【摘要】：在新疆油田稠油開采的過程中,燃煤注氣鍋爐與雙級鈉離子軟化器都會(huì)排放大量的高含鹽廢水。為了改善新疆周邊的生態(tài)環(huán)境,針對排量大,硬度低的燃煤注汽鍋爐排污水,已開展了高含鹽水處理工藝的研究。但是針對排量低,處理難度大的軟化器再生過程排放的高含鹽水依然采用回注地層和排放人工濕地的方式進(jìn)行處理。隨著高含鹽水排放量的增多與國家對環(huán)境的要求日益嚴(yán)格,原有的方式已無法滿足現(xiàn)實(shí)需求,因此本文開展了軟化器再生過程高含鹽水減排回用技術(shù)的研究。通過對軟化器再生過程各個(gè)階段的水質(zhì)分析,探究出高含鹽水排放量大的原因以及含有大量硬度離子與鹽液的水質(zhì)特點(diǎn)。為了解決高含鹽水排放量大的問題,開展了雙級鈉離子軟化器再生工藝優(yōu)化研究。優(yōu)化后的再生工藝加入了放空流程,并利用浸泡與小洗工藝替代置換流程,將動(dòng)態(tài)再生轉(zhuǎn)變?yōu)殪o態(tài)再生,因此利用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究了不同吸附量的SST-60樹脂,在靜態(tài)再生條件下,達(dá)到最佳再生效率的浸泡鹽液濃度,并將研究結(jié)果應(yīng)用于現(xiàn)場試驗(yàn)。為了達(dá)到回收利用高含鹽廢水的目的,結(jié)合高含鹽水水質(zhì)特點(diǎn)開展了高含鹽水改質(zhì)回用研究。通過加入Na_2CO_3和NaOH混合沉淀劑去除廢水中硬度離子,補(bǔ)充缺失的鈉離子,為了確定最佳的沉淀劑添加條件,通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn),研究了反應(yīng)時(shí)間、加藥量、加藥方式對硬度離子的去除效果。依據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,利用現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行方案的可行性驗(yàn)證。雙級鈉離子軟化器再生工藝優(yōu)化研究表明,優(yōu)化后的再生工藝,浸泡鹽液濃度為14%,再生周期由3次/d增長到4次/d,但排放的高含鹽水總量降低,減排比例為12.6%。高含鹽水改質(zhì)回用實(shí)驗(yàn)研究表明,混合加藥時(shí),NaOH的加藥量為理論計(jì)算量的1.08倍,Na_2CO_3的加藥量為理論計(jì)算量的1.11倍時(shí),硬度的去除率達(dá)到99%以上,且藥劑性價(jià)比最高。通過現(xiàn)場試驗(yàn)驗(yàn)證,高含鹽水全部回用,且年節(jié)省成本約50%。根據(jù)高含鹽水減排量的對比,決定對高含鹽水的改質(zhì)回用工藝進(jìn)行大規(guī)模推廣,首先對重油公司5號供熱站進(jìn)行中試試驗(yàn)設(shè)計(jì),如果試驗(yàn)成功,可對新疆地區(qū)高含鹽水處理方面提供一定的借鑒意義。
【圖文】：

飽和蒸汽對鹽液的溶解能力與壓力成正比關(guān)系，當(dāng)壓和蒸汽的溶鹽量增加，最終導(dǎo)致對蒸汽的污染[8]。在過熱器管壁上如解的鹽分堆積，則會(huì)增加過熱器管壁的流動(dòng)阻力與熱阻，降低了傳會(huì)因?yàn)檫^熱損壞管壁；在閥門處如果被鹽分堆積，會(huì)導(dǎo)致閥門卡澀機(jī)通流部分如果出現(xiàn)鹽液堆積現(xiàn)象，汽輪機(jī)內(nèi)的軸向推力和葉片應(yīng)降低了汽輪機(jī)工作效率[9]。因此在汽包鍋爐運(yùn)行過程中，為了降低險(xiǎn)，經(jīng)常利用排污的方法來優(yōu)化鍋爐水的水質(zhì)，新疆油田注汽鍋爐過 20000 mg/L 時(shí)進(jìn)行排污，根據(jù)進(jìn)水含鹽量的不同，鍋爐排污水約0～15%。由于排污水熱量高，排量大的特點(diǎn)，排污水的余熱利用也耗的重要舉措之一[10-13]。鍋爐排污水首先進(jìn)入排污擴(kuò)容器里迅速降大約占排污量 40%的二次蒸汽，進(jìn)入到熱力除氧器后對鍋爐給水進(jìn)—水換熱器對擴(kuò)容器內(nèi)剩余的污水回收其熱量后排放，溫度為 80～汽鍋爐現(xiàn)場圖如圖 1.1 所示。

圖 1.2 雙級鈉離子軟化器現(xiàn)場圖Fig. 1.2 Field diagram of two-stage sodium softener稠油熱采高含鹽水的危害油熱采高含鹽水具有硬度大，含鹽量高的特點(diǎn)[16]。但由于水質(zhì)中險(xiǎn)化合物含量低而易被大眾所忽視，其具體危害表現(xiàn)為：1）對生態(tài)系統(tǒng)的危害。當(dāng)含有較高濃度有機(jī)物與營養(yǎng)物的高含鹽會(huì)造成水體的富營養(yǎng)化，水生植物繁殖泛濫，水中溶氧量降低，亡，對水體的生態(tài)系統(tǒng)造成極大破壞；當(dāng)未經(jīng)處理的高含鹽廢水會(huì)導(dǎo)致土壤鹽漬化，，造成土壤結(jié)塊與生物脫水現(xiàn)象，對土壤生態(tài)；高含鹽廢水若滲入地下也會(huì)導(dǎo)致地下水的污染，影響人們的日常2）對廢水處理系統(tǒng)的影響。高含鹽廢水中仍然存在較多的無機(jī)鹽、氯離子、鈣離子等[18]，這些離子在適當(dāng)?shù)臐舛确秶鷥?nèi)，可以對統(tǒng)內(nèi)的微生物生長產(chǎn)生促進(jìn)作用，但是超過限定的濃度，對微生制的作用，破壞生化處理系統(tǒng)。同時(shí)高含鹽廢水還會(huì)對金屬管道
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X741

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本文編號：2708030