油田污水高效净化与稳定处理技术及其有效利用影响研究

【摘要】：克拉玛依六、九区稠油油藏，是我国第一个投入开发的热力采油油藏。由于稠油污水处理技术不过关，有35000 m~3／d污水严重不达标排放，水中含油为500—2000 mg／l，COD为307—4790 mg／l，水温58℃。1984—2000年，累积采油2400×10~4t，排放污水9200×10~4m~3。造成了水资源浪费、热能流失、环境污染、植被死亡、油田被淹等后果。被国家环保总局列为全国最大的陆上石油开采污染源。 因此，本文研究课题是：对稠油污水处理技术及其有效利用后所产生的影响进行研究，实施“六九区稠油污水处理工程”。处理稠油污水35000 m~3／d。达到油田注水水质标准、国家二级排放标准和稠油热采锅炉用水标准，实现有效利用。节约淡水资源1200×10~4m~3／a、回收老化油4800 t／a、节约天燃气2920×10~4Nm~3／a。三项按十年计经济效益4.119亿元。还有利于环境保护，提升企业形象，实现中国石油“创造能源与环境的和谐”承诺。 本文从稠油污水的组成分析入手，研究了影响水质达标的各种因素。找出了悬浮颗粒表面Zeta电位是影响水质净化效果的关键因素；通过调整污水中离子的组成能够使处理污水的水性呈稳定状态，形成了油田污水高效净化与稳定处理配套技术，建设了稠油污水处理工程，实现了研究目际。 主要研究成果如下： (1) 理论研究与计算结果表明：污水中悬浮颗粒表面Zeta电位是决定污水净化效果的关键因素，水中离子的组成决定污水性质的稳定性。提出了污水水质高效净化与稳定的技术思路：通过加入净水剂使悬浮颗粒表面Zeta 电位降低来提高净化效果;加入离子调整剂使水中的离子组成改变，以控制 腐蚀、抑制结垢、破坏细菌的生存环境，提高处理水的稳定性。 (2)研究了各种水处理剂对污水中悬浮颗粒表面Zeta电位及水中离子 组成的影响，开发了新型水处理药剂。处理后的污水达到了相应水质标准， 证实了理论计算结果和研究思路是正确的。 (3)研制了旋流反应器，使水处理药剂能够充分反应并截留大部分悬浮 物，提高了水处理效果。 (4)对稠油污水进行了现场模拟试验和工业性试验。处理后的水质达到 了新疆油田注水水质标准、国家二级排放标准和油田锅炉给水水质标准。在 2001年建成投产了“六九区稠油污水处理工程”，初步实现了稠油污水的有效 利用—回注油田12000 m3/d、回用热采注汽锅炉13000 m3/d、其余暂时达 标排放，最终实现稠油污水的“零排放”目标。 (5)一年来的生产实践表明:稠油污水达标回注油田和回用热采锅炉， 经检测证实对油藏和热采锅炉无伤害。 (6)针对含油污泥研究了三种无害化处理方法。解决了污水处理中产生 的污泥对环境的不利影响。 (7)采用该技术，对新疆油田6项污水处理工程进行了技术改造，效果 很好，提升了新疆油田污水处理与有效利用的整体技术水平。 关键词:油田污水处理回注油田回用锅炉排放污泥无害化处理 【关键词】：油田污水处理 回注油田 回用锅炉 排放 污泥无害化处理
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要2-4
• Abstract4-10
• 1．绪论10-34
• 1．1 研究目的、意义10-12
• 1．2 油田污水的性质及其回注油藏、回用热采锅炉和国家排放标准12-17
• 1．3 国内外技术发展状况17-31
• 1．4 研究目标、研究内容、技术路线和创新点31-34
• 2．油田污水净化和稳定基本原理34-67
• 2．1 水质净化基本原理34-56
• 2．1．1 胶体理论简介34-41
• 2．1．2 胶体颗粒的絮凝机理41-51
• 2．1．3 常用药剂对胶体脱稳的影响51-56
• 2．2 水质稳定基本原理56-65
• 2．2．1 控制腐蚀的基本原理56-57
• 2．2．2 抑制结垢的基本原理57-65
• 2．3 防垢与防腐的统一及与地层的配伍65-67
• 3．新疆油田产出污水处理技术的研究67-84
• 3．1 新疆油田产出污水的处理现状67-68
• 3．2 水质净化与稳定机理研究68-81
• 3．2．1 常用药剂对Zeta电位值的影响68-69
• 3．2．2 离子调整剂对Zeta电位值的影响69-70
• 3．2．3 常用药剂的净水效果70-75
• 3．2．4 离子调整剂的处理效果评价75-81
• 3．3 高效水质净化与稳定技术的形成81-84
• 4．高效水质净化与稳定技术试验84-108
• 4．1 原有水处理流程的现场试验84-87
• 4．1．1 水处理流程及处理结果84-85
• 4．1．2 与原有水处理技术处理效果的对比85-87
• 4．2 油田污水处理模拟装置试验(六九区、二厂试验情况)87-98
• 4．3 二油库稠油／稀油混合污水处理工业性试验98-101
• 4．4 高效水质净化与稳定技术的特点101-108
• 5．处理废渣的产生和处理研究108-131
• 5．1 含油污泥固化处理无害化效果评价108-114
• 5．1．1 含油污泥固化体浸泡后的水中含油和含硫量的检测109-110
• 5．1．2 化学需氧量的测试110-114
• 5．2 含油污泥中原油的提取114-128
• 5．2．1 有机溶剂法提取含油污泥中原油114-125
• 5．2．2 蒸汽法提取含油污泥中的原油125-128
• 5．3 三种含油污泥无害化处理方法的综合评价128-131
• 6．高效水质净化与稳定处理技术的工艺设计要点和实例131-142
• 6．1 设计理念131
• 6．2 指导思想和设计原则131-132
• 6．3 设计程序132-133
• 6．4 工艺设计要点133-139
• 6．5 应用实例——新疆油田六九区稠油污水处理工程139-142
• 7．应用高效水质净化与稳定技术所产生的影响142-154
• 7．1 稠油污水处理后回注油田的生产状况及其影响143-146
• 7．2 稠油污水处理后回用热采锅炉的生产状况及其影响146-152
• 7．3 稠油污水达标排放对环境的影响152-154
• 8．高效水质净化与稳定技术应用效果154-157
• 8．1 稠油污水处理后有效利用效益分析154-155
• 8．2 对新疆油田污水处理技术整体水平的影响155-157
• 9．结论157-159
• 10．建议159-160
• 致谢160-162
• 参考文献162-166

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