超聲強(qiáng)化工藝處理三元驅(qū)采油污水和含油污泥效能的研究.pdf

1、伴隨著三元驅(qū)采油技術(shù)應(yīng)用而產(chǎn)生的三元復(fù)合驅(qū)采油污水既保持了常規(guī)油田污水特性，由于聚合物、表面活性劑以及堿的加入又促其顯示出了其獨(dú)有的性質(zhì)。
　　堿對(duì)地層粘土礦物溶蝕作用導(dǎo)致水中以硅為首的懸浮固體含量高；水中大分子聚合物溶解導(dǎo)致水體粘度高，沉降過(guò)濾處理難度大；表面活性劑存在導(dǎo)致水體 Zeta電位絕對(duì)值高，破乳絮凝困難。上述污水特性導(dǎo)致傳統(tǒng)三元驅(qū)污水處理工藝中各設(shè)備均出現(xiàn)不適應(yīng)，絮凝劑作用效果差，聚結(jié)除油器破乳聚結(jié)除油效率低，石英砂過(guò)

2、濾器濾料板結(jié)流失，懸浮固體去除效果差，導(dǎo)致工藝出水水質(zhì)難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。污水處理過(guò)程投加大量的絮凝劑，形成大量含有絮凝劑含油污泥，油泥處理難度大。
　　通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)篩選確定無(wú)機(jī)聚合硫酸鐵和有機(jī) UT6-4絮凝劑，復(fù)配質(zhì)量比例500:40處理三元驅(qū)采油污水用絮凝效果最佳。利用室內(nèi)模擬裝置研究了超聲強(qiáng)化降解聚合物降低水體粘度效果，在（40kHz+28kHz+20kHz）正交三場(chǎng)作用下，控制聲強(qiáng)1.5W·cm-2，臭氧投加量7.5mg/L，

3、作用時(shí)間15min，降解聚合物后粘度變化率可達(dá)到86.1％。臭氧氧化降解聚合物過(guò)程中引入超聲，強(qiáng)化了臭氧傳質(zhì)效果，促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生更大量的22H O和?OH，比單獨(dú)臭氧氧化效率提高3倍以上。降解過(guò)程中污水中油與聚合物存在降解競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，采用超聲強(qiáng)化臭氧氧化降解聚合物污水含油量不宜高于100mg/L。
　　基于室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，提出了混凝沉降—雙向聚結(jié)除油—超聲強(qiáng)化降解聚合物—兩級(jí)過(guò)濾工藝，針對(duì)除油器和過(guò)濾器存在問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)新

4、型除油器和過(guò)濾器。依據(jù)聚結(jié)除油理論，利用顆粒狀聚結(jié)材料具有高效碰撞聚結(jié)作用，同時(shí)強(qiáng)化其潤(rùn)濕聚結(jié)作用，理論計(jì)算聚結(jié)除油參數(shù)，優(yōu)選聚結(jié)材料，優(yōu)化除油器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，設(shè)置反沖洗系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了雙向聚結(jié)除油器。利用超聲強(qiáng)化臭氧氧化降粘同時(shí)輔以攪拌式過(guò)濾器形成的湍流流場(chǎng)破壞濾料板結(jié)層，優(yōu)化濾層級(jí)配，開(kāi)發(fā)攪拌式雙層濾料過(guò)濾器?；谝陨涎芯苛嘶炷两?雙向流除油器+超聲強(qiáng)化臭氧氧化降粘+兩級(jí)過(guò)濾工藝處理三元驅(qū)采油污水效能，確定超聲強(qiáng)化臭氧氧化裝置是工藝核心，

5、其運(yùn)行狀態(tài)下出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在來(lái)水含油平均847.24mg/L，懸浮固體159.06mg/L條件下，出水油僅為5.01mg/L，懸浮固體僅為9.93mg/L，油和懸浮固體去除率分別達(dá)到了99.39%和93.21%，出水穩(wěn)定達(dá)到回注水油和懸浮固體≤20mg/L標(biāo)準(zhǔn)，采用該工藝處理污水其成本較現(xiàn)有工藝減少1/3。
　　三元驅(qū)采油污水處理過(guò)程中形成的沉降罐底泥含油量高，具有回收價(jià)值。同時(shí)重質(zhì)油含量高，以微小無(wú)機(jī)顆粒為中心形成穩(wěn)定乳化油

6、，從污泥中脫出回收油難度大。為達(dá)到大慶油田規(guī)定污泥含油污泥資源化再利用含油量低于2%要求這一標(biāo)準(zhǔn)，采用超聲破乳氣浮強(qiáng)化除油這一關(guān)鍵技術(shù)處理經(jīng)過(guò)高溫?zé)峄瘜W(xué)清洗后含油污泥，利用超聲空化作用降低乳化界面膜強(qiáng)度，促進(jìn)“水粒子”聚合實(shí)現(xiàn)破乳除油。開(kāi)發(fā)含油污泥處理工藝控制高溫?zé)峄瘜W(xué)清洗時(shí)間40min，清洗劑加藥量1%，熱水溫度60℃，在超聲作用20min，破乳劑投加量10mg/L，實(shí)現(xiàn)污泥中油的去除，投加2%復(fù)配聚合硫酸鐵和UN6-4絮凝劑，離心機(jī)

7、轉(zhuǎn)速2500r/min脫水，脫水后污泥含水≤80%，含油≤2%。
　　將離心脫水后污泥殘?jiān)c水泥，粉煤灰，膨潤(rùn)土，離子添加劑按照質(zhì)量比1：0.2：0.3：0.3：0.005條件混合進(jìn)行固化試驗(yàn)，制做路面磚。固化后產(chǎn)品強(qiáng)度達(dá)到3.89MPa，達(dá)到混凝土路面磚設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)固化后產(chǎn)品進(jìn)行浸出試驗(yàn)評(píng)價(jià)其毒性，浸出時(shí)間120h，浸出液的含油量3mg/L以下，低于國(guó)家污水排放一級(jí) B標(biāo)準(zhǔn)，有毒有害金屬離子未檢出，路面磚產(chǎn)品安全。通過(guò)上述工藝處