王宝峰[1]2010年在《稠油污水处理技术研究》文中研究表明辽河油田采用蒸汽吞吐的方式开采稠油,每开采1m3稠油将产生2-4m3稠油污水,目前稠油污水总量约为84100 m3/d。这些数量巨大的稠油污水的合理处置是摆在油公司面前的一个非常严峻的经济和技术难题,已直接影响和制约了油田的可持续发展。显然解决油田蒸汽锅炉供水和稠油污水处理双重矛盾的最直接方法就是将稠油污水经过适当处理后回用于高压蒸汽锅炉。一方面可将稠油污水进行深度处理,不污染周围环境,另一方面又可为锅炉提供水温较高的补给水,变废为宝,具有较大的经济效益。本文作者自1997年开始,直接参与组织了辽河油田稠油污水处理技术攻关与工程实施工作。针对稠油污水水质水量变化大、油水密度差小、乳化严重等难点,开展了室内试验、现场小试与中试研究,从优化稠油污水处理工艺技术路线,提出稠油污水回用于注汽锅炉新的工艺流程及设计参数;研制和开发出稠油污水处理的高效净水药剂;对稠油污水处理重要设备进行选型和设计等方面开展研究工作。该技术的突出优点就是充分利用稠油污水的水源和水温,防止对水体的污染,实现污水的资源化,达到可持续发展的目的,符合清洁生产和循环经济的核心理念,是目前即将来污水处理的基本方向。通过该项目的研究,基本上可解决稠油污水的出路问题,形成完备的稠油污水深度处理工艺技术,实现稠油污水的回用,具有极大的推广价值,同时对油田其他采出水的处理也具有重要的借鉴作用。
柳泽岳[2]2009年在《稠油污水回用于热采锅炉生化处理技术研究》文中研究指明目前,我国大部分油田已进入开发中后期,大量的稠油区块被开采。在稠油开采以及稠油炼制过程中会产生大量的稠油污水。我国水资源相对比较短缺,如何对稠油污水进行有效的处理进而用于生产成为当前迫在眉睫的问题。目前,经过处理之后,稠油污水主要用于热采锅炉、回注以及达标外排。对稠油污水处理的方法主要有物理法、化学法以及生化处理方法叁大类处理方法。物理法、化学法存在的主要问题是处理不彻底、成本较高,而生化处理方法由于其具有高效、节能、无二次污染的优点而得到水处理研究者及工作者的青睐。论文共分为五部分:第一部分为文献综述;第二部分为耐温耐盐原油降解菌种的筛选、性能评价及降解菌群的构建;第叁部分为微生物对原油降解作用研究;第四部分为室内模拟实验和现场中试试验;第五部分为结论与建议。本文从胜利油田陈庄集油站经过重力分离后的稠油污水和被稠油污染的土壤中筛选出耐温耐盐原油降解菌株,构建出原油和COD降解菌群,并将其应用于室内模拟实验处理稠油污水。在室内模拟实验中,应用生物接触氧化与超滤、反渗透联用技术对稠油污水进行处理后,出水水质达到了能够替代清水资源用于热采锅炉的目的。通过现场中试试验,优化了工艺参数。此外,通过气相、气-质联用方法探讨了原油的降解机理。主要实验结论如下:(1)从陈庄稠油污水以及附近被稠油污染的土壤中筛选出四株耐温耐盐烃类降解菌株HD-1、HD-2、HD-3和HD-4。经过初步鉴定,HD-1、HD-3为假单胞菌属,HD-2、HD-4为芽孢杆菌属。对单一菌株的降解性能进行了评价,研究了菌株最佳生长及降解条件。实验结果表明,四株烃类高效降解菌对原油和COD具有显着的降解效果,HD-1、HD-2、HD-3、HD-4对原油的降解率分别为42.0 %、47.6 %、55.6 %和43.4 %,对COD的去除率分别为:36.1 %、39.2 %、41.3 %和35.2 %。(2)通过正交试验,构建出原油降解菌群:HD-1、HD-2、HD-3、HD-4投加量分别为0.5 %、1.0 %、0.1 %、0.5 %。降解菌群对原油的降解率可达68.01 %,对COD的去除率为52.9 %,降解结果优于单一菌株以及其他组合。(3)通过降解前后原油中正构烷烃及多环芳烃组分的变化,利用气相色谱和气-质联用,分析了所筛选菌株对原油组分的降解情况。实验结果显示,单一菌株有较好的降解效果,混合菌株降解作用好于单一菌株。单一菌株对C30以前的中短链烷烃平均降解率达到50 %以上,对C30到C33的长链正构烷烃的平均降解率为20 %,混合菌株对短链烷烃几乎能全部降解,对长链烷烃的平均去除率也达到50 %,添加HD-2所产生物表面活性剂后,混合菌株对长链烷烃的平均降解率达到65 %;对多环芳烃也有一定的降解能力,单一菌株的平均降解率为35 %,混合菌株的降解率为40 %,添加HD-2所产表面活性剂后混合菌株降解率大于55 %。(4)应用生物接触氧化技术与超滤、反渗透膜处理联用的方法,设计出室内模拟实验流程。实验中来水先经过气浮处理再经过两级生化,然后进入膜组件。对出水水质检测结果证明该工艺能够满足稠油污水锅炉回用的要求,能够应用于实际生产。在室内模拟实验中,考察了DO及HRT对处理效果的影响,结果表明,当DO为3.5 mg/L～4.0 mg/L,HRT为8 h时是最佳实验条件,此时出水水质能够达到要求,而且能够满足生产的需要。(5)在室内模拟实验的基础上,进行了现场中试试验,并对中试试验参数进行了优化。现场中试试验中,由于水温较高,试验中添加了冷却程序。对实验中水温、絮凝剂的种类及用量等参数进行了优化。经过现场中试试验,在停留时间为8 h时,在水温为45～50℃,絮凝剂为80 mg/L的聚合氯化铝(PAC)、沉降时间均为30 min时,浊度去除率为95.6 %,生化出水完全能够满足超滤膜进水的要求,反渗透出水达到了替代清水用于热采锅炉的目的。
王海峰[3]2009年在《稠油污水回用于热采锅炉处理技术研究》文中指出我国在稠油污水回用于热采锅炉方面作了大量的研究工作,部分污水处理装置已投入运行,但由于稠油污水存在水质变化大、油水密度差小、乳化严重等难点,再加上处理工艺流程不成熟等原因,稠油污水处理在回用方面尚未取得实质性的进展。针对以上问题,本文的研究目的是以胜利油田陈庄站稠油污水回用处理为例,设计一套适合稠油污水特点的污水回用处理工艺,为稠油污水回用于热采锅炉实现工业化提供理论基础和技术支撑。室内模拟和现场中试的主要创新性研究成果和结论如下:1.室内模拟研究1)采用限制性培养方法,针对陈庄稠油污水,构建了一组石油降解菌群SL-16。通过室内摇瓶实验测得该菌群在最佳条件下对陈庄稠油的降解率可达68 %,其适宜的生长及降解温度为35～45℃,pH值为7.0～9.0,矿化度为4000～14000 mg/L,接种量为2 %,原油初始浓度为1 %,摇床转速为140 r/min。2)在污水回用处理的模拟研究中,采用气浮和生物接触氧化除油,过滤除悬浮物,超滤和反渗透双膜法脱盐淡化、除硬度。气浮出水平均含油量低于20 mg/L。生物接触氧化的最佳运行条件为:温度35～45℃;停留时间为16 h;营养配比COD_(Cr):N:P=100:5:1,N源为硝酸铵,P源为磷酸氢二钾;在此条件下,生物接触氧化后出水中的含油量低于1 mg/L。在0.6 MPa的最佳过滤压力下,砂滤出水的悬浮物降低于5 mg/L。0.3 MPa进水压力下,超滤能够为反渗透提供浊度为0.19、SDI为2.6的给水。制水压力为1.5 MPa条件下,反渗透脱盐率高于90 %,钙离子去除率94 %,镁离子去除率100 %,出水水质优于热采锅炉所用清水。实验证明,采用气浮、生物接触氧化除油,过滤器去除悬浮物,双膜法脱盐淡化、除硬度的稠油污水回用处理工艺技术是可行的。2.现场中试研究1)采用换热器、冷却塔、气浮、生物接触氧化、杀菌、絮凝沉降、双介质过滤、保安过滤、超滤、反渗透等设备单元组成的污水回用处理工艺进行现场中试。稠油污水通过换热器对反渗透产水进行加温,反渗透产水可提高10℃,利用冷却塔可以将污水温度降低10～15℃,保证生化进水的温度不高于45℃;气浮可以满足生物接触氧化进水含油量低于30 mg/L的进水要求;在进水量为8.3m3/h的条件下,生物接触氧化反应器出水水质不仅达到GB8978-1996国标规定的二级排放标准,而且出水含油量低于1 mg/L;为防止生化出水中细菌对超滤膜产生污堵,采用次氯酸钠杀菌,投加量为100 ml/L(有效氯含量为10 %);生化出水中残余污染物采用絮凝、沉降、双介质过滤进一步去除,经过实验筛选确定絮凝剂为聚合氯化铝,投加量为80 mg/L,助凝剂为聚丙烯酰胺,投加量为1.25 mg/L;利用精细过滤器作为超滤的保安过滤器,避免大的颗粒物对超滤膜造成伤害;超滤作为反渗透的预处理,可以为反渗透提供SDI小于3,浊度小于0.23 NTU,悬浮物接近0 mg/L的稳定给水,能够满足反渗透的进水要求;反渗透平均脱盐率92.5 %,钙离子平均去除率93 %,镁离子的去除率100 %,产水水质优于清水,完全可以代替清水用于热采锅炉。2)多级生物接触氧化反应器的除油机理主要为曝气气浮、生物氧化、截留吸附和食物链分级捕食。在系统稳定运行时,随着水流方向,生物膜上的细菌群落结构发生变化,群落结构主要由生物膜上吸附的原油组分决定。经过分子生物学方法分析确认,菌群SL-16为优势菌时,生物接触氧化反应器对污水的处理效果较好。本论文的研究成果为稠油污水回用于热采锅炉处理实现工业化提供了理论基础和技术支撑,为超滤-反渗透在采油污水回用处理中建立了有效的预处理技术,为油田采油污水实现资源化处理有积极的指导意义。
张殿华[4]2002年在《稠油污水回用于热采锅炉技术研究》文中提出辽河油田原油产量为1400万吨／年，目前稠油污水水量为84100m~3／d，占整个辽河油田污水总量的56.6％左右。因此这些数量巨大的稠油污水的合理处置是摆在油公司面前的一个非常严峻的经济和技术难题，已直接影响和制约了油田的可持续发展。 辽河油田在稠油污水回用于热采锅炉和达标外排等方面作了大量的研究工作和现场应用，部分污水处理装置已投入运行，但由于稠油污水水质水量变化大、油水密度差小、乳化严重等难点，再加上处理工艺流程不合理、缺乏高效的净水药剂等，因此稠油污水处理在回用方面还没有取得实质性的进展。而且从设备的技术经济指标和实际运行情况来看，污水处理装置还存在着流程过长、效率较低、自动化程度不高、运行费用偏高等一系列问题，因此开展稠油污水处理工艺技术的研究对油田的可持续发展具有非常重要的意义。 国内外关于稠油污水回用于热采锅炉的研究已有二叁十年的历史。这期间报道了大量的研究成果，仅各种各样的处理工艺就提出了不下几十种。国内外关于稠油污水达标外排的研究比较少，可供借鉴的经验不多，国内目前还没有一个成功的实例。 本研究从我国国情出发，把开发简捷、高效、实用的稠油污水处理新工艺作为主要研究目的，通过实验室研究、现场小试(处理规模1m~3／h)和现场中试(处理规模10m~3／h)对稠油污水的处理进行系统、全面的分析和研究，为稠油污水处理后的进热采锅炉以设计经济合理的工艺流程，并确定工程设计参数。通过该项目的研究，基本上可解决稠油污水的出路问题，形成完备的稠油污水深度处理工艺技术，实现稠油污水的回用。以下几方面的基本思路作为研究工作的指导思想。 (1) 广泛借鉴国内外稠油污水处理现有的研究成果和经验，并在此基础上努力发展新的思路，针对稠油污水水质复杂、变化较大的特性，探讨开发高效的净水药剂研究具有简捷、高效、耐冲击特点的新工艺； (2) 努力从系统的、全面的角度考察和解决稠油污水处理工艺存在的各种矛盾关系，避免新工艺可能带来的负效应； (3) 在分析稠油污水处理工艺中各种矛盾关系时，把除油部分、除悬浮物部分、除硬度部分、除二氧化硅部分有机的结合起来，借助各自的优势解决相应的具体问题。 (4) 以实际污水作为研究对象，在可能的条件下尽可能增加重复性实验。 围绕本课题研究的目的和基本思路确定研究的主要内容如下： 1．高效净水药剂的研究与应用。进一步完善高效净水药剂的配方，提高处理效果；借助斜板隔油池和溶气气浮设备，与高效净水药剂结合使用。 2．稠油污水处理现场小试，采用斜板隔油和气浮进行处理，含油和悬浮物可达到用热采锅炉进水指标。处理量10m~3／d 3．稠油污水除油系统中试，用斜板隔油和气浮进行处理，含油和悬浮物可达到用热采锅炉进水指标。处理量240m~3／d 4．稠油污水进热采锅炉中试。采用双滤料过滤器和强弱酸钠离子交换器。硬度、二氧化硅满足进热采锅炉。
许占恒, 许涛, 于宏超, 李巨飞[5]2006年在《稠油污水回用于热采锅炉工艺技术》文中认为国内部分油田稠油污水回用于热采锅炉和达标外排等方面作了大量的研究工作和现场应用,部分污水处理装置已投入运行。各个油田或区块稠油污水水质水量变化大、油水密度差不同、乳化严重情况不一样等难点,但要回用于热采锅炉就必须要满足以下工艺技术要求。
王磊[6]2013年在《稠油污水深度除硅处理方法及机理研究》文中提出稠油污水的除硅处理一直是困扰稠油开采地区的一大难题。稠油污水具有水温高、悬浮物含量高、有机物含量高等特点,对环境污染十分严重,现阶段油田主要将稠油污水处理后回用热采锅炉,污水中的硅难以去除,若将硅含量不达标的污水用作锅炉水,会在热采锅炉或注汽管线内生成硅垢,严重影响蒸汽锅炉的安全生产。因此,研究硅垢的形成机理并筛选出合适的化学除硅剂是很有必要的。本文对辽河曙光采油厂稠油污水进行除硅处理研究,提出采用活性硅和全硅法2种方法共同作为测定硅含量的方法,并对其进行了改进。污水中硅包括活性硅与非活性硅两大类。活性硅指分子及离子状态的硅酸及硅酸根等,非活性硅主要为聚合硅酸、胶体硅及颗粒硅,其中前者可通过硅钼黄光度法直接测得,而后者必须用全硅方法才能得到。首先研究了稠油污水、模拟污水及纯硅水在不同温度、pH值及不同离子下的硅含量变化,并记录硅垢生成情况研究硅垢的形成机理。参考实际水处理条件,优选除硅剂单剂,MgO和PAC除硅效果最好,考察复配除硅效果,研究了不同复配比及加剂量对除硅效果的影响。用显微镜观察了聚合氯化铝和氧化镁除硅前后沉积物的形态并分析了除硅机理。实验结果表明:温度、pH值及不同离子含量等诸多因素对硅含量的变化及硅垢的生成的影响复杂。温度对活性硅的影响小,而对非活性硅的影响较大,非活性硅大量转化为分子或离子状态的活性硅;pH值对活性硅与非活性硅都有影响:对活性硅主要影响其在水溶液中的化学平衡与聚合形式;对非活性硅主要是影响非活性硅的形态及其转变为活性硅的速率;活性硅在酸碱条件下有不同的聚合机理;金属阳离子从多角度影响硅含量的变化及硅垢的形成。稠油污水中既含有活性硅(105.64mg/L),还含有非活性硅(151.98 mg/L);采用活性硅法测定含量时MgO与PAC除硅效果好,常用熟石灰及氯化钙无明显除硅效果。采用全硅法测水中的硅含量证明氧化镁对水中溶解硅去除效果好,对不溶性硅聚沉去除效果差,而PAC对水中不溶性硅有较好的聚沉去除作用;最佳m(MgO):m(PAC)为3:1,p(除硅剂)=400mg/L时,2种方法测得的p(硅)均低于50mg/L,复配强化了除硅效果,满足现场除硅指标(<50 mg/L)。氧化镁主要是表面水化层与Si032-结合生成MgSiO3而去除硅,PAC可吸附SiO32-并破坏胶体硅稳定性,将溶解硅与不溶硅聚集沉降去除;MgO与PAC复配将除活性硅与除非活性硅有机地结合起来,按照“协同除硅”的思路达到了深度除硅的目的,在较低的加剂量下即可满足稠油污水的除硅需求。
于永辉, 孙承林, 杨旭, 赵瑞玉, 周昆[7]2010年在《稠油污水低温多效蒸发深度处理回用热采锅炉中试研究》文中研究说明采用斜板式多相气浮-体外反洗核桃壳过滤-自动反洗砂滤-低温多效蒸发(LT-MED)组合工艺处理高盐高硬度稠油污水,优化LT-MED工艺运行参数,综合分析LT-MED工艺处理稠油污水回用于热采锅炉的技术性和经济性。试验结果表明,自动连续反洗砂滤罐出水油的质量浓度1.7 mg.L-1,SS质量浓度2.5 mg.L-1,能够满足低温多效蒸发器进水油和SS质量浓度均小于5 mg.L-1的要求;在淡水产率70%条件下,低温多效蒸发器出水总硬度0.1 mg.L-1,SS质量浓度1.1 mg.L-1,油的质量浓度0.2 mg.L-1,二氧化硅质量浓度0.2 mg.L-1,可溶性固体质量浓度20 mg.L-1,水质达到热采锅炉用水水质标准(SY0027-94);多效蒸发器淡水运行费为8.0元.t-1,因此采用以LT-MED为核心技术处理稠油污水回用于热采锅炉工艺是可行的。
张志东[8]2010年在《辽河稠油污水处理技术研究与应用》文中研究表明辽河油田以开采稠油为主,稠油污水油水密度差小、乳化严重,污水处理非常困难且耗资巨大,是油田生产急需解决的主要问题之一。本文对辽河油田稠油污水回用于热采锅炉的处理技术进行了研究,经过室内实验、现场小试、中试及工程应用实验,证明处理后水质达到设计指标要求,能够回用于热采锅炉。充分利用了稠油污水的水源和水温,回收热能,防止对水体污染,实现污水资源化。所研究的稠油污水处理技术具有推广应用价值。除油系统是整个稠油污水处理流程中的基础和关键。而除油效果的好坏取决于高效净水化学药剂,通过室内实验,筛选出了适用于辽河欢四联、杜84块及兴一联污水处理的破乳剂TJ-1和絮凝剂P-3,确定了最佳投药量。在辽河油田欢四联进行了稠油污水处理现场小试,强化了调节池的除油效果,再通过斜板隔油池和气浮池进一步除油和除悬浮物,最后用高效生物反应器降低污水COD。小试实验表明：高效生物反应器内生物膜量大,对于稠油污水COD的去除起到重要的作用；浮选剂TF-1可起到良好的水质调节作用,当浮选剂浓度为12.5-15mg/L时,油的去除率可达到98%以上,对悬浮物及COD的去除率也可超过96%,水质清澈；破乳剂的投加量为75-100mg/L,絮凝剂的投加量为2-4mg/L,GT值控制在104-105范围内,经过斜板隔油和气浮处理后,水质清亮透明,油含量为1-2mg/L左右,悬浮物为2mg/L左右；气浮池和高效生物反应器出水COD比较稳定,气浮池出水COD基本上在200-300mg/L之间,平均值为261mg/L,而生物出水COD均低于100mg/L,平均为77.6mg/L,达到了国家排放标准,形成了一项适用于稠油污水COD处理的新工艺。对欢四联稠油污水深度处理进行了中试实验,形成了完备的稠油污水深度处理工艺技术,实现了污水回用和排放。前段除油系统中试,确定了最佳运行参数,形成了先除油后除悬浮物技术和高效气浮选技术,研究表明：破乳剂TJ-1和絮凝剂P-3的最佳投药量分别为50-65mg/L和0.5-1.0mg/L时,油、悬浮物和COD的平均去除率可分别达到96.8%、89.6%和93.3%;一般来水含油量每增加100mg/L,破乳剂TJ-1的投加量要相应增加10mg/L,才能达到相同的处理效果；在TJ-1和P-3两者之间,对稠油污水处理效果影响最大的是TJ-1；高效气浮分离器的回流比控制在60%左右最好,产生的溶气水为牛奶状,气泡直径非常细小；浮选剂TF-1的最佳投药量为10-15mg/L时,高效气浮分离器对油、悬浮物和COD的去除率可分别达到97.7%、83.7%和37.1%,其出水中油、悬浮物和COD含量分别为0.65mg/L,32.0mg/L和302.6mg/L,满足后段生物处理系统和软化系统的进水要求。软化系统中试,研究了对硬度、二氧化硅、总铁以及油和悬浮物的去除,确定了主要设备的运行技术参数,形成了一套化学除硅技术、精细过滤技术及弱酸阳离子软化技术。研究表明：石灰和MgCl2投加量的最佳范围分别是300-600mg/L和200mg/L,最佳的pH范围为8.5-9.5；NaOH软化也可有效的去除硬度和二氧化硅,与石灰软化相近,随着NaOH投加量的增加并不会导致混凝沉降罐出水硬度的上升,NaOH软化产生的污泥量仅为石灰软化的1/5,石灰软化产生的污泥量占总处理水量的5%-7%；双滤料过滤器对气浮出水及混凝沉降出水过滤实验表明,处理气浮出水滤料过滤周期为24h,处理混凝沉降出水滤料过滤周期可达32h；气浮出水采用石灰软化、镁剂除硅以及强酸钠离子交换树脂的处理后,可达到进热采锅炉的水质指标。本文研究的稠油污水处理技术在辽河油田欢喜岭采油厂进行了工程应用,处理后污水水质达到设计指标,能够回用于热采注汽锅炉。
曾玉彬, 王益军, 张学鲁, 冉蜀勇, 朱泽民[9]2007年在《稠油污水回用热采锅炉的中试研究》文中研究表明对新疆油田六九区稠油污水回用于热采锅炉进行了现场中试研究,确定了工艺流程和设计参数,并对除油、除悬浮物、除硅、软化、除氧工艺的选择,运行成本及经济效益进行了分析讨论。结果表明,采用以旋流反应净化工艺为主,结合沉降、过滤、离子交换及除氧的技术路线对稠油污水进行处理,处理后水质达到热采锅炉给水水质标准。该技术应用于油田具有明显的经济效益和环境效益。
王海峰, 任福建, 刘莉, 李阳, 刘晓元[10]2013年在《稠油污水回用于热采锅炉中试研究》文中提出对胜利油田陈庄稠油污水回用于热采锅炉进行了现场中试研究,确定了工艺流程和设计参数,并对除油、除SS、脱盐等工艺进行了分析讨论。结果表明,采用以生物除油为基础,结合沉淀、絮凝、过滤、超滤、反渗透脱盐的技术路线对稠油污水进行处理,处理后出水水质达到热采锅炉给水水质标准的要求。将该项技术应用于油田污水资源化利用,可取得明显的经济效益和环境效益。
参考文献：
[1]. 稠油污水处理技术研究[D]. 王宝峰. 东北石油大学. 2010
[2]. 稠油污水回用于热采锅炉生化处理技术研究[D]. 柳泽岳. 中国海洋大学. 2009
[3]. 稠油污水回用于热采锅炉处理技术研究[D]. 王海峰. 中国海洋大学. 2009
[4]. 稠油污水回用于热采锅炉技术研究[D]. 张殿华. 中国地质大学（北京）. 2002
[5]. 稠油污水回用于热采锅炉工艺技术[J]. 许占恒, 许涛, 于宏超, 李巨飞. 内蒙古石油化工. 2006
[6]. 稠油污水深度除硅处理方法及机理研究[D]. 王磊. 东北石油大学. 2013
[7]. 稠油污水低温多效蒸发深度处理回用热采锅炉中试研究[J]. 于永辉, 孙承林, 杨旭, 赵瑞玉, 周昆. 水处理技术. 2010
[8]. 辽河稠油污水处理技术研究与应用[D]. 张志东. 东北石油大学. 2010
[9]. 稠油污水回用热采锅炉的中试研究[J]. 曾玉彬, 王益军, 张学鲁, 冉蜀勇, 朱泽民. 工业水处理. 2007
[10]. 稠油污水回用于热采锅炉中试研究[J]. 王海峰, 任福建, 刘莉, 李阳, 刘晓元. 工业用水与废水. 2013
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