【摘要】：在油氣資源的開采開發(fā)過程中,會產(chǎn)生大量的采出水、壓裂液、鉆井等油氣田廢水,危害周邊環(huán)境和水土資源,并影響油氣田的進(jìn)一步開發(fā)。這類廢水由于開采工藝的問題以及水中混合了地層水甚至泥漿的緣故,通常具有高COD濃度、高含油量、高含鹽量、高懸浮物含量及含有大量的化學(xué)添加劑等特點(diǎn),而且根據(jù)工藝和當(dāng)?shù)氐貙訔l件的不同,其水質(zhì)狀況和溶液中的成分復(fù)雜多變,因此無法形成固定的處理工藝。對于油氣田廢水的處理往往是根據(jù)其水質(zhì)特點(diǎn)采用多種不同的工藝形成聯(lián)合處理,才能使其滿足回注、回用或排放的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。氣田泡排液作為一種壓裂返排液,是一類較難處理的油氣田廢水,且由于泡沫壓裂技術(shù)僅氣田開發(fā)的中后期才會采用,因此,當(dāng)前關(guān)于泡排液的處理應(yīng)用和研究并不多。本課題來源于國家科技重大專項(xiàng)“油氣開發(fā)環(huán)境保護(hù)技術(shù)集成及關(guān)鍵設(shè)備”,項(xiàng)目編號為2016ZX05040005—003。實(shí)驗(yàn)以氣田泡排液為研究對象,進(jìn)行混凝及強(qiáng)化混凝處理。通過一系列影響因素試驗(yàn)和強(qiáng)化混凝工藝實(shí)驗(yàn),確定了泡排液的最佳混凝條件和有效的強(qiáng)化混凝方式,在節(jié)省藥劑投加量的同時提高了對泡排液中主要污染物質(zhì)的去除效率。以強(qiáng)化混凝作為預(yù)處理工藝,能夠?yàn)榕菖乓杭邦愃朴蜌馓飶U水的后續(xù)處理有效緩解壓力。研究的主要內(nèi)容和成果如下:(1)通過水力條件實(shí)驗(yàn)和影響因素正交實(shí)驗(yàn),得出各因素的最佳水平分別是:混凝劑投加量為4000mg/L,助凝劑投加量為60mg/L,pH值為5,溫度為60℃,混合階段的攪拌速率為250r/min、攪拌時間為120s,絮凝反應(yīng)階段的攪拌速率為40r/min、攪拌時間為540s。實(shí)驗(yàn)確定了各因素對混凝處理的影響程度為:pH值混凝劑溫度助凝劑。(2)通過一系列混凝影響因素實(shí)驗(yàn)和分點(diǎn)加藥的實(shí)驗(yàn),確定了以PAC對污染物的電性中和作用為主導(dǎo)混凝過程的影響機(jī)理,以及PAM作為助凝劑其吸附架橋作用主要在絮凝階段對混凝處理起到幫助。并結(jié)合該機(jī)理和混凝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析論證。結(jié)果表明,泡排液中存在著大量的金屬離子和天然有機(jī)物,這也是造成泡排液的高COD濃度、高懸浮物濃度和高溶解性固體濃度的主要原因之一。(3)通過對泡排液的一系列改變工藝的強(qiáng)化混凝實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化了混凝處理的效果,對溶液中各主要污染物的去除率都有提升。確定了曝氣氧化和分點(diǎn)加藥對提升混凝效率的作用機(jī)理分別是:曝氣能使溶液中污染物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),破除溶液的乳化狀態(tài),并破壞膠體的穩(wěn)定性,使溶液中的懸浮固體、有機(jī)物以及膠體微粒等更容易被混凝劑所吸附凝聚并發(fā)生絮凝反應(yīng),從而提升混凝效率;分點(diǎn)加藥能夠使PAC和PAM分別在不同的階段發(fā)揮其最大作用,以PAC的電性中和為作用機(jī)理促進(jìn)混合階段的凝聚及絮凝反應(yīng),以高分子聚合物的吸附架橋?yàn)樽饔脵C(jī)理促進(jìn)絮凝反應(yīng)中絮體的聚集結(jié)大,從而提升混凝效率。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X741

【參考文獻(xiàn)】

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