一种用于油田含油污泥处理的集成化工艺和装置

该发明涉及环保技术领域，属于利用生物反应器处理废气的设备。该设备由两个生物反应区构成，按气体流动的方向分为上向流式生物反应区和下向流式生物反应区。两个生物反应区之间安装有隔离板，隔离板上部连通。在上向流式生物反应区和下向流式生物反应区内都设有有孔隔板，有孔隔板的下部区域悬浮生长有微生物，上部区域填充有填料，微生物在填料上附着生长。     

延庆油田含油污泥的除油处理

采用化学洗涤法处理延庆油田含油污泥,筛选和开发出了适用于延庆油田含油污泥的新型除油剂,探索了最佳工艺条件.在洗涤温度为80℃、洗涤时间为60 min、洗涤剂pH为10、洗涤剂与含油污泥的体积比为4、除油剂质量分数为1％的条件下,采用灼烧法测定处理后含油污泥中含油率为1.89％,采用国标法测定处理后含油污泥中含油率为0.88％.洗涤剂连续使用两次,处理后含油污泥中含油率均低于2.00％.     

用含油污泥制备油田调剖剂

采用油田含油污泥研制了油田调剖剂（含油污泥调剖剂）,对其性能进行了评价,并进行了现场应用。综合考虑性能成本等因素,含油污泥调剖剂的最佳配方为（w）：聚丙烯酰胺0.20%,交联剂A 0.30%,稳定剂B 0.15%,含油污泥10%~20%。含油污泥调剖剂对岩心的封堵率比常规调剖剂高3.5%,且二者对岩心的封堵率均大于90%。含油污泥调剖剂现场应用5井次,累计处理含油污泥1 880 t,注水压力平均上升2 MPa,累计增油160 t,减水6 500 m3,经济创效583 000元,投入产出比为1∶1.5。     

含油污泥的水热法减量处理

采用水热技术处理含油污泥,考察了反应温度和反应时间对水热处理后含油污泥性质的影响,分析了含油污泥的减量化效果。实验结果表明：对含水率为70.6%（w）、含油率为32.0%（w）的含油污泥进行水热处理时,与反应时间相比,反应温度对含油污泥的脱水性能影响更大,是影响含油污泥热水解反应的重要因素;含油污泥经水热处理后,脱水性能得到改善,在所有实验条件下减量化率均高于78.8%,其中,在反应温度190 ℃、反应时间30 min的条件下,减量化率达到88.2%。     

改性核桃壳滤料对油田含油污水的过滤效果

采用亚硫酸氢镁蒸煮法对核桃壳滤料进行亲水改性,考察了改性核桃壳滤料对油田含油污水的过滤、反洗效果,探讨了改性前后核桃壳滤料的过滤过程及乳化油捕集机理。实验结果表明:在蒸煮温度为95℃、蒸煮时间为5 h、w(MgHSO_3)为5%的条件下,核桃壳滤料接触角由改性前的117.1°降至62.4°;分4批次过滤含油污水,改性核桃壳滤料的平均出水含油量为32.3 mg/L,平均油去除率为78.5%,平均浊度为7.7 NTU,平均浊度去除率为89.7%;改性核桃壳滤料的反洗效果显著改善,反洗水含油量由520 mg/L提高到840 mg/L,核桃壳滤料增重率由4.3%下降到0.2%。     

轧钢含油污泥资源化处理技术的探讨

在轧钢废水的处理过程中会产生大量的含油污泥,由于其特殊性,含油污泥比普通的污泥更加难以处理。主要介绍国内外对于冷轧含油污泥的处理技术及研究前景,为我国合理开发污泥无害化处理技术提供参考。     

海上含聚油泥处理后泥水的回注

采用热化学法处理某海上平台含聚油泥(矿物含量(w)1.30%~3.74%,聚合物含量(w)3.37%~7.42%),研究了反应后分离出的泥水的回注性能,并进行了现场回注试验。实验结果表明:泥水经研磨细化处理后,95%(w)的细化污泥粒径不超过7.86μm,远小于注入地层的平均孔喉直径;在含聚量为1 750 mg/L的注聚液中加入500 mg/L的细化污泥,65℃(油藏温度)下,细化污泥在注聚液中具有很好的稳定性,体系黏度变化小;泥水中的污水与注聚液、采出污水、现场采出液处理系统中使用的各种药剂的配伍性好。现场试验结果表明,将泥水加入注聚液中进行回注,注入井压力保持稳定。     

聚合物驱采油污水稳定性的影响因素

研究了聚合物质量浓度、分子量及原油族组分对模拟含油污水油水界面性质的影响。实验结果表明：聚合物驱采油污水的稳定性不但与聚合物含量、分子量有关,还与原油中沥青质、胶质的含量有关;随着含油污水中阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）质量浓度的增加,油水界面张力逐渐下降,Zeta电位绝对值和油水界面剪切黏度逐渐上升;APAM分子量越小,油水界面张力降低的程度越大;随剪切速率的增加,油水界面剪切黏度均逐渐降低;当剪切速率小于0.30 s-1时,4种原油族组分对污水稳定性影响的大小顺序为沥青质>胶质>芳香分>饱和分;随沥青质、胶质含量的增加,油水界面张力明显降低,Zeta电位的绝对值显著增大。     

用高铁酸钾处理含聚合物的油田废水

目前，我国部分油田采用了聚合物(PAM)驱油的三次采油技术，取得了较好的增油效果。但是在PAM驱油废水的处理中，PAM驱油废水的水质与水驱油废水的水质有很大的差别。PAM驱油废水在：PAM存在下，其含油量和粘度随PAM浓度的增加而增加，PAM分子集中在油水界面上，与乳化剂分子一起形成较大强度和良好弹性的复合膜，W／O和O/W混合乳层加厚，在分离和电脱水过程中使得油水分离速度减慢，破乳剂破乳效果变差。采用常规处理工艺和水处理剂处理这种废水，达不到回注或排放标准(含油量小于10mg／L)。     

新型复合混凝剂CD的研制及其对含油废水的混凝效果

用铝矾土、铝酸钙、六水三氯化铁和盐酸为原料制备新型复合混凝剂CD,考察了其混凝性能,讨论了混凝机理。制备复合混凝剂CD的最佳工艺条件：合成反应时间2h,合成反应pH约4．0,产品的盐基度约80％。混凝实验结果表明：复合混凝剂CD对含油废水的混凝处理效果优于混凝剂聚合氯化铝和聚合硫酸铁;复合混凝剂CD对废水pH（6～9）和废水温度（5～30℃）的适用范围较宽,由傅里叶红外光谱可推断复合混凝剂CD是由多种元素构成的无机高分子聚合物。     

絮体改质剂对清水剂处理油田含聚污水效果的影响

分别以胺基质子型离子液体(PIL)、非离子有机胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚(NAPPE)、增效氧化剂(AO)、低分子量阴离子聚合物(AP)为絮体改质剂,考察絮体改质剂对大分子聚季铵盐(CWC)清水剂处理海上油田含聚污水的絮凝效果及絮体性质的影响。实验结果表明:PIL和AO对絮凝速率、絮凝起效时间、絮体层厚度无影响,可部分改善絮体黏附性;NAPPE虽可有效改善絮体黏附性,但影响清水剂絮凝效果,絮凝速率;相比较而言,当AP加入量为100 mg/L、CWC加入量为300 mg/L时,AP对清水剂絮凝速率和絮凝起效时间影响小,且水色清澈,可有效避免黏性油泥问题。     

海上含聚污水电化学处理装置的优化

为解决传统电化学方法在含聚污水处理时电极板消耗严重、絮渣量大的问题,通过改进电极板材料、组合数及结构等,研究适度降解-除油一体化电化学技术,在降低渣泥量的同时保证处理效果。实验结果表明:最佳电极板组合为"网状惰性金属复合物极板(阳)-网状铝极板(阴)-网状铝极板(阴)-网状惰性金属复合物极板(阳)";在电解电流为4.0 A、极板间距为8.0 cm、面体比(电极板面积与处理污水量的比值)为2/17 cm~2/mL、电解时间为30 min的最佳处理条件下,几乎无絮渣产出,含聚污水的浊度去除率为93.3%、聚合物降解率为92.0%、除油率为95.0%,展现了优良的处理效果。     

电化学脱稳技术处理油田含聚污水

采用"电化学除油器—斜板除油器—核桃壳过滤器"模拟装置处理模拟含聚采油污水,考察了有/无清水剂加入条件下含聚污水的处理效果,并对电化学除油机理进行了分析。实验结果表明:各级处理单元的除油率与电化学处理时间成正比,不加入清水剂、电化学处理40 min时,各级处理单元的除油率均超过92%;在电化学除油器前加入清水剂100 mg/L、电化学处理20 min时,各级处理单元的除油率分别为98.8%~99.4%,处理后污水含油量小于30 mg/L,处理效果优于在斜板除油器前加入清水剂;电化学处理与清水剂处理有良好的协同除油效果,可大幅降低清水剂用量。机理分析结果表明,电化学作用主要使吸附于油-水界面的产出聚合物降解、脱稳,实现了对油-水界面膜强度和界面电荷的有效破坏,除油效果优异且处理后的絮体松散、无黏附性。     

双亲型清水剂处理油田含聚污水

考察了双亲型清水剂QS-03对油田含聚污水处理效果的影响因素,并对其作用机理进行了分析。实验结果表明:当清水剂QS-03的亲水性与亲油性功能基团的摩尔比为2∶1、清水剂加入量大于等于200 mg/L时,处理后污水澄清透明,污水含油量由4 540 mg/L大幅降至26~45 mg/L;在处理温度为50~80℃和污水含油量为3 200~5 800 mg/L的范围内,清水剂QS-03均表现出良好的清水效果,生成的絮体呈松散状,具有良好的流动性。机理分析结果表明,双亲型清水剂QS-03可有效破坏油-水界面双电层、降低界面膜强度,并且与污水中阴离子聚合物的相互作用大幅减弱,因而在高效清水除油的同时可有效避免含聚污水处理中的黏性"含聚油泥"问题。     

炼油污泥的热化学清洗处理

以广西省某炼化企业污水处理系统的炼油污泥为研究对象,采用热化学法对其进行清洗处理。对比了含油率的测定方法,对8种药剂进行筛选和复配,同时通过正交实验确定清洗工艺参数,并对重金属污染物进行分析。实验结果表明:8种药剂中Na2Si O3的清洗效果最好,而复配药剂(Na OH与Na2Si O3的质量比为1∶5)的清洗效果优于单一Na2Si O3;在清洗温度70℃、搅拌转速350 r/min、搅拌时间30 min、复配药剂质量分数5.0%、液固比3∶1的最佳工艺参数下,单级洗油率为63.6%,三级洗油率为69.4%、残油率为15.6%;清洗前后炼油污泥中Zn,Mn,Cu,Cr等重金属含量均超过GB 15618—1995《土壤环境质量标准》三级标准限值。     

采出水处理回用高通量膜法技术

针对某低渗透油田企业采出水,开展了现场膜处理小试实验,考察了采用膨化聚四氟乙烯(ePTFE)微滤膜工艺处理采出水达到回注标准的技术可行性,确定了膜前过滤介质及其最佳浓度,并就实际应用进行了工艺设计.采用膜前过滤介质,避免了采出水中的石油类物质对膜产生污堵等负面影响.膜前过滤介质为吸附性介质硅藻土与刚性颗粒介质碳酸钙复配...     

不同类型清水剂处理油田含聚污水的效果对比

考察了阳离子型CWC-14、非离子型NQS-01和阴离子型AQS-08 3类清水剂对油田含聚污水的处理效果,对比了它们的作用特点和絮体性能。实验结果表明:在清水剂加入量350 mg/L、处理温度65℃、搅拌转速300 r/min、搅拌时间5 min的条件下,CWC-14、NQS-01和AQS-08对含聚污水的除油率分别为98.8%、98.0%和99.4%;NQS-01受处理温度、搅拌条件影响较大;CWC-14受污水中聚合物质量浓度影响最大。清水剂的絮体特点与其作用机理有关,CWC-14的絮凝速率最快,起效时间最短,絮体呈黏性大块状;NQS-01的絮凝速率最慢,起效时间最长,絮体呈浮油状;AQS-08的絮凝速率和起效时间适中,絮体呈松散状、流动性好。对比结果表明,非阳离子型清水剂可有效避免油田含聚污水处理过程中的黏性油泥问题。     

聚驱油田采出液处理生成油泥的组成及形成机理

采用红外光谱、光电子能谱、扫描电子显微镜等方法对聚合物驱油(聚驱)油田采出液处理过程中生成的两种物理性质存在明显差异的油泥(黏弹油泥和非黏弹油泥)进行组成分析及生成机理分析。实验结果表明:黏弹油泥的FTIR谱图、XPS谱图与实验室模拟生成的黏弹油泥对照样的谱图高度相似,证明黏弹油泥是聚季铵盐型清水剂与阴离子聚丙烯酰胺生成的高含油阴阳离子复合物;非黏弹油泥不含季铵盐成分,而含有酰胺和醚官能团,推测有可能来源于采出液处理剂中的聚醚成分。