【摘要】：遼河油田以開采稠油為主,稠油污水油水密度差小、乳化嚴(yán)重,污水處理非常困難且耗資巨大,是油田生產(chǎn)急需解決的主要問題之一。本文對遼河油田稠油污水回用于熱采鍋爐的處理技術(shù)進(jìn)行了研究,經(jīng)過室內(nèi)實驗、現(xiàn)場小試、中試及工程應(yīng)用實驗,證明處理后水質(zhì)達(dá)到設(shè)計指標(biāo)要求,能夠回用于熱采鍋爐。充分利用了稠油污水的水源和水溫,回收熱能,防止對水體污染,實現(xiàn)污水資源化。所研究的稠油污水處理技術(shù)具有推廣應(yīng)用價值。 除油系統(tǒng)是整個稠油污水處理流程中的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。而除油效果的好壞取決于高效凈水化學(xué)藥劑,通過室內(nèi)實驗,篩選出了適用于遼河歡四聯(lián)、杜84塊及興一聯(lián)污水處理的破乳劑TJ-1和絮凝劑P-3,確定了最佳投藥量。 在遼河油田歡四聯(lián)進(jìn)行了稠油污水處理現(xiàn)場小試,強(qiáng)化了調(diào)節(jié)池的除油效果,再通過斜板隔油池和氣浮池進(jìn)一步除油和除懸浮物,最后用高效生物反應(yīng)器降低污水COD。小試實驗表明：高效生物反應(yīng)器內(nèi)生物膜量大,對于稠油污水COD的去除起到重要的作用；浮選劑TF-1可起到良好的水質(zhì)調(diào)節(jié)作用,當(dāng)浮選劑濃度為12.5-15mg/L時,油的去除率可達(dá)到98%以上,對懸浮物及COD的去除率也可超過96%,水質(zhì)清澈；破乳劑的投加量為75-100mg/L,絮凝劑的投加量為2-4mg/L,GT值控制在104-105范圍內(nèi),經(jīng)過斜板隔油和氣浮處理后,水質(zhì)清亮透明,油含量為1-2mg/L左右,懸浮物為2mg/L左右；氣浮池和高效生物反應(yīng)器出水COD比較穩(wěn)定,氣浮池出水COD基本上在200-300mg/L之間,平均值為261mg/L,而生物出水COD均低于100mg/L,平均為77.6mg/L,達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn),形成了一項適用于稠油污水COD處理的新工藝。 對歡四聯(lián)稠油污水深度處理進(jìn)行了中試實驗,形成了完備的稠油污水深度處理工藝技術(shù),實現(xiàn)了污水回用和排放。前段除油系統(tǒng)中試,確定了最佳運(yùn)行參數(shù),形成了先除油后除懸浮物技術(shù)和高效氣浮選技術(shù),研究表明：破乳劑TJ-1和絮凝劑P-3的最佳投藥量分別為50-65mg/L和0.5-1.0mg/L時,油、懸浮物和COD的平均去除率可分別達(dá)到96.8%、89.6%和93.3%;一般來水含油量每增加100mg/L,破乳劑TJ-1的投加量要相應(yīng)增加10mg/L,才能達(dá)到相同的處理效果；在TJ-1和P-3兩者之間,對稠油污水處理效果影響最大的是TJ-1；高效氣浮分離器的回流比控制在60%左右最好,產(chǎn)生的溶氣水為牛奶狀,氣泡直徑非常細(xì)小；浮選劑TF-1的最佳投藥量為10-15mg/L時,高效氣浮分離器對油、懸浮物和COD的去除率可分別達(dá)到97.7%、83.7%和37.1%,其出水中油、懸浮物和COD含量分別為0.65mg/L,32.0mg/L和302.6mg/L,滿足后段生物處理系統(tǒng)和軟化系統(tǒng)的進(jìn)水要求。 軟化系統(tǒng)中試,研究了對硬度、二氧化硅、總鐵以及油和懸浮物的去除,確定了主要設(shè)備的運(yùn)行技術(shù)參數(shù),形成了一套化學(xué)除硅技術(shù)、精細(xì)過濾技術(shù)及弱酸陽離子軟化技術(shù)。研究表明：石灰和MgCl2投加量的最佳范圍分別是300-600mg/L和200mg/L,最佳的pH范圍為8.5-9.5；NaOH軟化也可有效的去除硬度和二氧化硅,與石灰軟化相近,隨著NaOH投加量的增加并不會導(dǎo)致混凝沉降罐出水硬度的上升,NaOH軟化產(chǎn)生的污泥量僅為石灰軟化的1/5,石灰軟化產(chǎn)生的污泥量占總處理水量的5%-7%；雙濾料過濾器對氣浮出水及混凝沉降出水過濾實驗表明,處理氣浮出水濾料過濾周期為24h,處理混凝沉降出水濾料過濾周期可達(dá)32h；氣浮出水采用石灰軟化、鎂劑除硅以及強(qiáng)酸鈉離子交換樹脂的處理后,可達(dá)到進(jìn)熱采鍋爐的水質(zhì)指標(biāo)。 本文研究的稠油污水處理技術(shù)在遼河油田歡喜嶺采油廠進(jìn)行了工程應(yīng)用,處理后污水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計指標(biāo),能夠回用于熱采注汽鍋爐。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X741

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本文編號：2652883