過(guò)濾是油田污水處理工藝的最后一道工序,因此,過(guò)濾處理效果直接影響著油田回注水水質(zhì)。隨著油田聚合物驅(qū)油技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用與推廣,采出污水出現(xiàn)了含聚濃度高、水質(zhì)粘度大、油水分離難度增大的問(wèn)題,造成污水處理過(guò)程中過(guò)濾后水質(zhì)不達(dá)標(biāo)、過(guò)濾系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、濾料板結(jié)以及過(guò)濾與反沖洗過(guò)程“憋壓”等一系列生產(chǎn)問(wèn)題。因此,認(rèn)識(shí)含聚污水過(guò)濾處理水質(zhì)惡化的成因,明確過(guò)濾-反沖洗影響因素,并解決含聚污水處理中過(guò)濾段過(guò)濾和反沖洗運(yùn)行操作問(wèn)題是油田地面污水處理工程面臨的重要課題。目前,該問(wèn)題的研究主要集中在加強(qiáng)反沖洗效果上,多憑主觀經(jīng)驗(yàn),缺乏反沖洗效果影響因素的系統(tǒng)性研究,同時(shí)對(duì)含聚污水如何在過(guò)濾過(guò)程中造成濾后水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的成因揭示不充分。鑒于此,本文從理論分析、室內(nèi)過(guò)濾模擬實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)四個(gè)方面入手對(duì)含聚污水的過(guò)濾-反沖洗影響因素進(jìn)行研究,并優(yōu)化其工藝運(yùn)行參數(shù)。通過(guò)室內(nèi)過(guò)濾模擬裝置,結(jié)合聚合物、濾料表面的微觀形態(tài)研究可知,濾料對(duì)聚合物具有較強(qiáng)的吸附作用,聚合物與油污和懸浮物在濾料表面形成競(jìng)爭(zhēng)吸附,過(guò)濾后上層濾料表面聚丙烯酰胺明顯較多,殘留在截留的油污中,污水中含聚合物一方面占據(jù)了濾料表面,使得濾料對(duì)原油和懸...

【文章頁(yè)數(shù)】：166 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 過(guò)濾工藝及過(guò)濾特性研究
        1.2.2 過(guò)濾罐反沖洗研究
        1.2.3 攪拌作用下的液固兩相流動(dòng)研究
        1.2.4 微絮凝過(guò)濾研究
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 過(guò)濾罐濾層截污特性及濾料污染機(jī)理
    2.1 過(guò)濾工藝及原理
        2.1.1 含聚污水處理工藝
        2.1.2 過(guò)濾設(shè)施及結(jié)構(gòu)
        2.1.3 過(guò)濾的原理
    2.2 含聚污水過(guò)濾模擬裝置建立
        2.2.1 裝置設(shè)計(jì)與組建
        2.2.2 濾料選擇及填設(shè)
    2.3 濾料污染特性分析
    2.4 含聚污水過(guò)濾過(guò)程中聚合物微觀形態(tài)研究
        2.4.1 儀器及材料
        2.4.2 結(jié)果與分析
    2.5 過(guò)濾水質(zhì)不達(dá)標(biāo)成因分析
        2.5.1 濾后水懸浮物含量及粒徑中值超標(biāo)原因分析
        2.5.2 濾后水含油量超標(biāo)原因分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于多孔介質(zhì)理論的過(guò)濾影響因素?cái)?shù)值模擬
    3.1 含油污水在濾料中的流動(dòng)
    3.2 數(shù)值模擬方法
        3.2.1 流體運(yùn)動(dòng)描述
        3.2.2 幾何建模與網(wǎng)格劃分
        3.2.3 數(shù)學(xué)模型建立
        3.2.4 邊界條件
        3.2.5 求解方法
    3.3 過(guò)濾效果影響因素研究
        3.3.1 濾速
        3.3.2 濾料粒徑
        3.3.3 水質(zhì)粘度
        3.3.4 濾層厚度
        3.3.5 濾料級(jí)配
    3.4 本章小結(jié)
第四章 考慮攪拌機(jī)制的過(guò)濾罐反沖洗流動(dòng)特性數(shù)值模擬
    4.1 反沖洗工藝
        4.1.1 水反沖洗機(jī)理
        4.1.2 作用機(jī)理公式
    4.2 攪拌裝置
        4.2.1 槳葉形式
        4.2.2 稠密液固兩相混合的判據(jù)
        4.2.3 顆粒懸浮機(jī)理
        4.2.4 單純攪拌作用下的臨界懸浮轉(zhuǎn)速
        4.2.5 攪拌效果評(píng)價(jià)指標(biāo)
    4.3 槳葉攪拌的數(shù)值模擬方法
        4.3.1 移動(dòng)與變形區(qū)域模擬方法
        4.3.2 幾何建模與網(wǎng)格劃分
        4.3.3 數(shù)學(xué)模型建立
        4.3.4 模擬條件設(shè)定
        4.3.5 求解方法
    4.4 攪拌裝置結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)對(duì)反沖洗效果的影響
        4.4.1 反沖洗強(qiáng)度及槳葉形式
        4.4.2 槳葉距底高度
        4.4.3 槳葉長(zhǎng)度
        4.4.4 攪拌轉(zhuǎn)速
        4.4.5 初始濾料高度
        4.4.6 濾料粒徑及密度
        4.4.7 雙層濾料下的反沖洗效果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 過(guò)濾罐提效運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
    5.1 微絮凝過(guò)濾處理
        5.1.1 微絮凝原理
        5.1.2 微絮凝藥劑
        5.1.3 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
    5.2 反沖洗參數(shù)優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
        5.2.1 水反沖洗
        5.2.2 氣水反沖洗
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果
致謝



本文編號(hào)：3806370