55m, 7.5k W, 1用1备) 。

3.8 污泥池

材质:钢筋混凝土, 数量1座, 有效容积87m3, 有效水深5.0m, 水面超0.5m尺寸:5m×3.5m×5.5m。

4 工艺技术特点

本工艺主要特点在于CASS池, CASS工艺具有以下优势:

流程简洁, 省去了二沉池。

连续进水, 分段出水, 省去缓冲池。

占地面积较小, 比普通曝气法小20~30%。

运行费用省, 采用全自动控制, 管理简单方便。

处理效率高, 出水水质好。

运行可靠, 耐负荷冲击能力强, 不发生污泥膨胀。

5 结语

本工程好氧工艺采用CASS工艺, 该工艺是在SBR工艺基础上发展起来的, 与SBR工艺不同的是, CASS工艺在沉淀阶段不仅不停止进水, 而且污泥回流也不停止。本工艺经多介质过滤器后的出水预期应能达到污水综合排放标准中的一级标准要求。

参考文献

[1]《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》 (CJJ31-89) .

[2]《污水综合排放标准》 (GB18918-2002) .

[3]《中华人民共和国水污染防治法》.

[4]《中华人民共和国环境保护法》.

[5]《室外排水设计规范》 (GB50014-2006, 2014年版) .

[6]《石油化工污水处理设计规范》 (GB50747-2012) .

含油污水 篇4

摘要：因油田污水处理过程中添加了大量的`化学剂以及油田生产中采用油井酸化、压裂等措施,使污水中的乳化油浓度增加,处理难度加大,经过初级处理后,仍含有大量有机物而不能达标.本文通过对离子液体性质及其在含有机物废水处理中应用的文献综述,论述了离子液体作为油田含油污水深度处理剂的可行性,并对其应用前景进行了展望.作 者：范洪富 张红香 陈少鸿 Fan Hongfu Zhang Hongxiang Chen Shaohong 作者单位：范洪富,张红香,Fan Hongfu,Zhang Hongxiang(大庆石油学院石油工程学院)

陈少鸿,Chen Shaohong(中石化胜利油田分公司)

污水含油在线监测系统的开发 篇5

对于注水驱油的油田, 特别是采用早期注水方式开发的油田, 经过一段时间开发后, 生产的原油含水率随着时间的推移迅速上升, 由于水里含有一定数量的原油和其他物质, 若不及时处理、利用任意排放将会给人们的生活和生产带来严重灾害。对含油污水进行处理, 回注地下, 变害为利, 对环境保护和油田生产都十分有利。

油田对于含油污水的除油的主要方法有:重力分离法;物化法、化学混凝法 (加混凝剂等) ;粗粒化法;过滤法等方法。由于水质不同及要求处理的深度不同, 单靠一种除油方法, 很难达到预期的目的, 所以在现场使用时, 都是几种方法联合使用[1]。

油田污水含油量测定采用的标准是SY/T5329—94 (碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法, 其规定的方法是通过石油醚等有机溶剂萃取污水中的油份而使油富集, 然后与标准油比色得出测量结果) , 这种方法已不能满足工业需要[2]。

2 本系统主要功能

本系统中上位机的作用主要是提供一个人机交互界面, 使操作人员可以直观的了解现场各工艺参数, 根据生产需要发出相应的控制指令。在现场, 系统利用GQS-186型油份浓度计将采集数据存储在FP-1中, 松下 (FP-1) 接收的是GQS-186传送的 (4-20) mA的模拟量, 并实时将数据采集和存储部分取出, 并传送到装有组态王软件的上位机。由于下位机采用了PLC进行采集数据, 各物理参数通过相应的变送器得到4-20mA的标准信号, 通过屏蔽电缆接至PLC的AI或DI模块。由于采用电流方式传输, 因此传输距离远, 而具有较好的抗干扰能力, 控制信号通过PLC的AO或DO口输送数据, 控制现场执行动作。经过上位机的处理将控制信号反馈回PLC实施控制。技术人员通过查看数据、曲线、报表, 并对这些数据进行详细分析, 从而设置运行参数、发出控制命令, 最终实现对整个系统的控制, 使得系统性能有了很大提高。

系统要具备定时休眠和自启动功能, 为保证测量数据的准确性, 每次监测前后要自动清洗, 要具有多点监测功能, 并根据含油量的不同, 可以手动或自动调节加药量, 具有通讯故障保护功能。

3 污水含油在线监测系统的构成

1、系统硬件结构

现场控制技术的系统硬件结构主要由以下几部分组成:

(1) 监控计算机

监控计算机是现场控制技术系统硬件人机对话的平台, 为了保证整个控制系统的可靠性, 会选用工控机作为监控计算机 (上位机) 。采用常用的RS-232通讯协议, 将用户方通过RS-232接口与PLC进行通信。

(2) 可编程控制器

可编程控制器 (PLC) 它是整个控制系统的执行部分, 完成对自动控制系统的设计及实现。在本设计中采用了松下FP1型可编程控制器。由于它内部采用了多种滤波器, 而且CPU与I/O光电隔离具有很强的抗干扰能力, 因此可在各种恶劣的工业条件环境下工作[3]。

在本设计中应用了PLC的开关量控制、模拟量控制、通信联网等功能。开关量控制在设计中体现在对油份浓度计的上电与断电控制。还有清水、污水阀门开关的控制也是利用了开关量的控制功能, 以实现现场工作的要求。开关量控制的应用, 取代了传统的继电器控制系统, 实现逻辑控制和顺序控制。

模拟量控制是通过PLC所带的外加功能模块所完成的, 通过A/D模块将油份浓度计输出的电流转化成数字量, 在上位机做出相应的处理之后, 在通过D/A模块转化成一定的模拟量来驱动外围设备.

(3) 油份浓度计

GQS-186型智能油份浓度计是海上、陆上用于对水中油份浓度进行连续检测和报警的装置。原理是利用光学浊度法的原理, 采用超生波乳化水中油, 然后测定乳化前后的散射光差, 求出水中的含油量。

2软件设计

现场控制技术的系统软件设计主要有以下几部分组成:见图示3-1。

上位机软件采用的组态王软件6.5版编写的, 实现了汉化用户界面。“组态王”是建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包[4]。

此系统在人机界面上可实现的功能:

运行监控:通过运行监控界面用户可以在计算机屏幕上直观地看到现场的生产运行情况。

参数设定:参数设定界面主要目的是方便用户对系统运行过程中的一些重要参数进行修改。

数据管理:组态王中数据管理由SQL访问功能来实现。

报表生成:数据报表是反应生产过程中的数据、状态等, 并对数据进行记录的一种重要形式。

网络功能:是一种真正的客户—服务器模式, 支持分布式历史数据库和分布式报警系统, 可运行在基于TCP/IP网络协议的网上, 使用户能够实现上、下位机以及更高层次的厂级联网

“组态王”软件实现了系统的集约化管理。在组态画面开发系统中, 设计了各种参数的实时设置画面。

4 结论

1、提高自动化水平, 减少人力消耗, 并且可以准确的分析污水中含油量, 系统稳定可靠;具有数据远传功能, 可实现各站联网, 集中监控;采用组态软件, 画面直观, 可视性好。

参考文献

[1]王霞.油田含油污水含油分析中几个问题的探讨.新疆石油科技, 2002 (2) -12

[2]韩萍芳, 徐宁, 吕效平, 王延儒.超声波污油破乳脱水的研究.南京工业大学学报.2003 (25) -5

[3]宋延民, 马景利, 王华堂, 孔庆美, 沈新天, 张志扬.污水处理的PLC控制系统.城市环境与城市生态.2002 (15) -2

[4]李卫平, 原思聪.基于PLC和组态王的泵站监控系统设计.自动化技术与应用.2004 (23) -5

含油污水 篇6

本工作以含油浮渣为原料制备了一种含碳吸附剂,并用于含油污水的处理。采用比表面分析仪和SEM技术对含碳吸附剂进行表征。通过正交实验考察了含碳吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和污水pH对含油污水处理效果的影响,并对含碳吸附剂加入量和吸附时间两个主要因素进行了单因素实验,以期找到最佳的污水处理条件。

1 实验部分

1.1 材料和仪器

含油浮渣:辽河油田联合站污水处理厂,主要指标见表1。由表1可见,含油浮渣的含水率很高,含油率和含渣率相对较低。含油浮渣浸出液中的重金属含量低于GB 8978—1996《污水综合排放标准》[12]中的二级指标要求。

木质活性炭:东莞洪笙活性炭有限公司,含水率不大于10%,灰分不大于5%。

含油污水:辽河油田曙光采油厂,COD为502.12 mg/L,石油类质量浓度为45.31 mg/L,pH=7。

Quanta200型钨灯丝环境扫描电子显微镜:FEI香港有限公司;F-Sorb2400型氮吸附比表面分析仪:北京金埃谱科技有限公司。

1.2 含碳吸附剂的制备

称取500 g含油浮渣于热解炉中密闭热解。升温速率为10℃/min,热解温度650℃,热解停留时间2 h,全程氮气保护。热解过程中冷凝分离出的不凝气、油和水均可回收利用。先后用无机混合酸液和无机碱液洗至反应后固体产物中的灰分和氧化物充分溶解。将剩余固体水洗至中性,烘干,研磨后过200目筛,最终得到27.64 g含碳吸附剂,收率为5.53%。

1.3 含碳吸附剂处理含油污水

取一定量含碳吸附剂加入到盛有100 mL含油污水的锥形瓶中,置于恒温振荡仪上振荡吸附一定时间,过滤后测定吸附前后污水中的COD和石油类质量浓度。

1.4 分析方法

采用氮吸附比表面分析仪分析试样的孔结构;采用SEM技术观察试样的微观形貌。

分别按照HJ/T 399—2007《水质化学需氧量的测定快速消解分光光度法》[13]和HJ 637—2012《水质石油类和动植物油的测定红外分光光度法》[14]测定含油污水的COD和石油类质量浓度。

2 结果与讨论

2.1 含碳吸附剂的元素组成

含碳吸附剂与木质活性炭的元素组成见表2。由表2可见,含碳吸附剂中碳元素含量高达90%(w)以上,与木质活性炭中碳元素含量相当。

2.2 含碳吸附剂的孔结构表征

含碳吸附剂和木质活性炭的表面特性参数及碘吸附值见表3。由表3可见:含碳吸附剂的比表面积相对较小,但孔隙体积和平均孔径较大,孔径分布较宽;木质活性炭的孔径小,比表面积较大;木质活性炭的碘吸附值较含碳吸附剂大,说明含碳吸附剂中的中孔较多,而木质活性炭的孔径分布则以微孔为主。

2.3 含碳吸附剂的SEM表征

含油浮渣、含碳吸附剂和木质活性炭的SEM照片见图1。由图1可见:含油浮渣的表面光滑,油相明显;含碳吸附剂表面粗糙,分布有大小不一的孔隙;木质活性炭则质地紧密,孔径小且分布均匀。

2.4 正交实验

在固液吸附体系中,主要的影响因素包括吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和污水pH[15,16]。

针对以上4种主要因素,设计4因素3水平的正交实验。正交实验因素水平见表4。正交实验结果见表5。

1)ka1,ka2,ka3,Ra以COD去除率为考察指标。2)kb1,kb2,kb3,Rb以石油类去除率为考察指标。

由表5可见:分别以COD去除率和石油类去除率为考核指标时,各影响因素的大小顺序均为含碳吸附剂加入量>吸附时间>吸附温度>污水pH;最佳条件组合均为A3B2C2D2,即含碳吸附剂加入量为40 g/L,吸附时间为60 min,吸附温度为30℃,污水pH为7。

综合考虑经济成本和国家污水排放标准的相关规定,对含碳吸附剂加入量和吸附时间这两个主要因素进行单因素实验,以期找到最合适的污水处理条件。

2.5 含碳吸附剂加入量对污水处理效果的影响

在吸附温度为30℃、吸附时间为60 min、污水pH为7的条件下,含碳吸附剂加入量对污水处理效果的影响见图2。由图2可见:随含碳吸附剂加入量的增加,COD去除率和石油类去除率均逐渐增加;当含碳吸附剂加入量为20 g/L时,污水中的COD和石油类质量浓度已分别下降至42.62 mg/L和5.83 mg/L,COD和石油类的去除率分别为91.51%和87.1%,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。综合考虑处理成本及污水处理效果,选择最佳含碳吸附剂加入量为20 g/L。

●COD去除率;■石油类去除率

2.6 吸附时间对污水处理效果的影响

在吸附温度为30℃、污水pH为7、含碳吸附剂加入量为20 g/L的条件下,吸附时间对污水处理效果的影响见图3。由图3可见:随吸附时间的延长,COD去除率和石油类去除率均逐渐增加;当吸附时间达60 min后,继续延长吸附时间,COD去除率和石油类去除率的变化不大。故确定最佳吸附时间为60 min。

●COD去除率;■石油类去除率

2.7 含碳吸附剂与木质活性炭的污水处理效果比较

在吸附温度为30℃、吸附时间为60 min、吸附剂加入量为20 g/L、污水pH为7的最佳实验条件下,分别采用含碳吸附剂与木质活性炭处理初始COD为502.12mg/L、石油类质量浓度为45.31 mg/L的含油污水。含碳吸附剂与木质活性炭对含油污水处理效果的比较见表6。由表6可见,含碳吸附剂的污水处理效果优于木质活性炭。这是由于,污水中石油类等有机污染物的分子较大,吸附这些有机污染物的能力往往受吸附剂中中孔数量的影响[17],木质活性炭的孔径小,以微孔为主,因而吸附有机大分子污染物的效果不如含碳吸附剂。

3 结论

a)以含油浮渣为原料制备含碳吸附剂,收率为5.53%。比表面积分析和SEM技术的表征结果显示:制得的含碳吸附剂中碳元素含量高,表面粗糙,孔径分布以中孔为主,比表面积为477.5 m2/g,碘吸附值为376.48 mg/g。

b)通过正交实验和单因素实验得到含碳吸附剂处理含油污水的最佳条件为:吸附温度30℃,吸附时间60 min,含碳吸附剂加入量20 g/L,污水pH 7。在最佳实验条件下,处理初始COD为502.12mg/L、石油类质量浓度为45.31 mg/L的含油污水,处理后的COD和石油类质量浓度分别为42.62 mg/L和5.83 mg/L,COD和石油类的去除率分别为91.51%和87.1%。达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准。

三元复合驱含油污水处理技术 篇7

1 三元复合驱污水的特点

1) 三元复合驱采出水中含有大量的聚丙烯酰胺, 表面活性剂和碱致使污水的黏度变大, 污水中油珠粒径变小, 污水乳化严重;

2) 聚合物驱采出污水由于其粘度高、油水乳化严重, 所以污水携带固体悬浮物能力强、油滴和固体颗粒上浮或下沉阻力大。

以上因素使得传统的隔油池、沉降设备处理效率低, 过滤装置容易堵塞。

2 处理工艺

2.1 物理方法

物理方法处理三元复合驱含油污水主要是着重加强高效处理设备的研究来提高处理效率。曹振锟等根据“浅池理论”研制开发了处理三元复合驱含油污水的组合式沉降分离装置。[1]利用交叉流斜板, 使油珠聚结加速上浮, 固体物质加速沉降, 从水中分离出来。与沉降罐比较, 具有出水水质好、处理效率高、占地少的特点。

陈雷[2]等采用聚结法, 通过改进聚结除油填料的空间结构形式和填装方式, 提高聚结效率。采用工艺:原水→聚结反应器→斜板沉降→砂滤→回注。聚结装置首先使原水中的油粒相互聚结成直径较大的颗粒, 使之易于重力分离, 同时去除原水中的浮油;在后续的斜板沉淀工艺中, 变大的油粒依靠密度差实现有效的油水分离, 悬浮固体含量也相应地得到部分去除;石英砂过滤处理可将水中残余的油粒、悬浮固体最终去除。整个工艺流程未投加任何药剂, 处理后出水水质满足回注水质要求, 可作为三元复合驱采回注用水处理工艺。

下图是大庆采油厂的三元复合驱含油污水处理的工艺流程:

油站来水—曝气沉降—气浮沉降罐—一级双层压力过滤—二级过滤—缓冲外输的处理流程。该流程是以传统含油污水的处理工艺组合起来的。该工艺流程的处理效果较好, 但是运行一段时间后由于三元复合驱水水质较复杂, 沉降罐会出现效率不高的现象, 过滤罐的结构及反冲洗方式不是很合理, 严重的影响了过滤效果。该工艺流程还有待进一步的改进和完善。

2.2 化学法或物理化学法

目前含聚污水处理研究的一个主要方向是药剂的改进和新型药剂的研制。龙凤乐[3]等用有机阳离子型和非离子型药剂多元复配制备除油剂, 进行了三元复合驱采出液油水分离剂的试验, 在实验室试验基础之上提出一系列加药方案, 并进行了现场试验。结果表明有机阳离子型除油剂RNJ可以较好的解决注聚含油污水的处理问题, 在投加质量浓度为10mg/L时, 在一次加药的情况下, 除油率达到90%。

陈颖等用次氯酸盐氧化法制备K2Fe O4所得到的滤液是一种较稳定的强氧化剂, 用该滤液氧化油田三元复合驱污水, 降解率大于60%。该方法的出水水质较好, 强氧化剂不仅可以降解污水中的聚合物、COD对其它杂质也有一定的去除效果。

李玉江等[4]电厂粉煤灰为主要原料研制了一种新型复合无机高分子混凝剂PAFS, 用于三次采油废水的混凝水处理, 结果表明该混凝剂效果明显优于PAS和PFS, 其出水满足油田污水一级处理的出水水质。

该法可在不改变传统含油污水处理流程的基础上, 通过投加化学药剂, 达到处理三元水的目的, 但是该法化学药剂投加量大, 日常运行费用高, 且由于药剂的加入, 给整个系统产生的污泥及反冲洗水的处理带来了更大的难度, 由于现场水质的多变性, 实验室的处理效果和现场存在很大的差别, 实际应用大多未能取得预期的效果。

2.3 生化法

生化法是污水处理中常用的一种方法, 其原理:微生物+石油烃类或油中其他含碳物质 (碳源) +营养物 (N, P等) +氧→微生物增殖+二氧化碳+水+氨及磷酸根等。该方法运行费用低、管理方便、操作简单、出水水质好。但是由于油田污水中含有大量的油份, 给生化法的预处理提出了很高的要求, 导致了其在油田污水处理领域的应用受到了很大的限制。宋永亭[5]等采用生化法对三次采油污水进行处理, 实验过程中应用了高效降解聚丙烯酰胺菌和烃类氧化菌, 有效降低了污水中的聚合物含量、含油量、悬浮物和COD等。生化法处理三元复合驱污水目前还只停留在实验室的研究阶段, 没有得到现场的广泛应用, 处理原理、技术、运行条件等还有待进一步的研究。且目前这方面的研究很少。

3 结论

1) 物理法处理三元复合驱污水处理方法简单, 一般不需要外加药剂, 处理费用低, 但是处理后水质还有待提高。且反应器结构、运行方式等还有待进一步的优化;

2) 化学法处理三元污水, 主要是药剂的改进和新型药剂的研制, 实际应用可不改变原有处理工艺, 基建费用低, 但日常的运行费用高且造成二次污染。发展方向: (1) 无污染的化学药剂; (2) 处理能力更强的高效化学药剂;

3) 生物处理工艺还不成熟, 尚属研究阶段。生物法水力停留时间长、占地面积大、建设周期长也限制了其在含油污水处理方面的应用。高效的特种降解菌和生物处理构筑物结合的生物处理技术是我国三元复合驱水的生物处理的发展趋势;

4) 上述的各种处理方法各有优缺点, 具体的处理工艺还要根据含油污水的性质、现有条件和处理要求等, 选择一种或者多种方法联合使用, 发挥各处理单元的优势, 提高处理水的出水水质。

参考文献

[1]曹振锟, 等.组合式沉降分离装置处理三元复合驱采出水现场试验研究[J].油气田地面工程, 2002, 21 (5) :65-66.

[2]陈雷, 等.三元复合驱采石油废水的处理与回用研究[J].中国给水排水, 2001, 17 (6) :4-6.

[3]龙凤乐, 等.胜利油田注聚采出液含油污水处理技术研究[J].工业为水处理, 2005, 25 (8) :30-33.

[4]李玉江, 等.复合混凝剂PAFS处理油田三次采油废水[J].山东化工, 2004, 33 (1) :9-11.

油田含油污水处理效果影响分析 篇8

关键词：沉降,过滤,油,悬浮物

污水处理站, 采用两级沉降, 二次沉降罐内投加絮凝剂和杀菌剂, 一级核桃壳过滤工艺, 两级多层滤料过滤工艺处理后污水指标含油≤20mg/l, 悬浮物≤10mg/l;深度污水处理采用两级多层滤料过滤工艺, 滤后水经紫外线杀菌后外输, 处理后污水指标为:含油≤8mg/l, 悬浮物≤3mg/l, 硫酸盐还原菌≤25mg/l。

1 各段流程水质情况分析

1.1 二次沉降放水达标情况

普通污水过滤采用的是核桃壳过滤, 使用要求来水含油≤50mg/l, 对悬浮物浓度没有要求, 核桃壳过滤的前一个工艺是二次沉降, 所以是二次沉降放水含油要≤50mg/l, 才能为水质合格奠定基础。二次沉降放水含油浓度中可以看出放水含油的浓度超标部分的浓度主要集中在60～80mg/l之间, 最大值接近110mg/l。经计算得到二沉放水含油的合格率为50%。

1.2 污水普通滤后达标情况

经过一级核桃壳过滤工艺处理后的污水悬浮物浓度分布, 此阶段悬浮物指标≤10mg/L, 从中可以看绝大多数的点都是分布在10mg/L以上, 而且4份悬浮物浓度严重超标, 在50～80mg/L之间波动, 污水普通过滤阶段悬浮物合格率为16.1%。

1.3 污水深处理滤后达标情况

从以上分析可以知一沉来水含油的合格率较低为50%, 普通过滤和深处理后含油的合格率较高分别是97%和98%, 悬浮物的合格率较低, 分别是16.1%和22%。

2 各段流程除油和悬浮物的能力分析

2.1 各工艺阶段油和悬浮物的去除率分析

计算得到二次沉降, 普通污水过滤, 污水深处理三段工艺1～6月份油的平均去除率分别为44%、80%、63.2%;1～6月份悬浮物的平均去除率分别为20%、74.7%、64.6%, 在二次沉降阶段两项指标的去除率都是最低的, 悬浮物的去除率只有20%, 致使过滤设备负担较重, 而且上面分析得出二次沉降罐出水不稳定, 又容易使过滤器内滤料污染严重, 反冲洗困难, 日久则造成滤料板结失效, 最终导致水质不合格。

3 水质不合格的原因

3.1 工艺方面存在问题对水质的影响

加药工艺不完善对水质产生影响, 普通污水站和深度污水处理站只有一个加药点, 在二次沉降罐进口, 在加杀菌剂时不能投加絮凝剂, 影响悬浮物处理和油的处理效果。应把两个加药工艺分开, 保证连续加药;为了提高一沉的沉降分离效果, 降低二沉来水油和悬浮物的含量, 应在一沉入口设立一个加药点, 加絮凝剂。

3.2 转油站来油温度对水质的影响

(1) 转油站来油温度对油系统放水含油产生影响。

实施低温集油后, 转油站来液进站温度降低, 从表1可以看出, 如果转油站来液温度低于32℃时, 油系统放水含油浓度就会大幅度升高, 会导致污水系统处理负荷加重。

(2) 转油站来油温度对反冲洗产生影响。

实施低温集油后, 转油站来液进站温度一般情况下为30℃左右, 反冲洗用的水是滤后水, 与转油站来液温度经过中间流程后约有1℃温降, 反冲洗效果差, 滤料不能完全再生 (而反冲洗水温至少达到32℃才适合滤料再生) , 所以导致水质不合格。

3.3 腐生菌 (TGB) 大量繁殖对水质的影响

污水中悬浮固体一般为泥砂、各种腐蚀产物和垢、细菌。油田污水中的细菌主要有:硫酸盐还原菌 (SRB) 、铁细菌 (IB) 、腐生菌 (TGB)

该腐生菌类多数是存在于低矿化度 (不大于5000mg/l) 开式污水处理流程的污水及注水系统中。但在高矿化度或闭式污水及注水系统中, 也有此类细菌存在, 温度一般为25℃～35℃时, 流体流速极低的情况下, 如罐和容器底部污泥下方的滞留液体内腐生菌便大量繁殖。它们产生的粘液与铁细菌、藻类等一起附在管线和设备上, 敞开的水罐或者池中, 漂浮的粘状物质附着在罐池的周边, 他们的颜色可能是白、黄、褐或黑色。

4 针对水质不合格采取的措施

4.1 对滤料进行化学方法再生

在滤罐里投加助洗剂进行化学再生加入药量根据滤料污染程度投加, 污染较轻一罐加入40kg, 污染特别严重时加入80kg, 浸泡40min后再连续反冲洗两次, 可以使滤料再生。

4.2 加净水剂降低来水悬浮物浓度

为降低来水悬浮物, 7月份在来水前采取了在一沉前用临时管线加入净水剂, 加入净水剂前后来水悬浮物浓度和含油浓度变化对比, 加入净水剂后来水悬浮物明显下降, 含油也有所下降但是没有悬浮物明显, 但是含油已经下降到滤罐对二沉放水的标准要求50mg/l以下。

从中可以看出加净水剂后, 二沉放水与来水比较悬浮物降低较小, 二沉放水悬浮物浓度没有达到核桃壳滤罐的来水技术要求40mg/l以下。所以在加净水剂的初期水质是合格的, 但运行一段时间后, 但由于仍然是超负荷运行, 所以运行一段时间后悬浮物又超标, 所以解决水质的根本问题应从工艺改造上解决。

5 结语及认识

(1) 水质治理是一项系统工程, 是一项连续性和综合性的工作, 不能单纯的靠完善某个工艺就能完成, 应对各环节的工艺进行调整完善, 尤其是作为核心处理部分的沉降、过滤和加药工艺进行完善改造, 并做好收油、清淤、排泥、反冲洗等工作, 以提高污水处理系统整体的适应性。

(2) 应该严格执行“节点管理法”, 将污水水质管理点前移至转油站, 把油系统和水系统看作一个连续水质管理链, 并将转油站至注水站之间划分为若干管理节点每个节点都确定管理指标和相应的管理办法, 以达到点点达标则系统达标, 系统达标则出口达标的管理目标, 提高污水水质。

污水水质含油量测定方法研究 篇9

1 有关波长和读数范围的选择

标准5.4.5标准曲线的绘制:“……以汽油做空白,在仪器上比色(电压10V,波长430nm,比色皿3cm),根据测得的光密度值和对应的含油量绘制标准曲线(亦可选用其他波段)。”

标准中波长选择430nm,在以前的1988版标准是420nm,从理论上讲,为了使分光光度法具有较高的灵敏度和准确度,在显色反应(显色剂、参比溶液、显色条件、溶剂)一定,仪器(灵敏度、仪器误差、等)一定的前提下,要重点控制好入射光波长的选择和吸光度读数范围的选择。

选择入射波长的依据是根据被测溶液的吸收光谱曲线,选择具有最大吸收时的波长为宜,即:最大吸收原则。因为在最大吸收波长处,摩尔吸光系数值最大,灵敏度最高。如果在最大吸收处存在干扰,应该根据“吸收较大,干扰最小”的原则选择入射光波长。

针对这个原则,用721型分光光度计测试了标准油的吸收曲线,结果见图1。

从图1可以看出:随着波长的增加,吸光度逐渐减小,就是说在测定污水含油时,根据最大吸收原则,选择的波长越小越好。

但是,任何分光光度计都有一定的测量误差,对给定的分光光度计来说,其透光度读数误差(ΔT)是常数,考察分析了透光度T不同时,同样大小的ΔT所引起的浓度误差Δc是不同的,浓度的相对误差(Δc/c)也是不同的,如表1所示。

从表1可知,浓度相对误差反映了吸光度读数的相对误差,它的大小与吸光度的读书范围有关,为了减小这方面的误差,应该选择合适的吸光度范围进行测定,从表1中可以看出,最适宜的读数范围在0.2～0.7之间,此时的浓度相对误差可以控制在1.55%以内。

综合上述分析,波长的选择应该在测定值落在0.2～0.7的范围内,测试721型分光光度计在空白和蒸馏水、空白汽油分别做参比的情况下发现空白样在386nm下、蒸馏水在396nm下、120号空白汽油在395nm才可以调整满度,从仪器本身来说,做污水含油测试波长应该大于395nm,为正确选择波长,结合标准中推荐水质主要控制指标要求和生产实际,做不同浓度的吸收曲线,见图2。

从图2可以看出污水含油在30mg/L以下的样品,曲线在420～440nm之间的波长范围内,可以有效地落在吸光度0.2～0.7之间。

2 关于污水含油量结果的计算

标准5.4.8计算结果方法为:

式中C0—含油量,mg/L;

m0—在标准曲线上查出的含油量,mg;

VW—萃取水样体积,mL。

测定的吸光度值查表,根据查表值m0带入上述公式计算含油量,在实际操作过程中,查表的读数误差较大,以前没有微机处理系统,现在在微机上做好标准曲线后,用微机回归计算公式,直接将测定数据A带入回归的公式,就可以方便的计算出m0。然后用公式计算,这样减少了读数误差,并且对于含油量超过30mg/L的污水含油,只要可以读出吸光度读数(可通过调节溶液的浓度或改变液槽厚度,控制吸光度读数在上述范围),就可以带入公式计算。

3 有关操作细节

3.1 关于震荡

震荡的目的是为了让两相液体充分接触,混和均匀,在胜利油田的采油化验工技能鉴定中发现,各单位要求不一,在实际调研中,发现操作方法也是各有不同,有些单位甚至明确规定震荡120下(标准规定为振摇1～2min,以平常每秒2下,振摇2min计算,大约是120下),正确的操作应该是:把分液漏斗倾斜,使漏斗的上口略朝下,震荡时用力要大,同时要绝对防止液体泄露,以震荡成均匀的乳浊液为宜。

3.2 有关放气

技能鉴定和实际操作中,发现放气的方法有3种:一是通过上口的开盖放气;二是通过上口盖子对眼放气;三是通过下面旋塞放气。没有统一要求,而标准中也没有涉及,从安全因素和准确度因素考虑,结合萃取操作的步骤及注意事项,放气的正确操作应该是:振荡后,让分液漏斗仍保持倾斜状态,切记分液漏斗的上口要倾斜朝下,而下口处不要有液体,更不能把下口对人或者仪器,然后旋开旋塞,放出气体,使内外压力平衡。

3.3 有关放液分离

技能鉴定和实际操作中,分离的常见方式有2种:一是从下面分离出下层液体,然后继续从下面分析出上层液体;二是从下面分离出下层液体,从上口倒出上层液体。鉴定时为了这个问题,争执不休,从化验的准确度和精密度来考虑,如果上层液体也从旋塞放出,则漏斗下面颈部所附着的残液就会把上层液体沾污,从而影响测定结果。

正确地方法是:液体分成清晰的两层后,就可进行分离,分离液层时,下层液体应经旋塞放出,上层液体应从上口倒出。分液时一定要尽可能分离干净,有时在两相间可能出现一些絮状物,也应同时放去(下层)。

4 有关加盐酸的作用

标准5.4.7a规定:“将水样移入分液漏斗中,加盐酸溶液(1+1)2.5～5.0mL。”实际操作中许多化验人员询问加入盐酸的作用和机理。加入盐酸是基于盐析效应的原理,盐析作用的实质,主要是油相与溶剂(水)间的相互作用被破坏,盐(电解质)的加入使油相脱溶剂化。盐的加入还使一部分溶剂(水)与它们形成溶剂(水)化离子,致使这部分溶剂(水)失去溶解原油的性能。溶剂(水)被电解质夺去,油相析出。所以盐类的水化作用越强,其盐析作用也越强。因此加入盐酸的作用是:降低油相在水中的溶解度,从而提高萃取效率。

5 结论与认识

(1)综合最大吸收原则、误差最小原则和仪器本身的特点因素,用721分光光度计测定污水含油操作时,波长选择420nm或者430nm比较合适,由于平均含油超过30mg/L的时候经常出现,因此波长修改为430nm。

(2)不同分光光度计其量值和仪器误差不同,对于数显的分光光度计,能够有效地消除读数误差,现在很多单位已经开始使用数显和带打印的分光光度计(如722、751等系列),此时波长的选择应该用本站的标准油样做不同波长的吸收曲线,结合仪器性能,在读数量值内能够准确读出吸光度读数两位小数(误差≤±1%),或者不超过仪器测量精度的读数为原则,尽量选择最大吸收波长。

参考文献

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[2]GB/T 19022-2003测量管理体系测量过程和测量设备的要求[S].

[3]SY/T 5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法[S].