利用电厂粉煤灰场处理现河采油废水中COD的研究

利用电厂粉煤灰场处理现河采油废水中COD的研究

论文摘要

我国油田大多数为注水开发油田,随着油田开发进入高含水期开采阶段后,油田采出液中的含水率高达70%,有的甚至超出90%,出现了产液量大,含油污水量大,注水量大和能耗高的“三大一高”情况。油田中现有的联合站、中转站超负荷运转,处理水质难以达标,导致污水回注地层压力增大,能耗增高,严重时导致回注工艺的失败,直接影响了油田稳产、高产目标的实现。另外,由于采出液含水量的增加,处理后的污水不能全部回注地层,胜利油田采出污水排放量为7×104m3/d。随着我们油田进入开采的中、后期,含水率还将不断上升,将产生更多的污水,除注入地层外,势必将排放更多的污水。胜利油田目前有含油污水处理站50多座,处理后污水除部分用于常规油藏回注水使用外,每天尚有大量污水无出路,只得强行回注到废井中,或直接排放到周围的水体中,给周围生态环境带来了污染。所以,废水治理达标外排是迫在眉睫的。本文针对最近的五年里,为解决油田污水CODCr,达标问题,各方面进行的工作和不同处理方法进行了介绍,通过比较发现;随着油田采出液含水率的逐年上升,采油废水外排量及其处理难度也在不断增加,而现有处理工艺技术和设备还不能使其完全达标排放,造成油田采油外排废水达标治理和综合利用一直未能得到较好解决,以致成为影响企业可持续发展的制约因素之一。本文就是针对技术检测中心“利用电厂粉煤灰及灰场氧化塘处理采油废水”的方法,成功的处理采油废水,不仅解决了油田生产和环境保护的一大难题,而且对其它相关废水的治理也有很好的参考价值,该课题研究成果非常适宜在土地价格低廉、气候适宜的地区进行推广。本文就氧化塘处理工艺的发展、概况进行了详细的文献检索,为课题的进行提供了有力的理论依据。本文以现河首站污水站排放口的水质作为模拟水质,通过一系列的稳定塘模拟实验,得到不同条件下COD降解速率常数的变化趋势,建立了COD降解方程,为稳定塘技术在高含盐废水领域的应用提供理论基础和工程设计依据。本文所用处理技术的机理为;①粉煤灰处理废水的机主要要有吸附、沉降和过滤三种作用。当废水与粉煤灰充分混合并保留适当的接触时间,废水中的有机物等污染物质便被部分地吸附在粉煤灰颗粒表面和内部,同时在沉降过程中又网集了部分污染物,形成多孔滤料,水中的悬浮物就被滤除。②氧化塘处理废水发挥了物化、生化作用,把污水作为有用的可再生资源,以太阳能为能源,通过适宜的自然(人工)生态系统将污水中的有机物降解、净化。采油废水中COD难处理达标是比较共性的问题,本文就利用氧化塘及粉煤灰结合的技术处理采油废水,进行了一系列的试验,得到可以处理达标,并得出以下结论;现河模拟稳定塘内COD降解的过程符合一级反应动力学规律,其动力学方程式为C=C0exp(Kt);现河废水中COD的可生化降解系数为68.77%;溶解氧、温度、PH值等因素对COD降解的影响较为明显,其中COD的降解速度在富氧条件下较快,且COD的降解速率常数在一定范围内随温度升高而升高,随pH值升高而降低。通过对不同条件下现河废水中COD降解和电厂粉煤灰场复氧速度预测,为使现河废水中COD稳定达标排放,必须在电厂粉煤灰场增加人工曝氧装置,其曝氧量应大于849.8kg/d。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • TABLE OF CONTENTS
  • 目录
  • 第1章 前言
  • 1.1 概述
  • 1.1.1 稳定塘概述
  • 1.1.2 稳定塘分类
  • 1.1.3 电厂稳定塘各项参数
  • 1.2 国内外对稳定塘处理废水的研究概况
  • 1.3 采油废水处理概况
  • 1.3.1 油田采出水现状
  • 1.3.2 国内油田采出水外排处理的研究现状
  • 1.4 研究的意义
  • 1.4.1 研究的目的与意义
  • 1.4.2 研究的内容
  • 第2章 实验材料与方法
  • 2.1 废水的制备
  • 2.2 实验分析方法
  • 2.2.1 实验操作方法
  • 2.2.2 水质监测项目分析方法;
  • 2.3 实验设备
  • 2.3.1 模拟静态稳定塘实验设备
  • 2.3.2 氧转移系数测定实验设备
  • 第3章 COD降解实验
  • 3.1 生物处理反应动力学理论
  • 3.1.1 概述
  • 3.1.2 生物处理数学模式
  • 3.2 可生物降解COD的测定
  • 3.2.1 COD的组成
  • 3.2.2 难生化降解系数的确定
  • 3.3 COD生化降解反应级数的确定
  • 3.4 COD降解反应速率常数的求取
  • 3.4.1 自然状况下的COD降解规律
  • 3.4.2 曝气状态下COD的降解规律
  • 3.5 影响COD降解的因素分析
  • 3.6 废水中COD的降解预测
  • 第4章 大气复氧实验
  • 4.1 大气复氧原理
  • 4.2 大气曝氧实验及数据分析
  • 4.2.1 实验步骤及数据处理方法
  • 4.2.2 废水曝气氧转移实验1
  • 4.2.3 清水曝气氧转移实验2
  • 4.3 不同条件下的复氧趋势预测
  • 4.3.1 自然复氧条件
  • 4.3.2 曝气量的计算
  • 第5章 工程设计参数
  • 5.1 稳定塘的自然情况
  • 5.2 稳定塘的容量分析
  • 5.2.1 曝气量的计算
  • 5.2.2 废水停留时间计算
  • 5.3 保证现有稳定塘降解能力的措施
  • 5.3.1 稳定塘容积及不同停留时间的保障情况
  • 5.3.2 充分提高现有稳定塘的措施
  • 第6章 结论与建议
  • 6.1 结论
  • 6.1.1 影响COD降解的因素
  • 6.1.2 废水中COD的降解预测结果
  • 6.1.3 不同条件下的复氧趋势预测
  • 6.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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