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。     

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。     

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。     

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。     

采用支持向量机算法优化电化学处理油田污水的工艺参数

采用支持向量机(SVM)算法,将Box-Behnken设计法与支持向量回归算法(SVR)实验参数优化软件相结合,优化电化学去除油田污水COD的工艺参数。通过量子粒子群算法对SVM算法参数进行优化,从建立的回归模型中找到工艺参数的全局最佳点:电解时间60 min,电解电流3 A,三维电极填充料中石英砂质量695 g。模型得到的COD理论最优去除率为92.48%,验证实验得到的COD去除率为91.43%。     

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。     

油田含聚丙烯酰胺废水处理研究进展

综述了国内外处理含聚丙烯酰胺废水采用的物理化学法和生物降解法,对各种方法的除污机理、处理效果及优缺点进行了总结和分析。物理化学法主要包括絮凝沉淀法、光催化法、高级氧化法、超声波法、电渗析法等,易造成二次污染;生物降解法周期较长,但可解决二次污染的问题。从安全经济的角度出发,采用生物降解法或物理化学与生物联合处理的方法更为合理有效。     

电化学工艺处理有机废水的研究进展

综述了目前国内外学者在二维电极和三维电极的开发和改进方面的研究成果,指出了电化学氧化技术和电极材料的主要研究方向和发展趋势.提出为解决电化学水处理技术中提高电催化效率和延长电极寿命的问题,当前研究的主要方向应集中在阳极材料、反应器结构和处理工艺方面.     

含聚油泥处理工艺参数优化及交互作用分析

采用自制的油泥分离剂通过热化学分离法处理聚驱油田现场产生的含聚油泥。采用正交实验得到的最佳工艺参数为:剂泥比2.0 m L/g,反应温度80℃,反应时间30 min,搅拌转速500 r/min,在此工艺条件下原油回收率为92.08%。利用支持向量机运算法(SVM)建立模型,分析了各工艺参数之间的交互作用,得出优化后的含聚油泥处理工艺参数为:剂泥比2.5 m L/g,反应温度80℃,反应时间34 min,搅拌转速530 r/min,理论上的最高原油回收率为94.76%。对于模型优选出的工艺参数进行了5组验证实验,平均原油回收率达94.50%。采用优选工艺参数处理3种不同来源的含聚油泥,原油回收率均高于90%。     

污水深度处理过滤罐反冲洗工艺的优化

针对油田污水深度处理设备运行一段时间后出现的过滤罐过流量下降、反冲洗后短时间内污水含油量偏高等现象,对过滤罐的反冲洗工艺进行了调整,考察了反冲洗压力、反冲洗周期、反冲洗程序对过滤罐过滤效果的影响。试验结果表明:最佳反冲洗压力为250 k Pa,在此条件下滤料的更换周期长达半年之久,过流量约为310 m3/h;最佳反冲洗周期为35 min;调整后的反冲洗程序为在每次反冲洗前先不提起盖板,使滤料在压缩状态下水冲洗5 min,水冲洗完成后再开始正常的气、水反冲洗过程。调整反冲洗程序后过滤罐出口污水含油量下降了6 mg/L,平均值为8 mg/L。     

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。     

废水中甲基橙的电化学降解

以FTO导电玻璃作为阳极、石墨电极作为阴极电解模拟甲基橙废水,优化了工艺条件,并对甲基橙的降解机理进行了初步探究。实验结果表明,在NaCl投加量5 g/L、电压8 V、废水pH 6、初始甲基橙质量浓度6.0 mg/L的优化条件下电解30 min,废水的脱色率达91.3%,COD降低了62%。机理研究结果表明,电解产生的羟基自由基与甲基橙发生氧化还原反应,破坏了甲基橙的显色基团,使其内部某些化学键发生断裂,从而达到脱色的目的。     

海上油田含油污泥对污泥-聚合物混合液性能的影响

为了回注处理海上油田含油污泥,将其与聚合物溶液混合,制备聚合物驱调剖体系。系统评价了含油污泥对污泥-聚合物混合液的溶液性能、使用性能及驱油效果的影响。实验结果表明:当含油污泥浓度小于300 mg/L时,油泥颗粒的粒径范围为0.1~100μm,d_(90)为40~60μm,污泥-聚合物混合液的黏度、抗剪切及抗老化稳定性均得到增强,注入性不受显著影响,阻力系数及残余阻力系数略有增加;当采用油泥浓度为100 mg/L的污泥-聚合物混合液进行驱油实验时,聚驱采收率增幅为7.26百分比,然而含油污泥浓度的进一步升高对提高采收率并不利。     

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%。     

三维电极电催化氧化法处理废水的研究进展

综述了近几年国内外在三维电极电化学反应器方面的最新研究进展,分析了电源的输出形式、阴阳极板的布置方式、粒子电极的填充方式等因素对废水处理效果的影响,探讨了碳纳米材料等新材料在粒子电极载体上的应用,最后介绍了三维电极法与其他技术联用的最新研究,并指出了三维电极法存在的问题及今后的研究方向。     

三维电极法深度处理成品油库含油污水

为解决成品油库含油污水处理后COD不达标的问题,以铁碳复合材料为填充粒子、以石墨电极为阴阳极构建了三维电极,考察了三维电极法深度处理成品油库含油污水的处理效果及其影响因素。实验结果表明:在电压15 V、反应时间60 min、废水pH 7、曝气量60 L/h、液固比0.6 m L/g的优化工艺条件下,COD去除率可达72.4%;处理后出水COD降至67 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准。     

煤制乙二醇废水预处理装置的工业化调试

针对煤制乙二醇废水含高浓度硝酸盐氮的特点,设计了缺氧膨胀床(AEB)反应器预处理装置,并进行了工业化启动和调试运行,考察了其在反硝化连续流运行条件下的处理效果及工艺参数变化。结果表明,AEB反应器启动后,填料层生物膜挂膜快速且生长稳定。反应器在工业化调试阶段运行稳定,COD和TN的去除率和去除负荷较为稳定。在受到来水冲击后,AEB反应器处理效果稳定,出水可在短期内恢复正常。该技术的系统操控参数范围较广,易于工业化操控运行,在煤制乙二醇废水和其他含高浓度硝酸盐氮废水的处理中具有较大的推广价值。