超声波与生物法协同处理含聚石油污水的试验研究

超声波与生物法协同处理含聚石油污水的试验研究

论文摘要

三采石油污水一直是油田处理中的一大难点,尤其是污水中的成分复杂,有毒难降解的有机物浓度较高,一般油田对含油污水的处理方式是处理后回注,但是由于工艺的限制,只能满足中高油藏的回注要求,大部分采取外排的方式,造成了水资源的浪费,同时也污染了淡水资源。因此,如何平衡用水供水的紧张平衡,以及提高出水的重复使用率,是目前研究的热点。本研究采用超声波预氧化技术,研究模拟含聚(PAM)污水实验室条件下做的多方影响因素,在此基础上,对实际含油污水做了同样的处理。以含油量、CODCr、聚合物作为检测指标,就如何最大程度降解污水中的污染物,在超声波功率、超声波的频率、功率以及溶液的pH、反应温度以及双氧水的投加量分别进行了研究,最终确定:59KHz,135W,室温条件下,双氧水投加量为4mL/L,最终超声5h后,PAM的去除率达到了99.84%。实际含油污水中,研究了超声频率、功率和处理时间等影响因素,确定最佳除油频率为40KHz,功率105W,反应时间为40min,结果除油率达到98.96%,CODCr含量为204 mg/L,而且结果还证明,实际污水中的聚合物降解与模拟污水结果相比较,在低频下效果更佳。经预处理的含油污水,其可生化性大大提高,在厌氧和好氧的条件下分别处理,得出最佳工艺组合为超声波+厌氧+好氧,最终出水水质达到二级排放标准,满足低渗透油藏的回注水要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 前言
  • 1 文献综述
  • 1.1 国内含油污水的处理发展与现状
  • 1.1.1 胜利油田污水处理的状况
  • 1.1.2 胜利油田污水生化处理的进展
  • 1.1.3 中原油田含油污水的处理发展与现状
  • 1.1.4 污水预氧化处理新技术在广利油田的应用
  • 1.2 超声波水处理技术的应用
  • 1.2.1 超声降解水处理的影响因素
  • 1.2.2 超声波技术在水处理中的应用
  • 1.2.2.1 印染废水
  • 1.2.2.2 造纸黑液
  • 1.2.2.3 焦化废水
  • 1.2.2.4 含油废水
  • 1.3 EM 菌污水处理简介
  • 1.3.1 EM 菌简介
  • 1.3.2 EM 菌的优点
  • 1.4 研究内容和意义
  • 2 模拟含聚污水试验方法研究
  • 2.1 实验前准备
  • 2.2 模拟聚合物污水的超声波处理
  • 2.2.1 模拟含聚污水的配制
  • 2.2.2 单独超声对模拟含聚污水的试验
  • 2.2.3 PAM 含量的分析方法
  • 2.2.4 标准曲线的绘制
  • 2.3 模拟聚合物污水试验结果讨论
  • 2.3.1 频率因素的影响
  • 2.3.2 超声波功率的影响
  • 2.3.3 试验结果讨论
  • 2.3.4 溶液因素对降解效果的影响
  • 2.3.4.1 溶液的pH 对反应的影响
  • 2.3.4.2 双氧水投加量对反应的影响
  • 2.3.4.3 溶液的温度对反应的影响
  • 2.3.5 其他因素的影响
  • 2.3.5.1 污染物理化性质的影响
  • 2.3.5.2 溶解气体的影响
  • 2.3.5.3 反应器的设计的影响
  • 2.3.6 本节小结
  • 3 超声波处理含聚石油污水试验
  • Cr 的检测'>3.1 三采废水中含油量和CODCr的检测
  • 3.1.1 含油量的分析方法
  • 3.1.1.1 石油醚脱芳
  • 3.1.1.2 标准油的制备
  • 3.1.1.3 基准油储备液制备
  • 3.1.1.4 标准曲线绘制
  • 3.1.1.5 样品溶液的检测
  • Cr 检测方法'>3.1.2 CODCr检测方法
  • 3.1.2.1 试剂和材料
  • Cr 标准贮备液的制备'>3.1.2.2 CODCr标准贮备液的制备
  • 3.1.2.3 标准曲线制备
  • 3.1.2.4 干扰及消除
  • Cr的检测'>3.1.2.5 水样中CODCr的检测
  • 3.2 超声波对反应的影响因素
  • 3.2.1 频率
  • 3.2.2 功率
  • 3.2.3 反应时间
  • 3.3 可行性分析
  • 3.3.1 技术可行性分析
  • 3.3.2 经济可行性
  • 3.4 本章小结
  • 4. EM 菌群的驯化及对三采污水的处理试验
  • 4.1 复壮EM 菌群
  • 4.2 EM 菌群的驯化
  • 4.2.1 污水中的含盐量
  • 4.2.2 EM 菌群的扩大培养与驯化
  • 4.2.2.1 试验方法
  • 4.2.2.2 具体操作过程
  • 4.2.3 菌群固定化
  • 4.2.3.1 试验材料
  • 4.2.3.2 固定化试验
  • 4.2.3.3 固定化试验
  • 4.2.3.4 处理过程中微生物的生长状况
  • 4.3 厌氧阶段与好氧阶段独立水处理实验
  • 4.3.1 厌氧处理阶段
  • 4.3.1.1 厌氧反应机理
  • 4.3.1.2 厌氧条件下驯化后的微生物生长状况
  • 4.3.1.3 厌氧阶段水力停留时间的确定
  • 4.3.1.4 厌氧启动阶段的运行情况
  • 4.3.2 好氧处理阶段
  • 4.3.2.1 好氧阶段微生物的生长状况
  • 4.3.2.2 曝气时间对好氧处理的影响
  • 4.4 好氧工艺与厌氧工艺的比较
  • 4.5 超声波对生物法处理的强化作用
  • 4.6 含聚石油污水最终处理工艺
  • 4.7 本章总结
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在校期间发表论文
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