絮凝吸附法处理稠油采油污水技术研究
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摘要
稠油污水的超标排放，造成水体的恶化，仅辽河油田每年就有2000万吨的稠油污水需要达标治理，严重危害着辽东湾的湿地生态环境，直接影响着辽河流域的污染治理和渤海碧海工程的实施。本文作为辽河石油勘探局污染防治“九五”规划和科技攻关计划的研究项目，进行了絮凝吸附法处理稠油污水的实验研究，筛选出适合稠油污水处理的F—L固体絮凝剂，并研制了配套的污水处理设备，为治理稠油污水的环境污染，实现污水回收再用提供了有效的方法。
本文总结了适用于稠油污水处理的絮凝剂筛选和配套工艺的设计和设备的研制，主要成果为：(1)筛选出了适用于稠油的污水处理的高效絮凝剂F—L固体絮凝剂，并通过对比实验验证了该絮凝剂的处理效果；(2)研制开发了适用于F—L固体絮凝剂使用的集絮凝、助凝、污泥沉降于一体的絮凝沉降装置；(3)完善并优化了稠油污水处理工艺流程。
实验结果表明，本文的科研成果是国内治理目前稠油污水最有效的方法，处理后的稠油污水各项污染物浓度为：COD下降到100mg/L以下；石油类下降到5mg/L以下；悬浮物下降到10mg/L以下；总硬度下降到10mg/L以下；总Fe下降到0.01mg／L；硫化物下降到1mg/L以下；Cu、Pb、Cd未检出。主要污染物指标均低于国家和地方的排放标准。同时也达到了稠油热采湿蒸汽发器用生水水质标准，实现稠油污水回收再用。
絮凝吸附法处理稠油污水的试验成功，解决了辽河油田稠油生产过程污水治理的难题，每年将为企业创造经济效益4715.6万元，减少淡水资源消耗1000万吨。也将为辽河流域的污染治理和渤海碧海工程做出重要贡献。
The heavy oil sewage discharging cause the water body pollution. Only in Liaohe Oilfield, there is 20 million tons sewage to be treated, which directly affects the wet land ecological environment, Liaohe Valley pollution prevention and the execution of the Blue Sea Acitivity in Bohai Sea. The research is the pollution prevention project of Liaohe Petroleum Exploration Bureau during the "Ninth -Five-Year Plan" period. In the research, the experiment of flocculation absorption are made, and the F-L solid flocculent is screened which suits for heavy oil sewage treatment, and associated sewage treatment equipment is developed to realize the sewage recycling and reused.
The paper summarizes the screening of flocculent and the associated technology and equipment. The main achievement includes: 1) the high effective F-L solid flocculent is screened, which suits for heavy oil sewage processing. 2) The flocculation and sedimentation facilities which suit for F-L solid flocculation with the function of flocculation, facilitating flocculation, mud sedimentation.
The experiment results show the scientific achievement is the most effective method to treat the sewage in China currently. After treatment, the concentration of the pollutants is: COD lowered to lOOmg/L, hydrocarbon lowered to 5mg/L, suspending material is lower than 10 mg/L, the salinity of lOmg/L, total F is lower than 0.01 mg/L, and sulfate is lower than 1 mg/L and without Cu, Pb and Cd tested. The main pollutants indexes are all lower than the national and regional discharge index. Meanwhile, the treated water is up to the standard for the heavy oil thermal recovery steam generator, so the sewage is recycled.
The experimental success of the flocculation absorption method solve the problems of sewage treatment in Liaohe Oilfield, which create the economic benefit for the enterprises of 47.156 million Yuan annually, and decrease the fresh water consumption of 10 million t, and it will contribute the pollution control in Liaohe Valley and the Blue Sea Activity in the Bohai sea.
本文总结了适用于稠油污水处理的絮凝剂筛选和配套工艺的设计和设备的研制，主要成果为：(1)筛选出了适用于稠油的污水处理的高效絮凝剂F—L固体絮凝剂，并通过对比实验验证了该絮凝剂的处理效果；(2)研制开发了适用于F—L固体絮凝剂使用的集絮凝、助凝、污泥沉降于一体的絮凝沉降装置；(3)完善并优化了稠油污水处理工艺流程。
实验结果表明，本文的科研成果是国内治理目前稠油污水最有效的方法，处理后的稠油污水各项污染物浓度为：COD下降到100mg/L以下；石油类下降到5mg/L以下；悬浮物下降到10mg/L以下；总硬度下降到10mg/L以下；总Fe下降到0.01mg／L；硫化物下降到1mg/L以下；Cu、Pb、Cd未检出。主要污染物指标均低于国家和地方的排放标准。同时也达到了稠油热采湿蒸汽发器用生水水质标准，实现稠油污水回收再用。
絮凝吸附法处理稠油污水的试验成功，解决了辽河油田稠油生产过程污水治理的难题，每年将为企业创造经济效益4715.6万元，减少淡水资源消耗1000万吨。也将为辽河流域的污染治理和渤海碧海工程做出重要贡献。
The heavy oil sewage discharging cause the water body pollution. Only in Liaohe Oilfield, there is 20 million tons sewage to be treated, which directly affects the wet land ecological environment, Liaohe Valley pollution prevention and the execution of the Blue Sea Acitivity in Bohai Sea. The research is the pollution prevention project of Liaohe Petroleum Exploration Bureau during the "Ninth -Five-Year Plan" period. In the research, the experiment of flocculation absorption are made, and the F-L solid flocculent is screened which suits for heavy oil sewage treatment, and associated sewage treatment equipment is developed to realize the sewage recycling and reused.
The paper summarizes the screening of flocculent and the associated technology and equipment. The main achievement includes: 1) the high effective F-L solid flocculent is screened, which suits for heavy oil sewage processing. 2) The flocculation and sedimentation facilities which suit for F-L solid flocculation with the function of flocculation, facilitating flocculation, mud sedimentation.
The experiment results show the scientific achievement is the most effective method to treat the sewage in China currently. After treatment, the concentration of the pollutants is: COD lowered to lOOmg/L, hydrocarbon lowered to 5mg/L, suspending material is lower than 10 mg/L, the salinity of lOmg/L, total F is lower than 0.01 mg/L, and sulfate is lower than 1 mg/L and without Cu, Pb and Cd tested. The main pollutants indexes are all lower than the national and regional discharge index. Meanwhile, the treated water is up to the standard for the heavy oil thermal recovery steam generator, so the sewage is recycled.
The experimental success of the flocculation absorption method solve the problems of sewage treatment in Liaohe Oilfield, which create the economic benefit for the enterprises of 47.156 million Yuan annually, and decrease the fresh water consumption of 10 million t, and it will contribute the pollution control in Liaohe Valley and the Blue Sea Activity in the Bohai sea.
引文
[1] 黄军荣等，《采油污水中化学药剂对COD的影响及可生化性研究》。油气田环境保护，2002．4。
[2] 张世君等，《化学氧化——混凝沉降法处理油田作业废水》。油气田环境保护，2002．4。
[3] 陈进富等，《采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究》石油与天然气化工，2001．30(1)：47—49。
[4] 王宝贞。《水污染控制工程[M]》。北京：高等教育出版社。
[5] 阎安。《油田含油污水除油新技术》。水处理技术，1998，2(24)：282—287。
[6] 潘红磊，《油气田采油气废水外排原因分析》，大庆石油地质与开发，1996，2(15)：68—70。
[7] 唐受印等，《废水处理工程[M]》。北京：化学工业出版社，1998。
[8] 周本剩主编，《工业水处理技术(第二版)[M]》。北京：化学工业出版社，2002。
[9] 连西美等，《聚丙稀酰胺絮凝剂的制备及应用研究》。油气田环境保护，1998．8。
[10] 邓述波等，《絮凝剂XN98处理油田聚合物驱油含油污水》。油气田环境保护，2001．1。
[11] 魏娟明等，《聚合氯化铝与水解聚丙稀酰胺复合絮凝剂JX-3的制备及室内评价试验》。油气田环境保护，2002．1。
[12] 黄军荣等，《稠油废水COD处理工艺研究》。油气田环境保护，2001．3。
[13] 张兴儒等，《油气田环境保护》．北京：石油工业出版社，1995。
[14] 邓浩等，《石油工业环境保护》。北京：石油工业出版社，1999。
[15] 国家环保局。《水和废水监测分析方法》。北京，中国环境科学出版社。
[16] Arora M L et al, technology evaluation of sequencing batch reactors, journal WPCF 1985,57(8)867.
[17] Manning J F, Irvine R L. The biological of phosphorus in a sequencing batch reactor. Journal WPCF 1985,57(1)87.
[18] 《水质 PH值的测定 玻璃电极法》GB6920—86
[19] 《水质 化学需氧量的测定 重铬酸钾法》GB11914—89
[20] 《水质 铅的测定 示波极谱法》GB13896—92
[21] 《水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法》GB16488—1996
[22] 《水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》GB16489—1996
[23] 《水质 总汞的测定 冷原子吸收光度法》GB7468—87
[24] 《水质 铜、镉、铅、锌的测定 原子吸收分光光度法》GB7475—87
[25] 《水质 悬浮物的测定 重量法》GB11901—89
[26] 《水质 挥发酚的测定 蒸馏后用4—氨基安替分光光度法》GB7490—87
[27] 《水质 总硬度的测定 络合滴定法》GB1576—1996
[28] 《水质 铁、锰的测定 火焰原子吸收分光光度法》GB11911—89
[2] 张世君等，《化学氧化——混凝沉降法处理油田作业废水》。油气田环境保护，2002．4。
[3] 陈进富等，《采油废水的有机构成及其COD的处理技术研究》石油与天然气化工，2001．30(1)：47—49。
[4] 王宝贞。《水污染控制工程[M]》。北京：高等教育出版社。
[5] 阎安。《油田含油污水除油新技术》。水处理技术，1998，2(24)：282—287。
[6] 潘红磊，《油气田采油气废水外排原因分析》，大庆石油地质与开发，1996，2(15)：68—70。
[7] 唐受印等，《废水处理工程[M]》。北京：化学工业出版社，1998。
[8] 周本剩主编，《工业水处理技术(第二版)[M]》。北京：化学工业出版社，2002。
[9] 连西美等，《聚丙稀酰胺絮凝剂的制备及应用研究》。油气田环境保护，1998．8。
[10] 邓述波等，《絮凝剂XN98处理油田聚合物驱油含油污水》。油气田环境保护，2001．1。
[11] 魏娟明等，《聚合氯化铝与水解聚丙稀酰胺复合絮凝剂JX-3的制备及室内评价试验》。油气田环境保护，2002．1。
[12] 黄军荣等，《稠油废水COD处理工艺研究》。油气田环境保护，2001．3。
[13] 张兴儒等，《油气田环境保护》．北京：石油工业出版社，1995。
[14] 邓浩等，《石油工业环境保护》。北京：石油工业出版社，1999。
[15] 国家环保局。《水和废水监测分析方法》。北京，中国环境科学出版社。
[16] Arora M L et al, technology evaluation of sequencing batch reactors, journal WPCF 1985,57(8)867.
[17] Manning J F, Irvine R L. The biological of phosphorus in a sequencing batch reactor. Journal WPCF 1985,57(1)87.
[18] 《水质 PH值的测定 玻璃电极法》GB6920—86
[19] 《水质 化学需氧量的测定 重铬酸钾法》GB11914—89
[20] 《水质 铅的测定 示波极谱法》GB13896—92
[21] 《水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法》GB16488—1996
[22] 《水质 硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法》GB16489—1996
[23] 《水质 总汞的测定 冷原子吸收光度法》GB7468—87
[24] 《水质 铜、镉、铅、锌的测定 原子吸收分光光度法》GB7475—87
[25] 《水质 悬浮物的测定 重量法》GB11901—89
[26] 《水质 挥发酚的测定 蒸馏后用4—氨基安替分光光度法》GB7490—87
[27] 《水质 总硬度的测定 络合滴定法》GB1576—1996
[28] 《水质 铁、锰的测定 火焰原子吸收分光光度法》GB11911—89