残余水处理药剂与污水处理论文

2022-04-12

写论文没有思路的时候,经常查阅一些论文范文,小编为此精心准备了《残余水处理药剂与污水处理论文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要:随着我国经济不断的发展与进步,社会各行各业对各种资源的需求也越来越大,特别是对水资源的需求越来越多,从而导致水资源的缺乏成为限制我国经济发展的主要因素。因为水资源的存储量是有限的,所以我们需要对水处理技术进行开发,以提高人们生产生活过程中对水资源的使用效率,从而使社会需求得到充分满足。

残余水处理药剂与污水处理论文 篇1:

聚合物驱采油污水处理研究进展

摘 要:当前在石油开采中,聚合物驱油的应用越来越广泛,然而,大量的聚合物采油污水随之产生。由于污水中有聚合物的存在,油水分离的难度大大增加,污水处理较为复杂。基于此,本文通过分析聚合物驱采油污水的特点,对聚合物驱采油污水处理技术进行了研究,以期为石油企业污水处理提供参考。

关键词:聚合物驱采油;污水处理;特点

伴随我国社会经济发展与油气资源的需求提升,聚合物驱作为一类较为高效的采油工艺手段,其在油田原油采收作业中的应用逐渐普及。但聚合物驱技术的应用也带来了相应的污染隐患,其开采出的含聚丙烯酰污水含油量更高,同时带有大量聚合物,严重影响、污染附近生态环境。因此,有必要加强对聚合物驱采油污水处理技术的研究,提高污水处理水平及效率,减少因聚合物驱采油而产生的环境污染。

一、聚合物驱采油污水的特点

(一)残余聚合物浓度较高。由于聚合物驱油技术采用了部分水解聚丙烯酰胺为主要增粘剂,所以采油污水中含有大量残余的部分水解聚丙烯酰胺,其浓度一般在100mg/L~500mg/L,但当其浓度较高时,有的也会超过500mg/L。部分水解聚丙烯酰胺有多种降解方式,在经过一系列的机械、生物、化学降解后,采油污水中的聚合物相对分子质量与与刚注入时的相对分子质量相比,有了很大程度上的减小。

(二)黏度性较大。聚合物驱采油污水中含有大量的残余聚合物,这使得含聚合物污水的黏度与普通水驱污水黏度相比,含聚合物污水的黏度有了很大程度上的增大。一般情况下,含污水黏度范围在1.0mPa·s~1.8mPa·s之间,但当聚合物浓度比较高时,污水的黏度也会相应提高。

(三)油珠的粒径比较小。由于聚合物溶液在地层中与原油经过岩石孔隙介质的长时间剪切、混合,加之采油输油设备的机械剪切,采出液中聚合物污水已经成了性质稳定的油水乳状液。与普通水驱采油污水相比,聚合物驱采油污水中的油珠粒径明显减小。经测试,粒径小于60?m的油珠占污水油珠总数的90%以上。

二、聚驱污水处理技术的研究进展

(一)重力除油技术。重力除油是依靠油水的密度差,通过油与水的自然分离来实现除油效果。重力除油是为了去除废水中的浮油及大部分的分散油,从而达到初步除油的目的。该技术因其处理量大、运行费用低、管理方便而广泛应用于油田污水处理。缺点是占地面积大,对乳化油的处理效果不好,污水停留时间长。重力除油主要包括自然除油、斜板除油、浮板除油、机械分离技术、水力旋流技术。

(二)气浮技术。气浮法是向含油污水中注入空气产生气泡,悬浮在水中的油滴和固体颗粒与空气泡相接触后浮力增加,油滴和固体颗粒吸附在气泡上随着气泡一起浮向污水水面形成浮渣,从而达到了分离的目的。气浮法对于重质油和乳化油有很好的处理效果。气浮法常作为二级处理技术。气浮技术处理采油废水效果好、但浮选药剂费用过高。

(三)微生物法。国外水处理研究者在实验中发现细菌的生命活动可以聚丙烯酰胺降解物为营养物质,反过来又可以促进聚丙烯酰胺的降解。我国有关研究人员在对现有处理工艺进行改造时,在一组设备横向流和两级压力滤罐之间增加微生物处理工艺。经过处理后的污水均由原来含油117~192.2mg·L-1,悬浮物38.7~61.23mg·L-1,硫酸盐还原菌降低了86.44%,腐生菌降低了92.22%,铁细菌降低了83.33%,有效地抑制了细菌的滋生。由此可见,微生物法在聚合物驱采油污水处理方面将具有广阔的前景。

三、聚合物驱采油废水处理新技术

(一)超声波技术。超声波技术是一种较新的废水处理技术。超声波降解聚合物主要在聚合物的解聚上,主链因为空化作用产生的高温高压环境和水力剪切力作用而断裂,形成了自由基,自由基之间再相互反应后形成新化合物。有研究表明,超声波处理后,聚合物溶液的粘度显著降低,超声波的作用功率越高,聚合物溶液的降粘作用越大,超声波的作用频率越低,聚合物溶液的超声降粘幅度越大,处理后的聚合物溶液,粘度具有不可恢复性。超声波处理聚合物溶液可加速其熟化,提高预降粘后聚合物溶液的抗剪切能力。同樣,超声波也可以使含油污水破乳,达到油水分离的目的。

(二)微波破乳技术。微波是波长在1mm~100cm范围内的电磁波,具有节能、加热速度快、内外同时发热和可加快油水分离的特点。微波加热时可以加快水中油滴的上升速度和凝聚速度,从而加速了油水分离过程。微波加热在提高温度和降低粘度的同时也会加快凝聚,有助于增大油滴直径,而直径增大又使油滴上升速度增加,从而进一步提高油水分离效果。有关学者采用“微波絮凝+Fe/C微电解”工艺进行油田采出废水处理,研究表明,微波可以减少絮凝剂的用量,极大地缩短絮凝沉淀时间,并对后续Fe/C微电解具有一定的促进作用,出水COD的平均去除率高达96%,另外微波辐照加速了油水分离,同时促进乳液凝聚,微波絮凝和Fe/C微电解工艺除油效果显著,平均达到95%。

四、结语

聚合物采油污水具有水量大、成分复杂和难以处理的特点,传统污水处理工艺已远远不能满足含聚污水的处理要求。聚合物驱含油污水中的聚合物直接处理掉过于浪费,今后应加强残余聚合物污水处理方法的研究,利用处理达标的污水配制聚合物溶液,减少清水资源和聚合物的浪费。还要研究出适合低渗透和特低渗油田注水要求的水处理工艺。

参考文献:

[1]刘建军,刘潇.新时期油田聚合物驱采油污水处理药剂及工艺研究[J].中国石油石化,2016,S2:36.

[2]石国峰.胜利油田聚合物驱采油污水处理技术研究[D].中国石油大学(华东),2014.

作者:邵士杰

残余水处理药剂与污水处理论文 篇2:

市政给水处理技术发展与应用研究

摘要:随着我国经济不断的发展与进步,社会各行各业对各种资源的需求也越来越大,特别是对水资源的需求越来越多,从而导致水资源的缺乏成为限制我国经济发展的主要因素。因为水资源的存储量是有限的,所以我们需要对水处理技术进行开发,以提高人们生产生活过程中对水资源的使用效率,从而使社会需求得到充分满足。基于此,本文分析了水处理的现状,并根据传统水处理技术的工艺,对市政给水处理技术的发展进行了研究,希望对给水处理技术的开发提供支持。

关键词:市政;给水处理技术;发展;应用;研究

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.051

虽然我国水处理技术开始的时间较早,但是在改革开放之后水处理技术才逐渐有了快速发展,同时随着我国不断引进国外先进技术与设备,使得我国改善水质与污水源的控制技术不断提升,大力推动了市政传统给水處理技术的发展。因此,在我国现有的水处理技术中,逐渐对生物预处理技术与臭氧活性炭技术进行广泛使用,并将其向实用的方向进行发展。此外,我国还研究工业处理技术,例如对过滤处理技术与凝结沉淀技术的研究就可以实现工业用水的高效处理。

1 市政传统的给水处理技术

1.1 混凝水处理技术

混凝水处理技术主要是通过使用凝结剂,有效混合原水与药剂,促使水中含有的微小悬浮物与胶体杂质产生凝聚,再对体积较大的颗粒絮状物进行生成,确保受重力就会在水中发生沉淀,从而沉淀之后促使水质就可以变得十分清澈。常用的混凝剂主要为无机铝盐或者是其他混合物,能够对水中所含有的矿物颗粒与粘土等物质进行有效消除。因为混凝水处理技术的操作十分的简单,成本的投入也较低,且具有较好的水处理效果,所以市政在给水处理中对混凝水处理进行了广泛应用[1]。

1.2 过滤水处理技术

过滤水处理技术主要是指通过过滤层对原水进行处理,过滤层主要由一种或多种颗粒材料所构成的,能够对原水池子的悬浮杂质进行有效拦截,不断对原水的浑浊度进行净化,从而更加利于后期对原水进行消毒处理。一般我国所使用的过滤层主要是由石英砂、无烟煤与磁铁矿等所组成的材料包。同时通过相关的实践充分证明过滤能够提高用水的安全性,在原水净化处理中具有极其重要的作用与意义[2]。

1.3 消毒水处理技术

因为我国微生物的指标,十分明确地对用水质量进行规定,而且相关的供水单位必须严格按照标准要求,为人们提供优质的水资源,所以需要对原水进行消毒处理,确保有效消除水中所含有的病原微生物。目前我国主要对氯消毒方法进行广泛使用,所以氯消毒技术已经发展得十分成熟,操作难度不高且成本较低。同时,氯消毒技术具有十分良好的杀菌作用,能够对水中与管网中所含有的病原微生物进行有效消灭。因此,在我国消毒水处理技术中,主要对氯消毒技术进行使用[3]。

2 市政传统给水处理技术存在的问题

在市政传统给水处理技术中,经常使用的混凝剂是铝盐与其他的混合物,铝虽然属于一种金属元素,但是这种金属元素会对人体健康造成影响,如果原水在处理之后存在浓度较高的铝,会直接影响饮用者的健康。同时市政传统的水处理技术反应效率较低,而且水温、pH、浊度、水利条件都会对净化处理的效率造成一定的影响,造成净水期比理论值长,大幅度降低企业经济效益,甚至无法充分满足高峰用水期的需求。并且市政传统的给水处理技术,由于后期再次滋生细菌的问题过于严重,所以无法有效处理具有特殊有机物与较高浊度的水质[4]。

3 市政给水处理技术的创新与发展

(1)生物膜法水处理技术。生物膜法水处理技术属于一种生物处理方法,因为微生物在惰性过滤材料上进行附着,会形成膜状的生物污泥,所以其具有十分良好的污水净化效果。同时生物膜法水处理技术的成本较低,十分容易管理,不仅具有较强的适应水质与水量变化的能力,也可以有效减少水中的污泥,从而实现净化水的目标。但是在使用生物膜法水处理技术时存在一定的局限性,对环境温度具有较高的要求,如果环境的温度过高或者过低,都会直接影响生物膜的活性,造成生物膜坏死,从而发生脱落的情况。并且生物膜对附着的过滤介质也具有要求,如果过滤材料的比表面积与要求不符合,会直接影响水处理的效果。因此,需要增加处理池的面积,但是会增加生物膜法水处理技术的成本,从而会影响生物膜法水处理技术的使用。

(2)生物滤池水处理法。生物滤池水处理法主要划分为两种,塔式生物过滤器与高负荷生物滤池。高负荷生物滤池具有较高的污水处理能力,污水处理的效率能够达到90%,而且出水水质能够始终保持在相对稳定的范围之内。但是高负荷生物滤池存在一定的问题,主要是因为滤池的空间体积较大,在处理水资源时所产生的排放物会污染环境,而使用塔式生物滤池,就能够有效解决上述问题。

(3)深度水处理技术。现阶段深度水处理技术在我國的发展逐渐进入研究的阶段,臭氧活性炭与臭氧氧化技术为深度处理技术的主要代表。深度水处理技术在国外发展的比较成熟,已经能够对先进的处理技术进行使用,虽然我国深度水处理技术处于引进的阶段,但是相信我国经过一段时间的发展,能够使深度水处理技术变得更加成熟。

(4)水处理的药剂。因为在水消毒与灭菌方面,我国仍然使用液氯消毒的方式,国外已经对新型高效率、毒性较小的消毒剂进行研发,所以我国为与世界水平相适应,需要不断对新型高效的药剂进行开发与研制,逐渐取代液氯消毒的方式。目前每个在国家的发展过程中,都十分重视环境的保护。因此,水处理药剂需要由有毒转变为无毒,从不可生物降解向易生物降解发展,促使单一的水处理药剂类型转变得更加多样化。

(5)聚合硫酸铁。通过分析市政传统给水处理技术的工艺,被pH、水温等因素所影响,会导致净水处理周期过长,为确保对市政传统水处理技术工艺所存在的缺点进行有效弥补,在选择混凝剂时可以聚合硫酸铁,能够使水处理的工作效率得到提升。同时聚合硫酸铁作为一种高分子聚合物,具有良好的絮凝功能,在水解之后能够形成多种络合物,从而对水中微小颗粒进行有效吸附。并且水的温度与pH等不会被原水影响,不仅具有较强的适应性,投入的成本也较少,还具备较高的反应速率,促使在进行给水处理时,不会发生二次污染的情况,可以对水中残余的铝离子进行有效消除,从而使用水的安全性大幅度提高。

(6)微生物絮凝剂。微生物絮凝剂作为一种效率较高、无污染、无毒的净水剂,其主要由微生物的自然发酵与代谢所形成,促使微生物絮凝剂具有生物的絮凝活性与降解性。通过分析市政传统给水处理技术,对铝盐混凝剂进行添加之后,会不断增高原水的铝离子浓度,对净化效果造成极其严重的影响,从而无法充分满足饮用水的安全标准要求。但是如果添加生物絮凝剂,在对原水进行处理时,不会形成铝离子,能够对原水所存在的细菌进行消灭,不断提高净化效果,从而使水处理工作效率得到提高。

(7)紫外线消毒技术。紫外线主要是指波长在200~380mm之间的电磁波,能够有效抑制蛋白质的合成,从而可以有效避免细菌与病毒的滋生。同时紫外线消毒技术主要是通过使用波长在200~380mm之间的电磁波,对微生物DNA进行有效破坏,从而充分发挥杀菌的作用。由于紫外线消毒技术不仅不会发生二次污染,操作也十分的便捷,成本的投入还较低,因此在水处理消毒技术方面得到了广泛使用。

4 结束语

综上所述,在人们的生活与生产过程中,水资源作为一种极其重要的资源,水质的好坏与人们的身体健康、生命安全都有着紧密的联系,所以市政给水处理技术具有极其重要的作用与意义。因此,需要对市政给水处理技术的应用与发展趋势进行研究,促使相关的技术工作人员能够大力推广并使用新型水处理技术,促使市政给水处理技术为人们提供更好的服务,不断满足人们的用水需求,实现我国社会的稳定可持续发展。

参考文献

[1]李小雪.浅谈市政给水处理技术发展趋势[J].城市建设理论研究(电子版),2018,267(21):171.

[2]郭晗,吴超.浅谈给水处理技术现状及发展趋势[J].科技与企业,2014(3):270.

[3]马晓薇.膜处理技术在市政污水处理中的应用研究[J].科技视界,2015(22):245.

[4]张文静.市政给排水管道施工中技术应用[J].建材发展导向(下),2016,14(5).

收稿日期:2019-07-21

作者简介:张露(1993-),男,汉族,硕士研究生,研究方向为饮用水安全保障。

作者:张露

残余水处理药剂与污水处理论文 篇3:

含油污泥处理处置技术的探究

摘要:含油污泥来自于原油的开采、运输与炼制等环节,具有产量大、危害高等特性,基于能源环境的双重要求,如何处理处置含油污泥成为亟待解决的问题。本文对目前国内外主流的含油污泥处理处置技术进行了梳理和分析,并总结了其中存在的问题,展望了技术的发展方向。

关键词:含油污泥;处理;处置

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.056

Research on treatment and disposal technology of oily sludge

Lv Wenjing1,Wang Jue2,Li Tianran1,Xu Ye1,Wu Dongdong1

(1.Beijing High Energy Times Environmental Technology Co.,Ltd.,Beijing 100089,China;

2.Zhejiang Renxin Environmental Science and Technology Institute Co.,Ltd.,Ningbo Zhejiang 315199,China)

Key words:Oily sludge;Treatment;Disposal

能源与环境是当今社会发展的两大主题。石油作为最主要的能源形式之一,其需求量随着全球经济的发展与日俱增。依据《油田含油污泥处理设计规范》(SY/T 6851-2012)的定义,油田开发、生产过程中产生的含原油及其他有机物的泥、砂、水的混合物,称为油田含油污泥。由于石油中含有大量石油烃等既难降解又具有“致突变、致癌、致畸”效应的有害物质,世界各国均将含油污泥列入危险废物名录。如若对含油污泥采取不妥当的处置措施,必然会造成资源浪费与严重的环境影响。

基于能源与环境的双重危机,如何减量化、资源化、无害化的处理处置含油污泥,已经成为石油行业亟待解决的问题。本文将目前国内外对含油污泥处理处置技术的研究成果进行简要分析总结,并对技术发展做出展望。

1 含油污泥概况

1.1 含油污泥来源与分类

含油污泥主要来自石油开采、贮存、运输、炼制以及含油污水处理过程,一般定义为原油、成品油或渣油混入泥土或其他介质时形成的多种形态的混合物。[1]

根据来源不同,含油污泥主要分为以下三大类:(1)落地泥:主要来自油气田开采过程,包括钻井开采的泄露、废弃的钻井泥浆和钻井岩屑等;(2)罐底泥:来自油品的运输和储存过程,包括接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐等;(3)炼厂三泥:主要指水处理产生的浮选浮渣、隔油池底泥、剩余活性污泥等。[2]

1.2 含油污泥的性质

含油污泥组成复杂,一般呈现为棕黑色粘稠状的固体废物,主要由水包油、油包水和悬浮固体组成[3]。一般含油污泥的含水率为40%~90%,含油率为10%~50%[4]。

含油污泥中除了含有大量的残留油类外,还含有苯系物、酚类、蒽、芘等异味有毒物质,大量的病原菌、寄生虫、重金属以及多氯联苯、二噁英等难降解的有毒有害物质,此外还有油田在生产过程中投加的大量水处理药剂。含油污泥具有黏度高、流动性差,油土难分离等特点。[5]

由于含油污泥具有上述特点,若处理、处置不当,进入水体后会形成油膜影响水体氧气交换,进入土壤会严重影响其通透性[6]。另外,含油污泥的急性毒性可能会导致动物的昏迷,高浓度时甚至导致死亡。含油污泥中含有的芳香烃还具有致突变、致癌、致畸的三致效应[7]。

2 含油污泥处理处置技术

2.1 处理技术

2.1.1 生物技术

用生物技术处理含油污泥,具有较好的处理效果,其主要原理是微生物利用石油烃类作为碳源进行同化降解,使其完全分解,最终转变成对环境无害的CO2、H2O和脂肪酸。

生物技术具有以下几个优点:(1)该技术是将微生物分解的自然过程进行强化处理,其最终产物是CO2、H2O和脂肪酸等,不会形成二次污染或导致污染物转移,对环境影响小;(2)该技术成本相对较低,约为焚烧处理的25%~35%;(3)该技术可大幅度分解降低污染物残留量,处理效果较为理想[8]。

然而,生物技术也有自身的一些缺点,如整个处理周期相对较长,会受到气候、空间等自然條件的限制;高石油含量不利于微生物生长,没有有效利用其中的石油资源等。生物处理技术在国外已有广泛应用,较适合作为稠油污泥的深度处理或者少量污泥的处理。

2.1.2 热解吸技术

热解吸技术是一种间接加热的低温处理技术,以高温烟气作为热传导,对需要处理的物料进行加热。当水和有机物被加热到沸点后,气化生成热解气,再经过循环水骤冷后,立刻进行油水分离,收集得到的油可以作为油基泥浆的基础油,也可作为燃料油加以重新利用。

该技术是将含油污泥转化为固、液、气三种状态的物质:固态物质主要包含残余炭和其他无机矿物质;液态物质主要包含常温燃油和水;气态物质则以二氧化碳、甲烷等为主。通过转化,热解吸技术可对油泥中的油和其他有毒有害物质彻底处理。

与焚烧技术相比,该技术具有最终排放尾气少、且能回收一部分油气资源等优点。随着社会发展,节能减排的要求日趋严苛,采用热解吸技术处理含油污泥将会有更加广阔的发展空间。但热解吸技术能耗较高,工艺较为复杂,严重制约了该技术的推广。

2.2 处置技术

2.2.1 焚烧技术

焚烧技术在欧美等国家已日渐成熟,法、德等国将石化企业含油污泥采用焚烧技术处置。焚烧后的残余灰渣用于修路或填埋,焚烧过程产生的热量用于供热发电。焚烧技术适用于各种成分的含油污泥,具有处理速度快、减量化程度高的优点,受到各国各企业的青睐,同时焚烧可比较彻底地消除污油泥中的有害有机物。但该技术成本较高,且含油污泥中可能含有重金属、氯化物、硫化物以及不易燃烧的颗粒物质,需配套有气体污染治理设备。同时大量的石油资源被浪费,焚烧产生的热量不能充分利用,焚烧尾气中可能存在粉尘、二噁英、SO2等二次污染,对环境造成一定的影响。[9]

2.2.2 填埋技术

填埋处理是指利用坑洼地带填埋污泥的技术。此前国内多数油田不进行无害化处理,采用直接填埋法处理含油污泥,该法工艺简单、处理量大、处理费用低,但污泥中的有害物质易对土壤和地下水造成二次污染,且资源浪费,占用了大量土地[10]。固化后安全填埋可以降低水土的污染风险,但并没有从根本上解决该方法的缺陷,所以该技术正在逐步被淘汰。

3 技术展望

3.1 存在问题

(1)国内相关法律法规尚不完善,缺少统一的处理技术标准,不利于指导含油污泥处理后的去向以及技术的发展;(2)含油污泥来源多样,性质多变,对技术的冲击性较大,技术体系针对性和系统性不强;(3)国外技术较为成熟,但国内仍然缺乏具有自主知识产权的关键技术、成套设备的研发与推广应用。

3.2 技术发展趋势

(1)处理技术的选择在从传统填埋、焚烧等处置模式转向无害化处理与资源回用模式;(2)开展对含油污泥的分类、分级处理,并对处理方法进行分级,逐步形成含油污泥处理体系。

参考文献

[1]刘天璐,杨洁,王君等.含油污泥及其污染水体中多环芳烃及其急性生物毒性测定[J].环境工程学报,2017(05):3051-3058.

[2]李君,罗亚田,丁飒.国内外含油污泥的处理现状分析[J].能源环境保护,2007(05):12-14.

[3]李凡修.含油污泥无害化处理及综合利用的途径[J].油气田环境保护,1998(03):44-46.

[4]海云龙,阎维平,张旭辉.流化床富氧焚烧含油污泥技术经济性分析[J].化工环保,2016(02):211-215.

[5]毛飞燕.基于离心脱水的含油污泥油—水分离特性及分离机理研究[D].杭州:浙江大学,2016.

[6]褚晓亮.新型含油污泥处理工艺的试验研究[D].杭州:浙江大学,2012.

[7]周陵生,姜秀民,刘建国等.胜利油田含油污泥的燃烧特性分析[J].上海交通大学学报,2010(01):80-84.

[8]李巨峰,操卫平,冯玉军等.含油污泥处理技术与发展方向[J].石油规划设计,2005(05):30-32.

[9]万慧茹,方晓牧.含油污泥处置技术浅析[J].环境保护与循环经济,2008(11):35-37.

[10]杨豪,刘磊.含油污泥处理技术研究现状[J].石油化工应用,2017(11):6-11.

收稿日期:2019-03-25

作者簡介:闾文景(1988-),男,汉族,硕士,中级工程师,研究方向为土壤和地下水修复工程。

作者:闾文景 王珏 李天然 徐烨 吴冬冬

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com),转载请保留网址和出处

上一篇:曾国藩家庭教育思想分析论文下一篇:语篇衔接连贯与翻译教育论文