國內處理含油污水的技術和方法
隨(sui)著對(dui)工(gong)(gong)(gong)業污水(shui)危害性的(de)(de)(de)(de)認識和(he)(he)全球對(dui)無污染工(gong)(gong)(gong)業生(sheng)產過(guo)程的(de)(de)(de)(de)重視,以及面(mian)臨人類賴以生(sheng)存的(de)(de)(de)(de)水(shui)資(zi)源衰(shuai)竭等現狀,世(shi)界各國科研(yan)工(gong)(gong)(gong)作者越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)(de)(de)(de)致力(li)于工(gong)(gong)(gong)業污水(shui)的(de)(de)(de)(de)治理(li)(li)(li)和(he)(he)綜合(he)利用(yong)(yong)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究,取得了(le)很大進展。在已(yi)報道(dao)的(de)(de)(de)(de)方法(fa)中典型的(de)(de)(de)(de)有(you)生(sheng)物處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、光催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、電催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、氧化(hua)(hua)床處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、超臨界處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、膜分(fen)離處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)目前(qian)較(jiao)廣泛使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等。但(dan)是(shi),這些技(ji)(ji)術(shu)(shu)在不同程度上都存在一(yi)定的(de)(de)(de)(de)局限性,如頗受推崇的(de)(de)(de)(de)生(sheng)物氧化(hua)(hua)法(fa)要(yao)受溫度條件的(de)(de)(de)(de)制約,催化(hua)(hua)氧化(hua)(hua)法(fa)則更(geng)是(shi)需要(yao)高(gao)溫甚至較(jiao)高(gao)壓力(li)才能完成(cheng),設備(bei)要(yao)求苛刻,造價和(he)(he)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)費(fei)用(yong)(yong)較(jiao)高(gao);而普遍(bian)實(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)雖然簡便易(yi)實(shi)現,但(dan)是(shi)不能有(you)效降低cod值以達到外排水(shui)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。國內(nei)某油田介紹采用(yong)(yong)“四劑(ji)法(fa)”處(chu)(chu)理(li)(li)(li)含油污水(shui)的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)(he)方法(fa),但(dan)該法(fa)不僅需要(yao)分(fen)次(ci)分(fen)過(guo)程添加絮(xu)(xu)凝(ning)(ning)劑(ji)、阻垢劑(ji)、防腐劑(ji)和(he)(he)殺菌劑(ji),在操作上有(you)諸多(duo)不便,而且處(chu)(chu)理(li)(li)(li)效果(guo)無法(fa)達到預期的(de)(de)(de)(de)結果(guo),藥劑(ji)無協同效應,造成(cheng)藥劑(ji)的(de)(de)(de)(de)浪(lang)費(fei)和(he)(he)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)費(fei)用(yong)(yong)增高(gao)。
本研究采用實驗室合(he)成的z-10多(duo)功能藥劑及配套的方(fang)法,對含油污水(shui)進行綜合(he)治理,使(shi)絮凝、阻垢、防(fang)腐和殺菌(jun)過程(cheng)一步完(wan)成,簡化了污水(shui)處理工藝,降低(di)了處理費(fei)用。
1z-10藥劑特(te)性和綜(zong)合處(chu)理實驗(yan)
1.1實驗體系
實驗體系(xi)(xi)采用長慶油田脫油污(wu)水,水系(xi)(xi)和水質(zhi)分析(xi)數(shu)據(ju)分別(bie)為:hco3-水系(xi)(xi):ca2+239mg/l,mg2+120mg/l,na+1845mg/l,k+492mg/l,cl-265mg/l,hco3-4268mg/l,含(han)(han)油量(liang)325mg/l,懸浮物(wu)400mg/l,色度(du)280度(du),cod值(zhi)8100mg/l,srb(含(han)(han)菌(jun)量(liang))104~105個(ge)/ml;cacl2水系(xi)(xi):ca2+3950mg/l,mg2+320mg/l,na+650mg/l,k+527mg/l,cl-215mg/l,hco3-249mg/l,含(han)(han)油量(liang)408mg/l,懸浮物(wu)480mg/l,色度(du)270度(du),cod值(zhi)6500mg/l,srb(含(han)(han)菌(jun)量(liang))104~105個(ge)/ml。
1.2綜(zong)合處理方(fang)法和工藝
該研究(jiu)以(yi)管式反應為基礎,在(zai)hco3-水(shui)(shui)(shui)系(xi)或從(cong)脫水(shui)(shui)(shui)站脫出的(de)(de)含油污(wu)水(shui)(shui)(shui)輸送管道中(zhong)(zhong)(zhong)加入(ru)z-10多(duo)功能(neng)藥(yao)劑,然后(hou)與(yu)cacl2水(shui)(shui)(shui)系(xi)相混,進入(ru)沉淀(dian)池富(fu)集和(he)(he)分離(li)沉淀(dian)的(de)(de)污(wu)泥。在(zai)這(zhe)一工(gong)藝中(zhong)(zhong)(zhong)關(guan)鍵是多(duo)功能(neng)藥(yao)劑的(de)(de)研制(zhi)和(he)(he)使用,z-10藥(yao)劑除具備(bei)一般絮凝劑特點外,還具有結(jie)合ca2+、mg2+、ba2+和(he)(he)sr2+離(li)子(zi)的(de)(de)作(zuo)用,結(jie)合了這(zhe)些離(li)子(zi)后(hou),不僅(jin)可以(yi)加速絮凝速度,而且去除污(wu)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)成垢(gou)離(li)子(zi),起到(dao)了從(cong)根本(ben)上(shang)防(fang)止注水(shui)(shui)(shui)過程中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)結(jie)垢(gou)問題(ti);同(tong)時z-10藥(yao)劑中(zhong)(zhong)(zhong)還含有防(fang)腐(fu)和(he)(he)殺菌組分,在(zai)組成上(shang)這(zhe)些物質作(zuo)為多(duo)功能(neng)藥(yao)劑的(de)(de)必(bi)要成分,協同(tong)對(dui)含油污(wu)水(shui)(shui)(shui)進行綜合處(chu)理(li)。經凈化(hua)處(chu)理(li)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)根據處(chu)理(li)要求(qiu)分別達(da)到(dao)回注或回灌甚至外排(pai)水(shui)(shui)(shui)標準,設備(bei)要求(qiu)簡單,操作(zuo)方便(bian)。
1.3絮凝實驗
處理過的水樣經k2cr2o7法(fa)測定cod值,并分(fen)析色度(du)和懸浮(fu)物含量。
1.4緩蝕(shi)實(shi)驗
在(zai)40±2℃將(jiang)處理過的(de)(de)標(biao)準試(shi)片(pian)(pian)掛于處理過的(de)(de)水樣中48h,取出試(shi)片(pian)(pian),洗滌干(gan)燥,測(ce)定腐蝕情況。試(shi)片(pian)(pian)為化工(gong)機械研究院生產(chan)的(de)(de)標(biao)準掛片(pian)(pian),20#碳鋼,表面積20cm2。
1.5靜態阻垢(gou)實(shi)驗(yan)
采用edta法滴定處理過水樣(yang)中的(de)ca2+、mg2+濃度(du),求得阻(zu)垢率。
1.6殺(sha)菌試(shi)驗
處理過(guo)的水樣用絕跡(ji)稀釋法測定srb含量,計算(suan)殺菌率(lv)。
2綜合處理(li)結果(guo)和(he)討(tao)論(lun)
2.1z-10加藥(yao)量對處理結果的影(ying)響
綜合處理前后的(de)(de)(de)關鍵水質指(zhi)標和(he)(he)結果如圖2所(suo)示。隨著z-10多功能(neng)(neng)藥劑加入量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加,含(han)油(you)污水中的(de)(de)(de)ca2++mg2+、hco3-、cod、含(han)油(you)量(liang)(liang)、懸浮物和(he)(he)srb含(han)量(liang)(liang)普遍(bian)大幅度(du)(du)降低,其中z-10達15~20mg/l時,所(suo)有測定指(zhi)標的(de)(de)(de)去除率均(jun)達98%以上。相比之下,[ca2++mg2+]、hco3-和(he)(he)srb含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)降低需要的(de)(de)(de)藥劑濃度(du)(du)較(jiao)低,10mg/l的(de)(de)(de)z-10就能(neng)(neng)去除其大部分,而cod、含(han)油(you)量(liang)(liang)和(he)(he)懸浮物則要求z-10濃度(du)(du)較(jiao)大,以15~20mg/l較(jiao)好(hao)。
2.2ph值對處理結果(guo)的影(ying)響
最佳綜合處(chu)(chu)理(li)的ph值范圍為4~7,但是考慮(lv)到實際應用(yong)和工(gong)業設施的要求,該處(chu)(chu)理(li)過(guo)程的實際操作ph值范圍為5.5~7,經處(chu)(chu)理(li)的水達標率在96%以(yi)上(shang),滿足油田注(zhu)水的基本要求。
2.3助凝劑對(dui)處理結果的影響
助(zhu)凝劑的(de)使用可(ke)以很好(hao)地改變絮體的(de)大小和(he)(he)聚集及沉(chen)淀(dian)的(de)速(su)度(du),并(bing)且還能提高處理(li)(li)水(shui)(shui)的(de)達標(biao)率(lv)(lv)。在本(ben)研究(jiu)使用的(de)陰、陽和(he)(he)非離子助(zhu)凝劑中,經反復實驗,發現(xian)陽離子助(zhu)凝劑更適合(he)(he)(he)綜合(he)(he)(he)處理(li)(li)體系(xi),其用量與處理(li)(li)水(shui)(shui)達標(biao)率(lv)(lv)之間的(de)變化(hua)關系(xi)如圖4所(suo)示。很少量的(de)助(zhu)凝劑就能顯著加速(su)沉(chen)降(jiang)過程,并(bing)且有(you)利于水(shui)(shui)質(zhi)的(de)達標(biao)率(lv)(lv)的(de)提高,但(dan)是,助(zhu)凝劑的(de)量很大時,水(shui)(shui)質(zhi)的(de)達標(biao)率(lv)(lv)反而降(jiang)低,對水(shui)(shui)凈化(hua)不利。最佳助(zhu)凝劑/z-10的(de)質(zhi)量比范(fan)圍(wei)為(wei)0.05~0.2,在此范(fan)圍(wei)內處理(li)(li)水(shui)(shui)的(de)達標(biao)率(lv)(lv)≥96%,絮體的(de)沉(chen)降(jiang)時間在10s內,適合(he)(he)(he)大量廢水(shui)(shui)處理(li)(li)的(de)條件要求(qiu)。
在40±2℃,20#碳鋼在處理過水樣中經(jing)48h跟蹤測(ce)試和觀察,發現緩蝕率達90%以上,證明該藥(yao)劑具有較好的防(fang)腐(fu)作(zuo)用。
2.4工(gong)藝(yi)過程(cheng)對處理結果的(de)影響(xiang)
污水處理(li)是一個(ge)非常(chang)復雜的(de)(de)過程,涉及的(de)(de)影響(xiang)因(yin)素較(jiao)多,除藥(yao)劑本身性能(neng)和加(jia)(jia)量外,還有(you)加(jia)(jia)料次序的(de)(de)影響(xiang)。研究中發現在(zai)使(shi)用多功能(neng)藥(yao)劑處理(li)含油污水中,最理(li)想的(de)(de)方法為先在(zai)污水中添加(jia)(jia)石灰水,使(shi)體(ti)系的(de)(de)ph值≥8,然(ran)后加(jia)(jia)入(ru)z-10藥(yao)劑及助(zhu)凝劑,使(shi)體(ti)系的(de)(de)ph值最終達到5.5~7.5。經這種方法處理(li)的(de)(de)水,鹽份少(shao),濃(nong)縮(suo)倍數可達4~5倍,有(you)效地改進了油田含油污水的(de)(de)處理(li)。
3結論
對長慶(qing)油田(tian)含(han)油污(wu)水(shui)使用(yong)z-10藥(yao)劑(ji)及相應綜合(he)處(chu)理(li)(li)方(fang)法,可簡化油田(tian)含(han)油污(wu)水(shui)的處(chu)理(li)(li)過程,降低處(chu)理(li)(li)費用(yong),達到一(yi)劑(ji)多效,處(chu)理(li)(li)后的水(shui)綜合(he)達標(biao)率≥96%。

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