超聲強化工藝處理三元驅(qū)采油污水和含油污泥效能的研究.pdf

1、伴隨著三元驅(qū)采油技術應用而產(chǎn)生的三元復合驅(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有的性質(zhì)。
　　堿對地層粘土礦物溶蝕作用導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致水體粘度高，沉降過濾處理難度大；表面活性劑存在導致水體 Zeta電位絕對值高，破乳絮凝困難。上述污水特性導致傳統(tǒng)三元驅(qū)污水處理工藝中各設備均出現(xiàn)不適應，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

2、濾器濾料板結(jié)流失，懸浮固體去除效果差，導致工藝出水水質(zhì)難以穩(wěn)定達標。污水處理過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。
　　通過室內(nèi)試驗篩選確定無機聚合硫酸鐵和有機 UT6-4絮凝劑，復配質(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化降解聚合物降低水體粘度效果，在（40kHz+28kHz+20kHz）正交三場作用下，控制聲強1.5W·cm-2，臭氧投加量7.5mg/L，

3、作用時間15min，降解聚合物后粘度變化率可達到86.1％。臭氧氧化降解聚合物過程中引入超聲，強化了臭氧傳質(zhì)效果，促進臭氧分解產(chǎn)生更大量的22H O和?OH，比單獨臭氧氧化效率提高3倍以上。降解過程中污水中油與聚合物存在降解競爭效應，采用超聲強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)試驗結(jié)果，提出了混凝沉降—雙向聚結(jié)除油—超聲強化降解聚合物—兩級過濾工藝，針對除油器和過濾器存在問題，優(yōu)化設備結(jié)構(gòu)，開發(fā)新

4、型除油器和過濾器。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，同時強化其潤濕聚結(jié)作用，理論計算聚結(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)，設置反沖洗系統(tǒng)，開發(fā)了雙向聚結(jié)除油器。利用超聲強化臭氧氧化降粘同時輔以攪拌式過濾器形成的湍流流場破壞濾料板結(jié)層，優(yōu)化濾層級配，開發(fā)攪拌式雙層濾料過濾器?；谝陨涎芯苛嘶炷两?雙向流除油器+超聲強化臭氧氧化降粘+兩級過濾工藝處理三元驅(qū)采油污水效能，確定超聲強化臭氧氧化裝置是工藝核心，

5、其運行狀態(tài)下出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。在來水含油平均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到了99.39%和93.21%，出水穩(wěn)定達到回注水油和懸浮固體≤20mg/L標準，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)采油污水處理過程中形成的沉降罐底泥含油量高，具有回收價值。同時重質(zhì)油含量高，以微小無機顆粒為中心形成穩(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%要求這一標準，采用超聲破乳氣浮強化除油這一關鍵技術處理經(jīng)過高溫熱化學清洗后含油污泥，利用超聲空化作用降低乳化界面膜強度，促進“水粒子”聚合實現(xiàn)破乳除油。開發(fā)含油污泥處理工藝控制高溫熱化學清洗時間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，實現(xiàn)污泥中油的去除，投加2%復配聚合硫酸鐵和UN6-4絮凝劑，離心機

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渣與水泥，粉煤灰，膨潤土，離子添加劑按照質(zhì)量比1：0.2：0.3：0.3：0.005條件混合進行固化試驗，制做路面磚。固化后產(chǎn)品強度達到3.89MPa，達到混凝土路面磚設計標準。對固化后產(chǎn)品進行浸出試驗評價其毒性，浸出時間120h，浸出液的含油量3mg/L以下，低于國家污水排放一級 B標準，有毒有害金屬離子未檢出，路面磚產(chǎn)品安全。通過上述工藝處