發(fā)布時間：2020-10-12 18:05

　　 采油廢水中含有大量有機以及無機污染物,且污染物可以釋放到大氣、水體以及土壤中,對生態(tài)環(huán)境和人類健康有很大的影響。伴隨著國家對于環(huán)境保護工作更加嚴格的要求以及油區(qū)的居民對于生活環(huán)境的日趨重視,采油廢水的治理形勢相當(dāng)嚴峻。因此,油田采油廢水的處理問題是目前石油工業(yè)亟需解決的問題。由于采油廢水組分復(fù)雜,難降解有機物成分多,可生化性差,提高廢水可生化性成為采用生物處理采油廢水亟需解決的難題。本文以實際遼河油田采油廢水為對象,研究了 O3、O3/H2O2、O3/UV、UV/H2O2、過硫酸鹽處理工藝作為預(yù)處理方法,研究中以COD的去除率、BOD5/COD(B/C)作為預(yù)處理效果的評價指標(biāo),探討各處理方法在提高廢水可生化性方面的效果。以遼河油田外排水來水為研究對象,O3/H2O2聯(lián)用技術(shù)比單一 O3氧化處理在去除COD以及提高可生化性方面效果更加明顯。在原廢水pH條件(pH=8.50)下,單一03氧化技術(shù)的最佳反應(yīng)條件是O3濃度為20mg/L,氧化反應(yīng)時間為60min,可實現(xiàn)COD去除率為28.5%,B/C由0.08提升至0.25,經(jīng)過成本核算,單一03氧化技術(shù)處理1噸廢水的成本為4.91元。同樣的原水條件下,03/H202聯(lián)用技術(shù)的最佳反應(yīng)條件是03濃度為20mg/L,H202的投加量為0.24g/L,氧化反應(yīng)時間為60min,該工藝可使COD的去除率達到36.2%,B/C由0.08提升至0.33,經(jīng)過成本核算,03/H2O2聯(lián)用技術(shù)處理1噸廢水的成本為5.79元。對比遼河油田外排水出水處理方法,03/UV聯(lián)用技術(shù)比單一 03氧化處理在去除COD方面的效果更加明顯;而UV/H202氧化法比UV/03氧化技術(shù)的去除COD的效果更加顯著,且反應(yīng)效率更快。在最佳UV/03反應(yīng)條件下(氧化反應(yīng)時間為60min,臭氧濃度為20mg/L,UV功率為18W,反應(yīng)初始pH=8.00±0.30(原水pH),處理后的出水COD可降至366mg/L,COD的去除率達到35.7%,BOD5為66.82mg/L,B/C提升至0.18。經(jīng)過成本核算,該方法的廢水處理成本較高(33.53元/噸水),其中紫外耗電費用占主要部分;在最佳UV/H202處理工藝條件下(氧化反應(yīng)時間為30min,H202的投加量為2.4g/L,UV功率18W,反應(yīng)pH=4.05),出水的COD可降至136mg/L,COD去除率達到78.4%,B/C提升至0.23。經(jīng)過成本核算,該方法每處理1噸廢水需要28.22元,相比UV/O3成本有所降低,但廢水的處理效果大大提高。單獨通過熱活化過硫酸鈉,當(dāng)反應(yīng)溫度在85℃,反應(yīng)時間為120min,過硫酸鈉的投加量為15g/L,原水pH條件下,可使廢水COD從582mg/L 降至101mg/L,接近排放要求,可生化性也大大提高。加入亞鐵催化劑可加強處理效果,縮短反應(yīng)時間。在最佳熱活化過硫酸鈉氧化技術(shù)反應(yīng)條件下(反應(yīng)溫度在85℃,反應(yīng)時間為120min,過硫酸鈉的投加量為15g/L,反應(yīng)初始pH為原水條件下(pH=8.57),去除率達到82.7%,B/C提升至0.15。經(jīng)過成本核算,每處理1噸廢水需要97.5元。而最佳熱活化過硫酸鈉+亞鐵氧化技術(shù)條件下(反應(yīng)時間為90min,過硫酸鈉投加量為15g/L,硫酸亞鐵投加量為2.5g/L),廢水的出水COD可降至30mg/L,其去除率達到94.9%。經(jīng)過成本核算,該工藝每處理1噸廢水成本為98元。通過對比,可以得出:加熱活化過硫酸鹽法的處理效果最好,但處理成本高,且存在處理后廢水pH較低,需要中和處理;單一使用03效果不如O3/H2O2以及O3/UV聯(lián)合處理,而UV/H2O2的處理效果較O3/UV更佳,但UV聯(lián)合使用經(jīng)濟成本均比O3/H2O2的高,所以從可生化性的提高以及經(jīng)濟性來看,03/H2O2是最佳的處理方法。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X741
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 課題目的及意義
    1.3 研究內(nèi)容
第2章 國內(nèi)外研究動態(tài)
    2.1 采油廢水的來源和特點
    2.2 采油廢水的組成和危害
    2.3 采油廢水的預(yù)處理技術(shù)
        2.3.1 化學(xué)混凝法
        2.3.2 吸附法
        2.3.3 電化學(xué)法
        2.3.4 微電解技術(shù)
    2.4 高級氧化法提高廢水可生化性
        2.4.1 Fenton氧化法
3氧化技術(shù)'>        2.4.2 O₃氧化技術(shù)
3/H₂O₂氧化技術(shù)'>        2.4.3 O₃/H₂O₂氧化技術(shù)
3組合過程'>        2.4.4 UV/O₃組合過程
2O₂組合過程'>        2.4.5 UV/H₂O₂組合過程
        2.4.6 過硫酸鹽法
第3章 實驗材料與方法
    3.1 實驗儀器
    3.2 實驗試劑
    3.3 采油廢水水質(zhì)
    3.4 實驗方法
3氧化實驗'>        3.4.1 O₃氧化實驗
3/H₂O₂氧化實驗'>        3.4.2 O₃/H₂O₂氧化實驗
3氧化實驗'>        3.4.3 UV/O₃氧化實驗
2O₂氧化實驗'>        3.4.4 UV/H₂O₂氧化實驗
        3.4.5 熱活化過硫酸鹽實驗
    3.5 分析方法
        3.5.1 pH值
        3.5.2 化學(xué)需氧量（COD）
5）'>        3.5.3 五日生化需氧量（BOD₅）
2O₂濃度'>        3.5.4 H₂O₂濃度
及O₃/H₂O₂氧化法處理1號水'>第4章 O_及O₃/H₂O₂氧化法處理1號水
3氧化處理遼河油田1號水'>    4.1 O₃氧化處理遼河油田1號水
        4.1.1 反應(yīng)時間對處理效果的影響
        4.1.2 反應(yīng)pH對處理效果的影響
3濃度對處理效果的影響'>        4.1.3 O₃濃度對處理效果的影響
3/H₂O₂氧化處理遼河油1號水'>    4.2 O₃/H₂O₂氧化處理遼河油1號水
        4.2.1 反應(yīng)時間對處理效果的影響
2O₂投加量對處理效果的影響'>        4.2.2 H₂O₂投加量對處理效果的影響
3濃度對處理效果的影響'>        4.2.3 O₃濃度對處理效果的影響
        4.2.4 反應(yīng)pH對處理效果的影響
    4.3 本章小結(jié)
3及UV/H₂O₂氧化法處理2號水'>第5章 UV/O₃及UV/H₂O₂氧化法處理2號水
3氧化處理遼河油田2號水'>    5.1 UV/O₃氧化處理遼河油田2號水
3與UV/O₃對處理效果的對比'>        5.1.1 單一O₃與UV/O₃對處理效果的對比
        5.1.2 反應(yīng)時間對處理效果的影響
        5.1.3 反應(yīng)pH對處理效果的影響
        5.1.4 紫外燈功率對處理效果的影響
        5.1.5 反應(yīng)溫度對處理效果的影響
2O₂氧化處理遼河油田2號水'>    5.2 UV/H₂O₂氧化處理遼河油田2號水
        5.2.1 反應(yīng)時間對處理效果的影響
2O₂投加量對處理效果的影響'>        5.2.2 H₂O₂投加量對處理效果的影響
        5.2.3 反應(yīng)pH對處理效果的影響
    5.3 本章小結(jié)
第6章 過硫酸鈉氧化法處理3號水
    6.1 熱活化過硫酸鈉處理3號水
        6.1.1 反應(yīng)時間對處理效果的影響
        6.1.2 過硫酸鈉投加量對處理效果的影響
        6.1.3 反應(yīng)pH對處理效果的影響
        6.1.4 反應(yīng)溫度對處理效果的影響
    6.2 熱活化過硫酸鈉十二價鐵催化劑處理3號水
        6.2.1 反應(yīng)時間對處理效果的影響
        6.2.2 反應(yīng)pH對處理效果的影響
        6.2.3 二價鐵的投加量對處理效果的影響
    6.3 本章小結(jié)
第7章 成本計算
3及O₃/H₂O₂氧化法成本核算'>    7.1 O₃及O₃/H₂O₂氧化法成本核算
3氧化的成本計算'>        7.1.1 單一O₃氧化的成本計算
3/H₂O₂氧化的成本計算'>        7.1.2 O₃/H₂O₂氧化的成本計算
3及UV/H₂O₂氧化法成本核算'>    7.2 UV/O₃及UV/H₂O₂氧化法成本核算
        7.2.1 UV/03氧化的成本計算
20₂氧化的成本計算'>        7.2.2 UV/H₂0₂氧化的成本計算
    7.3 過硫酸鈉氧化法成本核算
        7.3.1 熱活化過硫酸鈉氧化法的成本計算
        7.3.2 熱活化過硫酸鈉十二價鐵催化劑氧化法的成本計算
第8章 總結(jié)
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 存在問題
致謝
參考文獻
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本文編號：2838094