油田污水絮凝污泥处理研究

论文摘要

随着我国针对原油增产增注措施力度的加大,原油采收率大幅增加,采液量随之增加,原油采出污水的量也大大增加,这导致了污水处理后产生的絮凝污泥的量增加。大量的絮凝污泥的产生,制约了污水处理厂处理污水的能力,同时也造成了环境的负担。本文的主要目的是通过考察絮凝污泥的性能,选择适合处理絮凝污泥的方法,来降低污泥的体积和对环境的危害。本文使用不同的絮凝剂（硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁）处理三元复合驱污水（强碱污水和弱碱污水）得到六种絮凝污泥,首先分析并比较了六种絮凝污泥的物理性质,六种污泥的相似性质是:含水率均在98%以上,含油量较高,密度均比水轻;进一步考察了絮凝污泥的重力过滤性能、自然沉降性能和离心性能等基本性能,其中聚合氯化铝污泥的自然沉降性能和离心性能较好,聚合氯化铝铁的重力过滤性能较好,硫酸铝污泥的这三种性能均较差。针对弱碱硫酸铝絮凝污泥,分别采用了化学清洗、化学絮凝以及先清洗后絮凝的处理方法进行处理。采用化学清洗法处理絮凝污泥的最佳工艺条件为:反应温度35℃,pH值为9,助剂Tsg加剂量0.4g/L,复配清洗剂（Na2CO3和SP-169以3:1混合）加剂量为5g/L,最短反应时间为20min;此时污泥含油量由1410.5mg/L降至757.4mg/L,污泥残油率为53.7%;但絮凝污泥的含水率变化不大;并在该条件下考察了清洗处理对絮凝污泥的重力过滤性能,沉降性能以及离心性能的影响,但效果不明显。采用化学絮凝法处理絮凝污泥的最佳工艺条件为:反应温度40℃,pH值为7,最短反应时间为20min,助剂Tsg加剂量为10g/L,HPAM加剂量为0.15g/L,此时污泥含水率降至最低,由98.91%降至55.56%;但絮凝污泥的含油量变化不大;经化学絮凝法处理后絮凝污泥的重力过滤性能、自然沉降性能以及离心性能都大大改善。采用先清洗后絮凝的方法处理絮凝污泥的最佳工艺条件为:反应温度40℃,pH值为9,加入质量浓度4.5 g/L的复配清洗剂（Na2CO3和SP-169以3:1复配）,反应15 min后,加入质量浓度为9g/L的Tsg助剂和质量浓度为0.125g/L的HPAM,继续反应17.5 min,弱碱硫酸铝污泥含水率由98.91%降至45.32%,污泥含油量也由1410.5mg/L降至655.0mg/L,污泥残油率为46.44%,由此可见经处理后的絮凝污泥的含水率和含油量都大大降低;絮凝污泥的密度由0.902～0.976g/cm3增加至1.104～1.147g/cm3,更易与水分离;絮凝污泥的重力过滤性能、自然沉降性能以及离心性能等都得到了明显的改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 含油污泥来源
• 1.2 含油污泥的危害
• 1.3 含油污泥的常见处理方法
• 1.3.1 萃取分离法
• 1.3.2 热水洗涤法
• 1.3.3 化学处理
• 1.3.4 热处置技术
• 1.3.5 微波处理技术
• 1.3.6 生物处理法
• 1.4 含油污泥化学清洗
• 1.4.1 化学清洗剂的选择原则
• 1.4.2 含油污泥清洗剂分类
• 1.4.3 本文中涉及的清洗剂
• 1.5 含油污泥脱水
• 1.5.1 机械脱水
• 1.5.2 化学絮凝脱水
• 1.6 本文研究的主要内容
• 第二章 絮凝污泥基本性质及离心性能分析
• 2.1 实验药品
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 模拟污水的配制
• 2.3.2 絮凝污泥的配制
• 2.3.3 絮凝污泥含水率测定
• 2.4 絮凝污泥基本性质分析
• 2.4.1 絮凝污泥基本物性
• 2.4.2 絮凝污泥重力过滤性能
• 2.4.3 絮凝污泥自然沉降性能
• 2.5 离心法处理絮凝污泥的效果
• 2.5.1 离心时间对污泥处理效果的影响
• 2.5.2 离心强度对污泥处理效果的影响
• 2.6 本章小结
• 第三章 化学清洗法处理絮凝污泥的效果研究
• 3.1 实验药品
• 3.2 实验仪器
• 3.3 含油量标准曲线绘制
• 3.4 清洗剂对絮凝污泥处理工艺条件的初选
• 3.4.1 絮凝污泥处理温度的初选
• 3.4.2 絮凝污泥处理pH 值的初选
• 3.4.3 絮凝污泥反应时间的初选
• 3.5 清洗剂对絮凝污泥的处理规律
• 3.5.1 清洗单剂对絮凝污泥的处理规律
• 3.5.2 清洗剂复配对絮凝污泥的处理规律
• 3.5.3 复配清洗剂处理不同絮凝污泥的效果比较
• 3.5.4 复配清洗剂对不同絮凝污泥性能的影响
• 3.6 助剂对复配清洗剂除油效果的影响
• 3.6.1 助剂对复配清洗剂除油效果影响的规律
• 3.6.2 助剂对不同絮凝污泥处理效果比较
• 3.6.3 助剂对不同絮凝污泥性能的影响
• 3.7 本章小结
• 第四章 化学絮凝法处理絮凝污泥的效果研究
• 4.1 实验药品
• 4.2 实验仪器
• 4.3 絮凝污泥处理工艺条件的初选
• 4.3.1 絮凝污泥处理温度的初选
• 4.3.2 絮凝污泥处理最适pH 的初选
• 4.3.3 絮凝污泥处理最短反应时间的初选
• 4.4 有机絮凝剂对絮凝污泥的处理规律
• 4.4.1 有机絮凝剂对絮凝污泥处理规律的研究
• 4.4.2 有机絮凝剂处理不同絮凝污泥的效果比较
• 4.4.3 有机絮凝剂对絮凝污泥性能的影响
• 4.5 助剂对有机絮凝剂处理效果的影响
• 4.5.1 助剂对絮凝污泥处理效果影响因素的规律研究
• 4.5.2 助剂对不同絮凝污泥处理效果的比较
• 4.5.3 助剂对不同絮凝污泥性能的影响
• 4.6 本章小结
• 第五章 油田污水絮凝污泥综合处理
• 5.1 实验药品
• 5.2 实验仪器
• 5.3 污泥处理工艺条件优选
• 5.3.1 絮凝污泥处理最适温度的选择
• 5.3.2 絮凝污泥处理最适pH 值的选择
• 5.3.3 絮凝污泥处理最短反应时间的选择
• 5.3.4 絮凝污泥处理加剂量的优选
• 5.4 絮凝污泥综合处理最佳工艺条件
• 5.5 不同污泥处理方法效果比较
• 5.6 不同絮凝污泥处理效果比较
• 5.7 处理后絮凝污泥的性质
• 5.7.1 絮凝污泥基本物性
• 5.7.2 絮凝污泥重力过滤性能
• 5.7.3 絮凝污泥自然沉降性能
• 5.7.4 絮凝污泥离心性能
• 5.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要