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。     

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。     

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。     

阳离子乳液型清水剂的制备及其在油田污水处理中的应用

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为阳离子单体,苯乙烯、丙烯酸丁酯为疏水单体,十六烷基三甲基溴化铵和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)为乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用乳液聚合法制备乳液型清水剂。优化了制备清水剂的工艺条件,考察了清水剂对油田污水的处理效果。实验结果表明:在x(DMDAAC)小于20%、n(苯乙烯)∶n(丙烯酸丁酯)为2∶1、乳化剂占单体质量分数为5%、引发剂占单体质量分数为0.5%的优化条件下可制备形成稳定的阳离子乳液清水剂;分子量越大、x(DMDAAC)越大,清水剂的除油效果越好;在x(DMDAAC)为20%、其他最优条件不变的情况下制备的Q20清水剂使用浓度为30 mg/L时可使油田污水含油量从295 mg/L降至13 mg/L。自制清水剂的除油效果好于市售清水剂。     

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。     

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%。     

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。     

络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水

采用络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水。实验结果表明,在初始废水p H为9、曝气时间为20 min、搅拌时间为20 min、Fe SO4溶液加入量为1.62 m L/L、搅拌转速为40 r/min的络合沉淀反应条件下,在絮凝阶段废水p H为8、n(H2O2)∶n(Fe2+)=20的Fenton试剂氧化反应条件下,处理初始CN-质量浓度为450~550 mg/L的高浓度含氰废水,总CN-去除率达99.9%以上,剩余CN-质量浓度小于0.02 mg/L,COD为50~70 mg/L,BOD5小于20 mg/L,浊度小于0.5 NTU,悬浮物质量浓度小于10 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。     

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%。     

有机硅改性破乳-絮凝剂在含油污水处理中的应用

采用破乳-絮凝法结合有机硅表面活性剂处理塔里木油田含油污水,以水样的油含量、Zeta电位、显微照片、界面张力为考察参数,得到一种新型水处理剂NP-22。NP-22为有机硅改性破乳-絮凝剂,其配方为破乳-絮凝剂YL-7和有机硅表面活性剂321的质量比95∶15。在NP-22加入量90 mg/L、反应温度45℃、沉降时间90min的优化条件下处理含油污水,水样的油含量由728.8 mg/L降至34.3 mg/L,除油率达95.3%。有机硅表面活性剂321可有效降低油水界面张力,与YL-7复合使用,可取得更好的除油效果。     

旋流萃取分离技术处理石化电脱盐废水

采用旋流萃取分离技术处理某炼油厂常减压装置电脱盐废水(初始废水含油量约为5 000 mg/L),优化了废水除油的工艺条件。试验结果表明,废水除油的最佳工艺条件为:旋流萃取分离机中心转子的转速960 r/min、废水流量2 000 L/h、废水温度80℃。废水经旋流萃取分离后,废水的含油量小于200 mg/L,废水除油效果较好;分离后油相的含水量约为0.1%(w),盐质量浓度小于20 mg/L,可回注到常减压装置原料罐循环利用。对于2 Mt/a的常减压装置,采用旋流萃取分离技术后,每年可减少支出100.4万元。     

麦秸制浆造纸废水深度处理中试研究

采用催化氧化—絮凝—沉淀工艺深度处理麦秸制浆造纸废水,处理规模为200 m3/d.在进水COD为150 ～ 263 mg/L、色度为64～128倍、SS为50～ 88 mg/L的水质情况下,处理后出水水质稳定,COD为38～ 52mg/L,色度为2～8倍,SS为12～23 mg/L,出水水质达到GB3544-2008《制浆造纸工业水污染物排放标准》的要求.采用该工艺深度处理麦秸制浆造纸废水的费用不超过0.55元/m3.     

液膜法处理含硝基酚废水试验研究

采用液膜法对含硝基酚废水进行了处理试验研究。对低浓度废水选取了适宜的工艺条件：油相中表面活性剂的质量分数为2％；内水相中NaOH的质量分数为2％；乳液中油相与内水相的质量比为2：1；外水相：pH为2；乳液与外水相的体积比为1：3。在进水总酚质量浓度分别为1050、6700mg／L的条件下，出水总硝基酚的去除率均高达99．9％以上，同时废水中的硝基苯和COD也有较好的去除效果。     

含油浮渣制备含碳吸附剂并用于含油污水的处理

以含油浮渣为原料制备含碳吸附剂,并用于含油污水的处理。用比表面分析仪和SEM技术对吸附剂进行表征。通过正交实验和单因素实验考察吸附剂加入量、吸附时间及温度、污水pH对污水处理效果的影响。表征结果显示,含碳吸附剂碳元素含量高达90%(w)以上,表面粗糙,孔径分布以中孔为主,比表面积477.5 m2/g,碘吸附值376.48 mg/g。实验结果表明:在吸附温度30℃及时间60 min、含碳吸附剂加入量20 g/L、污水pH为7的最佳实验条件下,处理初始COD为502.12 mg/L、石油类质量浓度45.31 mg/L.的含油污水,COD和石油类的去除率分别为91.51%和87.1%,处理后的COD和石油类质量浓度分别为42.62 mg/L和5.83 mg/1,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的二级排放标准;含碳吸附剂的污水处理效果优于术质活性炭。