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含油污水綜合治理新方法

更新時(shí)間:2008-08-04 13:46 來源:中國(guó)水工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng) 作者: 閱讀:754 網(wǎng)友評(píng)論0

  隨著對(duì)工業(yè)污水危害性的認(rèn)識(shí)和全球?qū)o污染工業(yè)生產(chǎn)過程的重視,以及面臨人類賴以生存的水資源衰竭等現(xiàn)狀,世界各國(guó)科研工作者越來越多的致力于工業(yè)污水的治理和綜合利用方面的研究,取得了很大進(jìn)展。在已報(bào)道的方法中典型的有生物處理技術(shù)、光催化氧化處理技術(shù)、電催化氧化處理技術(shù)、氧化床處理技術(shù)、超臨界處理技術(shù)、膜分離處理技術(shù)和目前較廣泛使用的絮凝處理技術(shù)等。但是,這些技術(shù)在不同程度上都存在一定的局限性,如頗受推崇的生物氧化法要受溫度條件的制約,催化氧化法則更是需要高溫甚至較高壓力才能完成,設(shè)備要求苛刻,造價(jià)和處理費(fèi)用較高;而普遍實(shí)用的絮凝處理技術(shù)雖然簡(jiǎn)便易實(shí)現(xiàn),但是不能有效降低COD值以達(dá)到外排水的要求。國(guó)內(nèi)某油田介紹采用“四劑法”處理含油污注水的技術(shù)和方法,但該法不僅需要分次分過程添加絮凝劑、阻垢劑、防腐劑和殺菌劑,在操作上有諸多不便,而且處理效果無法達(dá)到預(yù)期的結(jié)果,藥劑無協(xié)同效應(yīng),造成藥劑的浪費(fèi)和處理費(fèi)用增高。

  本研究采用實(shí)驗(yàn)室合成的Z-10多功能藥劑及配套的方法,對(duì)含油污水進(jìn)行綜合治理,使絮凝、阻垢、防腐和殺菌過程一步完成,簡(jiǎn)化了污水處理工藝,降低了處理費(fèi)用。

1 Z-10藥劑特性和綜合處理實(shí)驗(yàn)

  1.1實(shí)驗(yàn)體系

  實(shí)驗(yàn)體系采用長(zhǎng)慶油田脫油污水,水系和水質(zhì)分析數(shù)據(jù)分別為:HCO3-水系:Ca2+ 239mg/l,Mg2+ 120mg/l,Na+ 1845mg/l,K+ 492mg/l,Cl- 265mg/l,HCO3- 4268mg/l,含油量325mg/l,懸浮物400mg/l,色度280度,COD值8100mg/l,SRB(含菌量)104~105個(gè)/ml;CaCl2水系:Ca2+ 3950mg/l,Mg2+ 320mg/l,Na+ 650mg/l,K+ 527mg/l,Cl- 215mg/l,HCO3- 249mg/l,含油量408mg/l,懸浮物480mg/l,色度270度,COD值6500mg/l,SRB(含菌量)104~105個(gè)/ml。

  1.2 綜合處理方法和工藝

  該研究以管式反應(yīng)為基礎(chǔ),在HCO3-水系或從脫水站脫出的含油污水輸送管道中加入Z-10多功能藥劑,然后與CaCl2水系相混,進(jìn)入沉淀池富集和分離沉淀的污泥。在這一工藝中關(guān)鍵是多功能藥劑的研制和使用,Z-10藥劑除具備一般絮凝劑特點(diǎn)外,還具有結(jié)合Ca2+、Mg2+、Ba2+2和Sr2+離子的作用,結(jié)合了這些離子后,不僅可以加速絮凝速度,而且去除污水中的成垢離子,起到了從根本上防止注水過程中的結(jié)垢問題;同時(shí)Z-10藥劑中還含有防腐和殺菌組分,在組成上這些物質(zhì)作為多功能藥劑的必要成分,協(xié)同對(duì)含油污水進(jìn)行綜合處理。經(jīng)凈化處理的水根據(jù)處理要求分別達(dá)到回注或回灌甚至外排水標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備要求簡(jiǎn)單,操作方便。具體的工藝流程如圖1所示。

  1.3 絮凝實(shí)驗(yàn)

  處理過的水樣經(jīng)K2Cr2O7法測(cè)定COD值,并分析色度和懸浮物含量。

  1.4 緩蝕實(shí)驗(yàn)

  在40±2℃將處理過的標(biāo)準(zhǔn)試片掛于處理過的水樣中48h,取出試片,洗滌干燥,測(cè)定腐蝕情況。試片為化工機(jī)械研究院生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)掛片,20#碳鋼,表面積20cm2。

  1.5 靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)

  采用EDTA法滴定處理過水樣中的Ca2+、Mg2+濃度,求得阻垢率。

  1.6 殺菌試驗(yàn)

  處理過的水樣用絕跡稀釋法測(cè)定SRB含量,計(jì)算殺菌率。

2 綜合處理結(jié)果和討論

  2.1 Z-10加藥量對(duì)處理結(jié)果的影響

  綜合處理前后的關(guān)鍵水質(zhì)指標(biāo)和結(jié)果如圖2所示。隨著Z-10多功能藥劑加入量的增加,含油污水中的Ca2++Mg2+、HCO3-、COD、含油量、懸浮物和SRB含量普遍大幅度降低,其中Z-10達(dá)15~20mg/l時(shí),所有測(cè)定指標(biāo)的去除率均達(dá)98%以上。相比之下,[Ca2++Mg2+]、HCO3-和SRB含量的降低需要的藥劑濃度較低,10mg/l的Z-10就能去除其大部分,而COD、含油量和懸浮物則要求Z-10濃度較大,以15~20mg/l較好。

  2.2 pH值對(duì)處理結(jié)果的影響

  處理過程的酸堿度對(duì)處理效果有很大的影響,其中綜合去除率和綜合達(dá)標(biāo)率與pH值的變化關(guān)系如圖3所示。由圖可知最佳綜合處理的pH值范圍為4~7,但是考慮到實(shí)際應(yīng)用和工業(yè)設(shè)施的要求,該處理過程的實(shí)際操作pH值范圍為5.5~7,經(jīng)處理的水達(dá)標(biāo)率在96%以上,滿足油田注水的基本要求。

  2.3 助凝劑對(duì)處理結(jié)果的影響

  助凝劑的使用可以很好地改變絮體的大小和聚集及沉淀的速度,并且還能提高處理水的達(dá)標(biāo)率。在本研究使用的陰、陽和非離子助凝劑中,經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)陽離子助凝劑更適合綜合處理體系,其用量與處理水達(dá)標(biāo)率之間的變化關(guān)系如圖4所示。很少量的助凝劑就能顯著加速沉降過程,并且有利于水質(zhì)的達(dá)標(biāo)率的提高,但是,助凝劑的量很大時(shí),水質(zhì)的達(dá)標(biāo)率反而降低,對(duì)水凈化不利。最佳助凝劑/Z-10的質(zhì)量比范圍為0.05~0.2,在此范圍內(nèi)處理水的達(dá)標(biāo)率≥96%,絮體的沉降時(shí)間在10s內(nèi),適合大量廢水處理的條件要求。

  在40±2℃,20#碳鋼在處理過水樣中經(jīng)48h跟蹤測(cè)試和觀察,發(fā)現(xiàn)緩蝕率達(dá)90%以上,證明該藥劑具有較好的防腐作用。

  2.4 工藝過程對(duì)處理結(jié)果的影響

  污水處理是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,涉及的影響因素較多,除藥劑本身性能和加量外,還有加料次序的影響。研究中發(fā)現(xiàn)在使用多功能藥劑處理含油污水中,最理想的方法為先在污水中添加石灰水,使體系的pH值≥8,然后加入Z-10藥劑及助凝劑,使體系的pH值最終達(dá)到5.5~7.5。經(jīng)這種方法處理的水,鹽份少,濃縮倍數(shù)可達(dá)4~5倍,有效地改進(jìn)了油田含油污水的處理。

3 結(jié) 論

  對(duì)長(zhǎng)慶油田含油污水使用Z-10藥劑及相應(yīng)綜合處理方法,可簡(jiǎn)化油田含油污水的處理過程,降低處理費(fèi)用,達(dá)到一劑多效,處理后的水綜合達(dá)標(biāo)率≥96%。
 

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