【摘要】：在油氣田開發(fā)和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的含油污水,如聯(lián)合站產(chǎn)出水、洗井回水以及鉆井廢水等。與此同時(shí),在油氣田開發(fā)后期,油氣井大量出水,地層能量衰竭。為了保持地層壓力,需要大量注水。把油、氣井產(chǎn)水經(jīng)過處理回注地層,既可以保持地層壓力,維持產(chǎn)能,又可以減少污水排放,形成產(chǎn)與注平衡的良性循環(huán),具有十分重要的工業(yè)與環(huán)境保護(hù)意義。對(duì)含油污水進(jìn)行處理后進(jìn)行回注不但具有重要的社會(huì)意義,而且也具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義。 本文就針對(duì)含油污水的過濾處理技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究。首先分析了含油污水過濾過程機(jī)理研究。微觀上,污水中懸浮物的去除過程包括懸浮物顆粒的遷移、附著和脫落過程。其中,污染物在濾料表面的附著過程主要通過兩種機(jī)理:一是當(dāng)懸浮顆粒接觸濾料表面時(shí)由于范德華引力大于雙電層的斥力而產(chǎn)生的附著:另一種是懸浮顆粒與濾料表面間借高分子物質(zhì)所起的架橋作用而產(chǎn)生的附著。遷移過程則主要包括篩濾、攔截、慣性、沉淀、擴(kuò)散和動(dòng)力效應(yīng)等幾種遷移機(jī)理。 污水過濾過程的數(shù)學(xué)模型包括固體濾料相和液體污水相的物料衡算方程。在本文中根據(jù)這些方程,采用了有限差分和特征線法。以及適當(dāng)取用含深度步長(zhǎng)的參數(shù)α,得到簡(jiǎn)化模型等三種算法對(duì)固定床的過濾過程進(jìn)行了模擬計(jì)算分析,然后以固定床過濾過程模擬終了時(shí)濾層內(nèi)污水懸浮物體積分?jǐn)?shù)與比沉積量分布作為初始條件又對(duì)移動(dòng)床過濾過程模擬分析。 考慮到過濾操作中涉及到許多復(fù)雜和隨機(jī)的因素,認(rèn)識(shí)過濾過程還必須依靠實(shí)驗(yàn)手段,因此文中分別針對(duì)移動(dòng)床過濾過程濾料、再生過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。以便于在今后的過濾過程操作設(shè)計(jì)有一定的依據(jù),為連續(xù)過濾工藝選擇合適的濾料再生方式,并對(duì)再生裝置的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化配置。 針對(duì)濾料再生過程的機(jī)理進(jìn)行了分析,認(rèn)為濾料反洗過程中濾料顆粒表面懸浮物的去。除可能會(huì)同時(shí)受到水流剪切力和顆粒之間以及顆粒與固體表面之間碰撞摩擦作用的影響,但究竟哪種作用起主導(dǎo)作用要取決于具體的反洗工作條件。闡述了濾料的三種再生方式:流化、水力旋流和機(jī)械攪拌。同時(shí)還運(yùn)用紊流流體力學(xué)和液固兩相流的基本理論,建立過濾過程中污水的紊流流動(dòng)方程和濾料顆粒運(yùn)動(dòng)方程,并針對(duì)實(shí)際過濾過程建立相應(yīng)的定解條件和求解方法。
【圖文】：

移動(dòng)床過濾實(shí)驗(yàn)裝置流程如圖4.1所示。整個(gè)裝置包括污水池、流量計(jì)、壓力表、主過濾器，自吸泵等設(shè)備。圖4.2為主過濾器實(shí)物圖，其內(nèi)徑為14cm，長(zhǎng)度為IO0cm。過濾器本體采用透明有機(jī)玻璃制作，這樣可以方便地觀察過濾器內(nèi)污水的流動(dòng)以及濾料的變化情況。主過濾器與出口錐型段及進(jìn)口料倉(cāng)采用法蘭連接。在固定床過濾實(shí)驗(yàn)時(shí)，過濾器的匕下兩端均用法蘭密閉。在移動(dòng)床過濾實(shí)驗(yàn)時(shí)，濾層移動(dòng)速度則靠底部采用不同孔徑的圓孔來改變。污水池匕”}個(gè)個(gè)個(gè)過過濾器器圖4.1移動(dòng)床過濾實(shí)驗(yàn)裝置流程圖圖4.2移動(dòng)床過濾裝?

第七章再生器結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)流場(chǎng)和顆粒運(yùn)動(dòng)的影響計(jì)算從縱剖面流場(chǎng)來看，流體不僅在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在垂直平面內(nèi)也有旋轉(zhuǎn)，即流體在再生器內(nèi)有循環(huán)流動(dòng)。圖7.4給出了三維空間內(nèi)各截面的速度矢量圖。圖7.4不同橫截面速度矢量圖對(duì)比7.1.3顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡冰JI心一心，毛勺車迄，O念下.才‘晚.Q3本啟4妙01未幾吩夸01飾‘心心“d二O，21咖以“，的dens二2續(xù)00，竹七一01d二0.Zlnmden3二2吐00!套臺(tái)婦Q牡.38t/h口，Q個(gè).0‘白名2呀，01爭(zhēng)刀弓‘.奪1Zmm，月甲護(hù)0[dens二2400仁9私
【學(xué)位授予單位】：西南石油學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：X741

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2667814