1. 油田水處理的工藝過程
我也是做水處理的,不過我的觀點和他有點不同,主要看你被污染物的化學性及物理性,還要根據你處理的工藝,處理成本包括運行的費用一般在5---60元一噸水
2. 石油壓裂廢水處理的方法及其特徵
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壓裂作業是低滲透油田普遍採用的增產措施,在壓裂過程中會產生一定量的油井壓裂廢水。油井壓裂廢水成分復雜,具有高COD、高濁度,高總溶解性固體含量(TDS)的特點。該類廢水對環境和人類健康的影響已經越來越引起人們的普遍關注,因此如何有效的處理此類廢水已經成為油氣田企業亟待解決的重要問題。目前常用的絮凝劑如聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合氯化鋁(PAC)等對油井壓裂廢水的處理效果欠佳。聚硅酸金屬鹽類絮凝劑是20世紀90年代中後期在聚硅酸和傳統鋁鹽、鐵鹽絮凝劑的基礎上發展起來的一種新型無機高分子絮凝劑。該絮凝劑綜合了聚硅酸粘結聚集、吸附架橋效能強,鋁鐵鹽電中和能力強,以及鋁鹽絮凝劑絮體大且脫色性能好和鐵鹽絮凝劑絮體密實且沉降速率快等優點,在除濁、脫色、去除有機物和高價金屬離子等方面較同類其他品種有更好的效果,是目前國內外水處理劑領域研究開發的熱點。
本工作研究了聚合硅酸鋁鐵絮凝劑對油井壓裂廢水的處理效果,對於現場應用有一定的指導意義。
1
實驗部分
1.1
材料、試劑和儀器
實驗水樣取自於我國西部某油田油井壓裂廢水,其水質特徵為濁度186.2
NTU,COD
5
236.8mg/L,TDS為7
350.6
mg/L,pH
7.9。
Na2SiO3·5H2O、硫酸(質量分數98%)、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Na2CO3:均為化學純。PAC:工業品。
DC-506型六聯攪拌機:東莞市興萬電子廠;752型紫外-可見分光光度計:上海光譜儀器有限公司;Model
ESJ205-4型電子天平:沈陽龍騰電子稱量儀器廠;pHS-3C型精密pH計:上海雷磁儀器廠;AF-Z1型電熱培養乾燥箱:江蘇省東台市電器廠;XZ-1A-Z型智能濁度儀:上海海恆機電儀表有限公司。
1.2
實驗方法
1.2.1聚合硅酸鋁鐵絮凝劑的制備
(1)取一定量的Na2SiO3·5H2O加入去離子水溶解,用硫酸調節pH,在不同活化溫度下攪拌一定時間使其活化,得到聚硅酸溶液。
(2)在聚硅酸溶液中分別加入一定濃度的Al2(SO4)3溶液和Fe2(SO4)3溶液,攪拌均勻,形成聚合硅酸鋁鐵溶液(n(Al)∶n(Fe)∶n(Si)=5∶2∶1),然後加入一定量的Na2CO3調節其鹼化度為2.0。
1.2.2油井壓裂廢水絮凝處理實驗
取250
mL的油井壓裂廢水,以Na2CO3調節pH後,加入聚合硅酸鋁鐵溶液,在200
r/min的轉速下快速攪拌2
min,接著在50
r/min的轉速下慢速攪拌5
min,靜置沉降30
min,取清液測定其水質指標。
1.3
分析方法
採用快速消解法測定COD109-110;採用重量法測定TDS
210-213。
2
結果與討論
2.1
聚合硅酸鋁鐵絮凝劑制備工藝參數的優化
2.1.1聚硅酸活化pH對廢水濁度去除率的影響
當活化溫度為25
℃、活化時間為1.5
h時,聚硅酸活化pH對廢水濁度去除率的影響見圖1。由圖1可見:隨著聚硅酸活化pH的增加,濁度去除率減小;低pH條件下制備的活性硅酸具有較好的絮凝效果,當聚硅酸活化pH為1~2時,濁度去除率達到85%左右。因此聚硅酸活化pH應為1~2。
2.1.2活化溫度對廢水濁度去除率的影響
3. 油田污水如何處理
注水是油田開發的一種十分重要的開采方式,是補充地層能量,保持油層能量平衡,維持油田長期高產、穩產的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下淺層水及采出原油的同時采出的油層水。為了節約地球上的淡水資源,目前注入油層的水大部分來自從開采原油中脫出的水,習慣上稱之為污水。大體已經佔了全國注水總量的80%。污水未經處理時含有大量的懸浮固體、乳化原油、細菌等有害物質。水注入油層就像飲用水進入人體一樣,如果人喝了未經處理的水,人的身體就會受到傷害,發生各種病變;同樣,油層注入了未經處理的污水,油層也會受到傷害。這種傷害主要體現在大量繁殖的細菌、機械雜質以及鐵的沉澱物堵塞油層等問題上,引起注水壓力上升,注水量下降,影響水驅替原油的效率。因此,必須對注入油層的水進行凈化處理。
由於污水是從油層采出的,所以油田回注污水處理的主要目的是除油和除懸浮物。概括地講可分為兩個階段:1.除油階段。該階段是利用油、水密度差及葯劑的破乳和絮凝作用,將油和水分離開來。2.過濾階段。該階段是利用濾料的吸附、攔截作用,將污水中懸浮固體、油和其他雜質吸附於濾料的表面而不讓其通過濾料層。除油階段要根據含油污水中原油的密度、凝固點等性質的不同而採用相應的處理方法。目前國內外除油階段主要採用的技術方法有:重力式隔油罐技術、壓力沉降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋流除油技術等。
1.重力式隔油罐技術,就是靠油水的相對密度差來達到除油的目的。含油污水進入隔油罐後,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用,由小油滴變成大油滴。在一定的停留時間內,絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特點是:隔油罐體積大,污水停留時間長。即使來水有流量和水質的突然變化,也不會嚴重影響出水水質。但其佔地面積大,去除乳化油能力差。
2.壓力沉降除油技術是在除油設備中裝填有使油珠聚結的材料,當含油污水經過聚結材料層後,細小油珠變成較大油滴,加快了油的上升速度,從而縮短了污水停留時間,減小了設備體積。其特點是:設備綜合採用了聚結斜板技術,大大提高了除油效率。但其適應來水水量、水質變化能力要比隔油罐差。
3.氣浮選除油技術,是在含油污水中產生大量細微氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上,一起浮到水面,從而達到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。採用氣浮,可大大提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點是處理量大,處理效率高,適應於稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
4.水力旋流除油技術,是利用油水密度差,在液流高速旋轉時,受到不等離心力的作用而實現油水分離。其特點是設備體積小、分離效率高。但其對原油相對密度大於0.9的含油污水適應能力差。過濾階段採用的過濾技術根據濾後水質的要求不同,分為粗過濾、細過濾和精細過濾。根據水質推薦標准,懸浮物固體含量為1.0~5.0毫克/升,顆粒直徑為2.0~5.0微米。過濾的核心技術是濾料的選擇與再生。在油田污水處理中,目前國內外主要採用的濾料有石英砂、無煙煤、陶粒、核桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生方法主要有熱水反沖洗、空氣反吹等。
4. 油田污水預處理中投加氫氧化鈉的作用原理是什麼
污水處理技術概述
污水處理技術,就是採用各種方法將污水中所含有的污染物質分離出來,或將其轉化為無害和穩定的物質,從而使污水得以凈化。
一、污水處理方法的分類
現代的污水處理技術,按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物處理法四大類。
(一)物理法
通過物理作用,以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀的污染物質(包括油膜和油珠),在處理過程中不改變其化學性質。物理法操作簡單、經濟。常採用的有重力分離法、離心分離法、過濾法及蒸發、結晶法等。
1.重力分離(即沉澱)法
利用污水中呈懸浮狀的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中懸浮物分離出來。沉澱(或上浮)處理設備有沉砂池、沉澱池和隔油池。
在污水處理與利用方法中,沉澱與上浮法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理污水時,一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質減少生化處理構築物的處理負荷,而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理,進行泥水分離保證出水水質。
2.過濾法
利用過濾介質截流污水中的懸浮物。過濾介質有鋼條、篩網、砂布、塑料、微孔管等,常用的過濾設備有格柵、柵網、微濾機、砂濾機、真空濾機、壓濾機等(後兩種濾機多用於污泥脫水)。
3.氣浮(浮選)
將空氣通入污水中,並以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油)黏附在氣泡上,並隨氣泡上升至水面,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。根據空氣打入方式不同,氣浮處理方法有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為了提高氣浮效果,有時需向污水中投加混凝劑。
4.離心分離法
含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時,由於懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力大小不同而被分離的方法。常用的離心設備按離心力產生的方式可分為兩種:由水流本身旋轉產生離心力的為旋流分離器,由設備旋轉同時也帶動液體旋轉產生離心力的為離心分離機。
旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。因它具有體積小、單位容積處理能力高的優點,近幾十年來廣泛用於軋鋼污水處理及高濁度河水的預處理。離心機的種類很多,按分離因素分有常速離心機和高速離心機。常速離心機用於分離低漿廢水效果可達60%~70%,還可用於沉澱池的沉渣脫水等。高速離心機適用於乳狀液的分離,如用於分離羊毛廢水,可回收30%~40%的羊毛脂。
(二)化學法
向污水中投加某種化學物質,利用化學反應來分離、回收污水中的某些污染物質,或使其轉化為無害的物質。常用的方法有化學沉澱法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。
1.化學沉澱法
向污水中投加某種化學物質,使它與污水中的溶解性物質發生互換反應,生成難溶於水的沉澱物,以降低污水中溶解物質的方法。這種處理法常用於含重金屬、氰化物等工業生產污水的處理。按使用沉澱劑的不同,化學沉澱法可分為石灰法(又稱氫氧化物沉澱法)、硫化物法和鋇鹽法。
2.混凝法
向水中投加混凝劑,可使污水中的膠體顆粒失去穩定性,凝聚成大顆粒而下沉。通過混凝法可去除污水中細分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質等。該法可用於降低污水的濁度和色度,去除多種高分子物質、有機物、某種重金屬毒物(汞、鎘、鉛)和放射性物質等,也可以去除能夠導致富營養化物質如磷等可溶性無機物,此外還能夠改善污泥的脫水性能。因此混凝法在工業污水處理中使用得非常廣泛,既可作為獨立處理工藝,又可與其他處理法配合使用,作為預處理、中間處理或最終處理。目前常採用的混凝劑有硫酸鋁、鹼式氯化鋁、鐵鹽(主要指硫酸亞鐵、三氯化鐵及硫酸鐵)等。
當單獨使用混凝劑不能達到應有凈水效果時,為加強混凝過程、節約混凝劑用量,常可同時投加助凝劑。
3.中和法
用於處理酸性廢水和鹼性廢水。向酸性廢水中投加鹼性物質如石灰、氫氧化鈉、石灰石等,使廢水變為中性。對鹼性廢水可吹入含有CO2的煙道氣進行中和,也可用其他的酸性物質進行中和。
4.氧化還原法
利用液氯、臭氧、高錳酸鉀等強氧化劑或利用電解時的陽極反應,將廢水中的有害物氧化分解為無害物質;利用還原劑或電解時的陰極反應,將廢水中的有害物還原為無害物質,以上方法統稱為氧化還原法。
氧化還原方法在污水處理中的應用實例有:空氣氧化法處理含硫污水;鹼性氯化法處理含氰污水;臭氧氧化法在進行污水的除臭、脫色、殺菌及除酚、氰、鐵、錳,降低污水的BOD與COD等均有顯著效果。還原法目前主要用於含鉻污水處理。
(三)物理化學法
利用萃取、吸附、離子交換、膜分離技術、氣提等操作過程,處理或回收利用工業廢水的方法可稱為物理化學法。工業廢水在應用物理化學法進行處理或回收利用之前,一般均需先經過預處理,盡量去除廢水中的懸浮物、油類、有害氣體等雜質,或調整廢水的pH值,以便提高回收效率及減少損耗。常採用的物理化學法有以下幾種。
1.萃取(液-液)法
將不溶於水的溶劑投入污水之中,使污水中的溶質溶於溶劑中,然後利用溶劑與水的密度重差,將溶劑分離出來。再利用溶劑與溶質的沸點差,將溶質蒸餾回收,再生後的溶劑可循環使用。常採用的萃取設備有脈沖篩板塔、離心萃取機等。
2.吸附法
利用多孔性的固體物質,使污水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。常用的吸附劑有活性炭。此法可用於吸附污水中的酚、汞、鉻、氰等有毒物質,且還有除色、脫臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理。吸附操作可分為靜態和動態兩種。靜態吸附,在污水不流動的條件下進行的操作。動態吸附則是在污水流動條件下進行的吸附操作。污水處理中多採用動態吸附操作,常用的吸附設備有固定床、移動床和流動床三種方式。
3.離子交換法
用固體物質去除污水中的某些物質,即利用離子交換劑的離子交換作用來置換污水中的離子化物質。隨著離子交換樹脂的生產和使用技術的發展,近年來在回收和處理工業污水的有毒物質方面,由於效果良好,操作方便而得到一定的應用。
在污水處理中使用的離子交換劑有無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類。採用離子交換法處理污水時必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的。交換能力的大小主要取決於各種離子對該種樹脂親和力(又稱選擇性)的大小。目前離子交換法廣泛用於去除污水中的雜質,例如去除(回收)污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑、磷酸、有機物和放射性物質等。
4.電滲析法(膜分離技術的一種)
電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的一項新技術。它與普通離子交換法不同,省去了用再生劑再生樹脂的過程,因此具有設備簡單、操作方便等優點。電滲析是在外加直流電場作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,以達到濃縮、純化、合成、分離的目的。另用於海水、苦鹹水除鹽,製取去離子水等。
5.反滲透(膜分離技術的一種)
利用一種特殊的半滲透膜,在一定的壓力下,將水分子壓過去,而溶解於水中的污染物質則被膜所截留,污水被濃縮,而被壓透過膜的水就是處理過的水。目前該處理方法已用於海水淡化、含重金屬的廢水處理及污水的深度處理等方面。製作半透膜的材料有醋酸纖維素、磺化聚苯醚等有機高分子物質。為降低操作壓力以節省設備和運轉費用,目前對於膜的材料和性能正在深入試驗研究。
反滲透處理工藝流程由三部分組成:預處理、膜分離及後處理。
6.超過濾法
也是利用特殊半滲透膜的一種膜分離技術。以壓力為推動力,使水溶液中大分子物質與水分離,膜表面孔隙大小是主要控制因素。用於電泳塗漆廢液等工業廢水處理。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
(四)生物法
污水的生物處理法就是利用微生物新陳代謝功能,使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解並轉化為無害的物質,使污水得以凈化。屬於生物處理法的工藝,又可以根據參與作用的微生物種類和供氧情況分為兩大類即好氧生物處理及厭氧生物處理。
1.好氧生物處理法
在有氧的條件下,藉助於好氧微生物(主要是好氧菌)的作用來進行的。依據好氧微生物在處理系統中所呈的狀態不同,又可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。
(1)活性污泥法 這是當前使用最廣泛的一種生物處理法。該法是將空氣連續鼓入曝氣池的污水中,經過一段時間,水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝體——活性污泥,它能夠吸附水中的有機物,生活在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量並不斷生長繁殖。從曝氣池流出並含有大量活性污泥的污水——混合液,進入沉澱池經沉澱分離後,澄清的水被排放,沉澱分離出的污泥作為種泥,部分地迴流進入曝氣池,剩餘的(增殖)部分從沉澱池排放。活性污泥法有多種池型及運行方式,常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。廢水在曝氣池內停留一般為4~6小時,能去除廢水中的有機物(BOD5)90%左右。
(2)生物膜法 使污水連續流經固體填料(碎石、煤渣或塑料填料),在填料上大量繁殖生長微生物形成污泥狀的生物膜。生物膜上的微生物能夠起到與活性污泥同樣的凈化作用,吸附和降解水中的有機污染物,從填料上脫落下來的衰老生物膜隨處理後的污水流入沉澱池,經沉澱泥水分離,污水得以凈化而排放。
生物膜法多採用的處理構築物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。除此之外,土地處理系統(污水灌溉)和氧化塘皆屬於生物處理法中的自然生物處理范疇。
2.厭氧生物處理法
在無氧的條件下,利用厭氧微生物的作用分解污水中的有機物,達到凈化水的目的。它已有百年悠久歷史,但由於它與好氧法相比存在著處理時間長、對低濃度有機污水處理效率低等缺點,使其發展緩慢,過去厭氧法常用於處理污泥及高濃度有機廢水。近30多年來,出現世界性能源緊張,促使污水處理向節能和實現能源化方向發展,從而促進了厭氧生物處理的發展,一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現,包括厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等。它們的共同特點是反應器中生物固體濃度很高,污泥齡很長,因此處理能力大大提高,從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小並可回收能源,剩餘污泥量少,生成的污泥穩定、易處理,對高濃度有機污水處理效率高等優點,得到充分地體現。厭氧生物處理法經過多年的發展,現已成為污水處理的主要方法之一。目前,厭氧生物處理法不但可用於處理高濃度和中等濃度的有機污水,還可以用於低濃度有機污水的處理。
二、污水處理流程
污水中的污染物質是多種多樣的,不能預期只用一種方法就能夠把污水中所有的污染物質去除殆盡,一種污水往往需要通過幾種方法組成的處理系統,才能達到處理要求的程度。
按污水的處理程度劃分,污水處理可分為一級、二級和三級(深度)處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀的固體污染物質,物理處理法中的大部分用作一級處理。經一級處理後的污水,BOD只能去除30%左右,仍不宜排放,還必須進行二級處理,因此針對二級處理來說,一級處理又屬於預處理。二級處理的主要任務,是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質(即BOD物質),常採用生物法,去除率(BOD)可達90%以上,處理後水中的BOD5含量可降至20~30mg/L,一般污水均能達到排放標准。但經二級處理後的污水中仍殘存有微生物不能降解的有機污染物和氮、磷等無機鹽類。深度處理往往是以污水回收、再次復用為目的而在二級處理工藝後增設的處理工藝或系統,其目的是進一步去除廢水中的懸浮物質、無機鹽類及其他污染物質。污水復用的范圍很廣,從工業上的復用到充作飲用水,對復用水水質的要求也不盡相同,一般根據水的復用用途而組合三級處理工藝,常用的有生物脫氮法、混凝沉澱法、活性炭過濾、離子交換及反滲透和電滲析等。
污水處理流程的組合,一般應遵循先易後難,先簡後繁的規律,即首先去除大塊垃圾及漂浮物質,然後再依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。亦即,首先使用物理法,然後再使用化學法和生物法。
對於某種污水,採取由哪幾種處理方法組成的處理系統,要根據污水的水質、水量,回收其中有用物質的可能性和經濟性,排放水體的具體規定,並通過調查、研究和經濟比較後決定,必要時還應當進行一定的科學試驗。調查研究和科學試驗是確定處理流程的重要途徑。以下介紹一些常用的污水處理工藝流程。
(一)城市污水處理的典型流程
以去除污水中的BOD物質為主要對象的,一般其處理系統的核心是生物處理設備(包括二次沉澱池),處理流程如圖6-1所示。污水先經格柵、沉砂池,除去較大的懸浮物質及砂粒雜質,然後進入初次沉澱池,去除呈懸浮狀的污染物後進入生物處理構築物(或採用活性污泥曝氣池或採用生物膜構築物)處理,使污水中的有機污染物在好氧微生物的作用下氧化分解,生物處理構造物的出水進入二次沉澱池進行泥水分離,澄清的水排出二沉池後再經消毒直接排放;二沉池排放出的剩餘污泥再經濃縮、污泥消化、脫水後進行污泥綜合利用;污泥消化過程產生的沼氣可回收利用,用作熱源能源或沼氣發電。
以去除污水中BOD的同時達到脫氮除磷目的的城市污水處理流程有水解(酸化)-好氧生物處理工藝,A1/A2/O流程即厭氧-兼氧-好氧生物處理工藝,如圖6-2所示。
(二)煉油廠廢水處理的典型流程
煉油廠廢水處理的典型流程如圖6-3所示。
三、污泥處理、利用與處置
污泥是污水處理的副產品,也是必然產物。在城市污水和工業廢水處理過程中,產生很多沉澱物與漂浮物。有的是從污水中直接分離出來的,如沉砂池中的沉渣,初沉池中沉澱物,隔油池和浮選池中的渣渣等;有的是在處理過程中產生的,如化學沉澱污泥與生物化學法產生的活性污泥或生物膜。一座二級污水處理廠,產生的污泥量約占處理污水量的0.3%~5%(含水率以97%計)。如進行深度處理,污泥量還可增加0.5~1.0倍。污泥的成分非常復雜,不僅含有很多有毒物質,如病原微生物、寄生蟲卵及重金屬離子等,也可能含有可利用的物質如植物營養素、氮、磷、鉀、有機物等。這些污泥若不加妥善處理,就會造成二次污染。所以污泥在排入環境前必須進行處理,使有毒物質得到及時處理,有用物質得到充分利用。一般污泥處理的費用約佔全污水處理廠運行費用的20%~50%。所以對污泥的處理必須予以充分的重視。
污泥處置的一般方法與流程如圖6-4所示。
(一)污泥的脫水與干化
從二次沉澱池排出的剩餘污泥含水率高達99%~99.5%,污泥體體積大,在堆放及輸送方面都不方便,所以污泥的脫水、干化是當前污泥處理方法中較為主要的方法。
二次沉澱池排出的剩餘污泥一般先在濃縮池中靜止沉降,使泥水分離。污泥在濃縮池內靜止停留12~24小時,可使含水率從99%降至97%,體積縮小為原污泥體積的1/3。
污泥進行自然干化(或稱曬泥)是藉助於滲透、蒸發與人工撇除等過程而脫水的。一般污泥含水率可降至75%左右,使污泥體積縮小許多倍。污泥機械脫水是以過濾介質(一種多孔性物質)兩面的壓力差作為推動力,污泥中的水分被強制通過過濾介質(稱濾液),固體顆粒被截留在介質上(稱濾並),從而達到脫水的目的。常採用的脫水機械有真空過濾脫水(真空轉鼓、真空吸濾)、壓濾脫水機(板框壓濾機、滾壓帶式過濾機)、離心脫水機等,一般採用機械法脫水,污泥的含水率可降至70%~80%。
(二)污泥消化
1.污泥的厭氧消化
將污泥置於密閉的消化池中,利用厭氧微生物的作用,使有機物分解穩定,這種有機物厭氧分解的過程稱為發酵。由於發酵的最終產物是沼氣,污泥消化池又稱沼氣池。當沼氣池溫度為30~35℃時,正常情況下1m3污泥可產生沼氣10~15m3,其中甲烷含量大約為50%左右。沼氣可用作燃料和作為製造CCl4等化工原料。
2.污泥好氧消化
利用好氧和兼氧菌,在污泥處理系統中曝氣供氧,微生物分解生物可降解的有機物(污泥)及細胞原生質,並從中獲得能量。
近年來人們通過實踐發現污泥厭氧消化工藝的運行管理要求高,比較復雜,而且處理構築物要求密閉、容積大、數量多而且復雜,所以認為污泥厭氧消化法適用於大型污水處理廠污泥量大、回收沼氣量多的情況。污泥好氧消化法設備簡單、運行管理比較方便,但運行能耗及費用較大些,它適用於小型污水處理廠污泥量不大、回收沼氣量少的場合。而且當污泥受到工業廢水影響,進行厭氧消化有困難時,也可採用好氧消化法。
3.污泥的最終處理
對主要含有機物的污泥,經過脫水及消化處理後,可用作農田肥料。
脫水後的污泥,如需要進一步降低其含水率時,可進行乾燥處理或加以焚燒。經過乾燥處理,污泥含水率可降至20%左右,便於運輸,可作為肥料使用。當污泥中含有有毒物質不宜用作肥料時,應採用焚燒法將污泥燒成灰燼,以作徹底的無害化處理,可用於填地或充作築路材料使用。(谷騰水網)
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5. 油田污水處理用什麼葯劑為好,以及工藝流程
預處理除油後在進行生化處理。生化葯劑:PAM PAC 活性炭 等等
6. 油田水處理葯劑
油田水復處理葯劑包括緩蝕劑制,殺菌劑,破乳劑,反向破乳劑,鍶鋇阻垢劑,減阻劑,脫色絮凝劑等等,總之好多。我是專門做水處理的,如果什麼問題可以發郵件給我,我們可以互相探討.我的EMAIL是[email protected].
7. 常見的水處理工藝有哪些
目前,工業廢水的處理技術主要有以下幾種。 一、混凝沉澱法 混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法。混凝劑通常有無機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。目前,在水處理方面應用最為廣泛的是無機高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)是工業上應用最廣泛的兩種聚鋁鹽,其生產工藝成熟,生產原料來源廣泛。實驗證明,PAC對處理石油化工廢水具有高效的絮凝效果,不僅去濁率高,對原水的pH值影響小,處理後水的色度好,可作為石化污水回收處理的絮凝劑。用其處理河水除濁和除COD(化學需氧量)效果良好(除濁度低於 4mg/L、COD低於 6 mg/L )。PAS的絮凝效果大大優於傳統的硫酸鋁絮凝劑,溫度適用范圍廣泛,適合於飲用水、工業用水及絕大多數廢水的絮凝處理,用其處理河水無論是除濁還是去除COD均能達到良好的處理效果。近年來,為了改善單一聚鋁鹽的絮凝效果,人們合成了新型的高分子復合鋁鹽絮凝劑,如聚合氯化鋁鐵(PAFC)、聚合硫酸鋁鐵(PAFS)、聚合硫酸氯化鋁鐵(PAFCS)、聚合硅(磷)酸鋁(鐵)等。這些高分子復合鋁鹽絮凝劑廣泛用來處理飲用水、工業用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、天然黃河水、長江原水、印染廢水等。 二、吸附法 吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。目前工業上應用較多的吸附劑有氫氧化鎂、活性纖維素碳(ACF)及新型的吸附劑-殼聚糖及其衍生物。氫氧化鎂作為酸性工業廢水處理劑的應用范圍很廣,可以用於造紙和印染廢水、城市生活污水、電鍍廢水、含氟廢水等,安全可靠,即使中和過量其PH值也不會超過9,且中和過程平緩,沉澱晶粒粗大密實,淤泥易於過濾和排放。由於其比表面積大,吸附力強,可從各種不同的工業廢水中吸附並除去對環境造成危害的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+等重金屬離子。氫氧化鎂還可以有效地除去工業廢水和生活污水中的氨和磷,降低江河等水系的富營養化,控制藻類的生長,有利於生態保護;活性纖維素碳(ACF)是一種高效的吸附材料,是天然纖維、人造纖維經炭化後得到的。其微孔結構分布狹窄均勻,微孔的體積占總體積的90%左右,其孔徑在1nm左右,它具有巨大的比表面積(2000m3/g),因而具有極強的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的異詳情www.likeqing.com味、吸附水中的錳、鐵離子效果最好,對於CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上,對於細菌有很好的過濾作用。與高分子絮凝劑相比,活性纖維素碳具有極強的再生能力,因此在水處理工業中具有很廣的應用前景;殼聚糖是甲殼素的主要衍生物,分子中含有活性基團-胺基和羥基,是一種很好的絮凝劑和螯合劑,對過渡金屬離子有極強的鏊合作用,可除去工業廢水中的銅、鉻、鎘、汞、鋅等貴金屬離子,其中對汞離子的去除率大於99。8%,對電鍍廢水中的重金屬離子Cr3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除率均大於99%,且可回收重金屬。殼聚糖的羧甲基化衍生物對水溶性染料廢水特別是水溶性很好的陰離子型染料脫色效果顯著。研究表明,用羧甲基殼聚糖處理的印染廢水,不僅脫色效果好,而且絮凝速度快,絮體不易破碎,優於合成高分子有機絮凝劑聚丙烯醯胺(PAM)和明礬。用殼聚糖其衍生物處理食品廢水或含高蛋白質廢水可以回收殘渣作飼料,不引起二次污染。研究表明,用其處理味精廠廢水,除濁率可達99.5%, CODcr的去除率可達89.7%;用於處理大豆加工食品生產的廢水,可有效絮凝回收蛋白類固體,也可將處理後的殘渣加工成飼料或餌料。另外,它還廣泛用於水中有機物(如氯酚、聯苯)、造紙廢水的處理、城市生活污水和海水的處理,也用於處理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池廢水中的藻類物質等。 三、生物降解法。 目前,印染和造紙廢水是造成環境污染的兩大主要因素。現在所用染料大多是人工合成的大分子芳香類化合物,結構復雜,難以降解,染料工業廢水顏色深,用物理方法處理的染料廢水色度降低程度雖大,但對COD的去除率較差,且處理費用昂貴,並易引起二次污染,而用化學合成的有機物則會使水體發生中毒,使用生物降解法不僅可以克服上述問題,同時還具有以下優點:①不需對污染物進行預處理;②對其它微生物具有抗括作用;③可以處理污染重、毒性大的污染物;④降解物具有廣譜性。白腐真菌和黃胞原毛平抱菌是兩種很好的可降解含本質素印染造紙廢水的菌種。 四、離子交換樹脂法 離子交換樹脂(IER)是一種含有活性基團的合成功能高分子材料,它是交聯的高分子共聚物引入不同性質離子交換基團而成的。離子交換樹脂具有交換。選擇、吸附和催化等功能,在工業廢水處理中,主要用於回收重金屬和貴稀有金屬,凈化有毒物質,除去有機廢水中的酸性或鹼性的有機物質如酚、酸以及胺等。目前,在工業廢水處理中使用的離子交換樹脂有陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂,應用IER進行工業廢水處理,不僅樹脂可以再生,而且操作簡單,工藝條件成熟且流程短,目前已為一些大型企業採用,其應用前景很好。 五、膜分離技術 在工業廢水處理中,應用膜分離技術可處理各種廢水。用超濾膜對含油廢水進行處理,可以使油脂去除率達到97%-100%。採用梯度氧化鋁膜管和無機膜一生物反應器處理生活廢水,BOD的去除率達83%,COD、NH3-N和濁度的去除率分別超過96%、95%和98%,對SS的去除率達100%。採用耐酸鹼無機膜處理鹼性造紙黑液,不需要調整PH值,利用不同孔徑的膜可回收纖維素、木質素等有用成分,處理後的水質可用於蒸煮制漿、實現造紙廢水的閉路循環;採用泥膜混合工藝處理製革廢水,對CODCr、S2-、Cr6+的去除率分別達86.14%、88.39%和54.5%。此外,利用膜技術還可以處理餐飲廢水、醫葯化工廢水、染料廢水等。 蘇州昊諾整理解答
記得採納啊
8. 石油廢水(油田采氣廢水)如何處理
物質生活逐漸豐富起來,但是人們也逐漸開始關注到周圍的環境,環境污染己成為全球關注的焦點之一。含油廢水處理也是一大難題,這類廢水對整個生態系統都會產生很多不良的影響。因此,含油污水處理問題己成為當今油氣田的環境保護必修課。
通的陸地油田污水主要是在石油的開發過程中,通過鑽井、採油等生產過程會產生大量污水。一般包括有採油污水、鑽井污水、洗井污水等。含油污水中有大量的懸浮物、油類、重金屬等物質。如果任意排放或回注但是不加以污水處理,對土壤和水環境還有動植物的危害極大。
目前含油污水處理工藝有:氣浮處理法、沉降法和微生物處理法。氣浮處理技術是一種高效快速固液分離或液液分離的污水處理技術。氣浮工藝較復雜,必須控制好每個影響因素才可以更好的利用。
氣浮技術
氣浮技術是在待處理的水中通入大量的、高度分散的微氣泡,讓其作為載體與雜質粘附,然後密度小於水就會上浮。最終完成水中固體與固體、固體與液體、液體與液體分離的方法。
2.1氣浮法的分類
溶氣氣浮工藝:水在不同的壓力條件下溶解度不同,向水加壓或者負壓,使氣體在水中產生微氣泡的污水處理工藝。根據氣泡析出於水時的壓力情況不同,又分壓力溶氣氣浮法和溶氣真空氣浮法兩種。
誘導氣浮法:也叫布氣氣浮法,利用機械剪切刀,將混合在水裡的空氣粉碎,通常採用微孔、擴散板或微孔竹向氣浮池通壓縮空氣或採用水泵吸水管吸氣、水力噴射器、心速葉輪等向水中充氣等。
電解氣浮法:在水中設置正負電極,當加上一定電流後,廢水被電解出H2,O2等微小氣泡,將吸附在水中微小的懸浮物上浮去除。
生物氣浮法:利用微生物來產生氣體,與水中的懸浮物充分接觸後,隨氣泡浮到水面,形成浮渣颳去浮渣,達到廢水處理凈化水質。
化學氣浮:利用某些化含物在廢水中會產生氣體的特點除雜,反應生成的氣體在釋放過程中形成微小氣泡,吸附在固體顆粒表面,使固體順粒向浪面浮大,從而使固液分離。
其他浮選法的產氣原理還有很多,其中非常典型的是渦凹氣浮,它使用的是渦凹曝氣機,其工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速運轉動作形成一個真空區,液面上的空氣通過曝氣機輸入水中,填補真空,微氣泡隨之產生並螺旋型地上升到水面,空氣中的氧氣也隨之溶入水中。
9. 污水處理油的處理方法
本發明涉及污水處理領域,尤其是涉及一種含油污水處理方法。本發明提供的含油污水處理方法是將含油污水注入集水罐並曝氣;曝氣後的含油污水進行磁化處理;磁化後的含油污水中添加破乳劑進行破乳;對經過加葯的水進行混合反應;釋放混合後產生的絮凝產物;將釋放過絮凝產物的水進行過濾得到最終處理好的凈水。本發明提供的含油污水處理方法,通過在經過磁化後再進行破乳處理,之後才進行過濾,進而能夠徹底解決了濾料板結的問題,同時提高了過濾精度和除油效果,節省了能耗和水耗,使污水中的油可以不被分解而排出系統,使污水中的油能夠進行再次利用,提高了資源利用率。
摘要附圖
權利要求書
1.一種含油污水處理方法,其特徵在於,將含油污水注入集水罐並曝氣;曝氣後的含油污水進行磁化處理;磁化後的含油污水中添加破乳劑進行破乳;對經過加葯的水進行混合反應;釋放混合後產生的絮凝產物;將釋放過絮凝產物的水進行過濾得到最終處理好的凈水。
2.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,對釋放過絮凝產物的水進行過濾時,使用微濾罐進行過濾。
3.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,對釋放過絮凝產物的水進行的過濾為至少兩次。
4.根據權利要求3所述的含油污水處理方法,其特徵在於,在釋放混合後產生的絮凝產物後,通過提升泵將水位提高,以便於進行多次過濾操作。
5.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,對經過加葯的水進行混合反應的容器為超聲波混合罐。
6.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,在破乳後,先使用PAC將水中的膠體進行絮凝後,再使用PAM將反應後的細小繁花進行團聚,之後再進行混合。
7.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,在經過加葯的水進行混合反應後,先使用PAC將水中的膠體進行絮凝後,再使用PAM將反應後的細小繁花進行團聚,之後再進行釋放混合後產生的絮凝產物。
8.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,在含油污水進入到集氣罐之前先進行強氧化處理。
9.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,在釋放混合後產生的絮凝產物的同時,在水中進行曝氣。
10.根據權利要求1所述的含油污水處理方法,其特徵在於,對含油污水進行磁化處理在管道型磁化器中進行。
說明書
一種含油污水處理方法
技術領域
本發明涉及污水處理領域,尤其是涉及一種含油污水處理方法。
背景技術
含油污水的范圍包括了油田污水處理,也包括了油田用於回灌到地下保持地層壓力的回注水處理。相比之下,回注水處理技術要求最高,而且處理的目的是將原油與水進行有效分離,同時對懸浮物的去除要求也最高。
傳統的油田回注水處理一般採用的工藝為:
1、來水-聚合氯化鋁-沉降-核桃殼-一級石英砂-出水
2、來水-聚合氯化鋁-沉降-核桃殼-一級石英砂-二級石英砂-出水
3、來水-生化-超濾膜
4、來水-預處理-陶瓷膜
聚合氯化鋁的作用在於凝聚溶解性膠體和細小懸浮物,核桃殼的作用在於吸附油,石英砂過濾的作用在於濾出懸浮物,一般過濾精度大於10μm。
傳統的油田回注水處理一般採用的工藝存在的問題是:
1、僅僅添加聚合氯化鋁或相類似的通用性葯劑,對於去除水中溶解性膠體類物質作用有限,其原因在於很多含油污水裡面含有不同離子型膠體,通用葯劑對此沒有作用或作用有限。
2、採用核桃殼吸附油工藝具有普遍性,也確實可以起到很大作用。但是對於油田污水,因為所含油為原油,非常粘,類似鋪設馬路的瀝青。因此很容易將核桃殼粘連在一起,用水很難清洗,後來人們採用添加各種除油劑進行脫附,以期希望恢復吸附原油的能力,而事實上很難做到這一點,也就是沒有長期穩定吸附油的能力,反沖洗效果有限,原油粘連核桃殼是老大難問題。
3、石英砂過濾是水處理行業普遍應用的設備,已經有近百年的歷史,因其結構簡單價格便宜而延續至今,但是石英砂過濾也不是萬能的,在油田使用中已經普遍表現為不適應,具體為:
反沖洗水量大,一般為產水量的20%左右;反沖洗耗電大,例如直徑3米的石英砂過濾罐,反洗水泵一般為55KW;反洗效果有限,流量逐漸衰減;濾料板結粘連,使得過濾功能逐漸失效;過濾精度低,一般高於10微米,過濾出水懸浮物指標大於10mg/L,難以達到油田中後期普遍希望的高指標,既出水懸浮物5mg/L,粒徑中值2微米的要求,更難以達到出水懸浮物1mg/L,粒徑中值1微米的要求。
來水-生化-超濾膜工藝可以達到回注水最高標准,存在的問題是生化耗能較高,實際上是用耗電催生微生物,然後用微生物分解油,這樣得不償失,因為電和油都是能源,因此而造成很大浪費,特別是超濾膜的壽命有限,一般為2-3年,這樣就需要不斷的重復投資。
來水-預處理-陶瓷膜工藝也可以達到回注水最高標准,但是致命的缺陷是流量衰減太快,一般在6個月左右流量會衰減50%左右,投資和運行費用昂貴。
發明內容
本發明的目的在於提供一種含油污水處理方法,以解決現有技術中存在的技術問題。
本發明提供的含油污水處理方法,將含油污水注入集水罐並曝氣;曝氣後的含油污水進行磁化處理;磁化後的含油污水中添加破乳劑進行破乳;對經過加葯的水進行混合反應;釋放混合後產生的絮凝產物;將釋放過絮凝產物的水進行過濾得到最終處理好的凈水。
進一步的,對釋放過絮凝產物的水進行過濾時,使用微濾罐進行過濾。
進一步的,對釋放過絮凝產物的水進行的過濾為至少兩次。
進一步的,在釋放混合後產生的絮凝產物後,通過提升泵將水位提高,以便於進行多次過濾操作。
進一步的,對經過加葯的水進行混合反應的容器為超聲波混合罐。
進一步的,在破乳後,先使用PAC將水中的膠體進行絮凝後,再使用PAM將反應後的細小繁花進行團聚,之後再進行混合。
進一步的,在經過加葯的水進行混合反應後,先使用PAC將水中的膠體進行絮凝後,再使用PAM將反應後的細小繁花進行團聚,之後再進行釋放混合後產生的絮凝產物。
進一步的,在含油污水進入到集氣罐之前先進行強氧化處理。
進一步的,在釋放混合後產生的絮凝產物的同時,在水中進行曝氣。
進一步的,對含油污水進行磁化處理在管道型磁化器中進行。
本發明提供的含油污水處理方法,通過在經過磁化後再進行破乳處理,之後才進行過濾,進而能夠徹底解決了濾料板結的問題,同時提高了過濾精度和除油效果,節省了能耗和水耗,使污水中的油可以不被分解而排出系統,使污水中的油能夠進行再次利用,提高了資源利用率。
10. 加油站油罐怎樣進行油水分離
進行油水分離的方法:
1 重力分離法
重力分離法是典型的初級處理方法,是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性,在靜止或流動狀態下實現油珠、懸浮物與水分離。分散在水中的油珠在浮力作用下緩慢上浮、分層,油珠上浮速度取決於油珠顆粒的大小,油與水的密度差,流動狀態及流體的粘度。它們之間的關系可用stokes 和Newton 等定律來描述。
2 過濾法
過濾法是將廢水通過設有孔眼的裝置或通過由某種顆粒介質組成的濾層,利用其截留、篩分、慣性碰撞等作用使廢水中的懸浮物和油分等有害物質得以去除。
3 離心分離法
離心分離法是使裝有含油廢水的容器高速旋轉,形成離心力場,因固體顆粒、油珠與廢水的密度不同,受到的離心力也不同,達到從廢水中去除固體顆粒、油珠的方法。
4 浮選法
浮選法,又稱氣浮法,是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理技術。該法是在水中通入空氣或其他氣體產生微細氣泡,使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上,隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣(含油泡沫層) ,然後使用適當的撇油器將油撇去。
5 生物氧化法
生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物,可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態和乳化態,BOD5 較高,利於生物的氧化作用。
6 化學法
化學法又稱葯劑法,是投加葯劑由化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質,使廢水得到凈化的一種方法。常用的化學方法有中和、沉澱、混凝、氧化還原等。對含油廢水主要用混凝法。混凝法是向含油廢水中加入一定比例的絮凝劑,在水中水解後形成帶正電荷的膠團與帶負電荷的乳化油產生電中和,油粒聚集,粒徑變大,同時生成絮狀物吸附細小油滴,然後通過沉降或氣浮的方法實現油水分離。
7 吸附法
吸附法是利用親油性材料,吸附廢水中的溶解油及其他溶解性有機物。最常用的吸油材料是活性炭,可吸附廢水中的分散油、乳化油和溶解油。
8 粗粒化法
粗粒化法是利用油、水兩相對聚結材料親和力相差懸殊的特性,油粒被材料捕獲而滯留於材料表面和孔隙內形成油膜,油膜增大到一定厚度時時,在水力和浮力等作用下油膜脫落合並聚結成較大的油粒。由斯托克斯公式可知,油粒在水中的浮升速度與油粒直徑的平方成正比。聚結後粒經較大的油珠則易於從水中被分離。經過粗粒化的廢水,其含油量及污油性質並無變化,只是更容易用重力分離法將油除去。
9 聲波、微波和超聲波脫水技術
聲波可加速水珠聚結,提高原油脫水效率;超聲波可降低能耗和減少破乳劑用量;而微波在降低乳狀液穩定性的同時,還可加熱乳狀液,進一步促進水滴的聚結,在解決我國東部老油田因三采等引起的原油性質復雜的深度脫水問題方面具有很好的應用前景。
10 超聲/ 電化學聯用技術
利用超聲的空化效應,可在電化學反應中使電極不形成覆蓋層,避免電極活性下降;超聲空化效應還有利於協同電催化過程產生·OH,而使污水中的污染物的分解加速,超聲還可使有機物在水溶液中充分分散,從而大幅度提高反應器的處理能力。對印染廢水的處理表明,在超聲波和電場的協同作用下,廢水的脫色率大大高於單獨使用超聲波時的脫色率。
油水分離主要是根據水和油的密度差或者化學性質不同,利用重力沉降原理或者其他物化反應去除雜質或完成油份和水份的分離。已知的油水分離方法主要有重力式分離、離心式分離、電分離、吸附分離、氣浮分離等