油田高聚污水和聚表剂污水生物强化处理技术及工艺研究

【摘要】：随着聚合物驱和聚表剂驱采油技术应用,大庆油田和冀东油田产生了大量的含聚污水、高聚污水和聚表剂污水。由于它们含有聚合物等物质,水质发生变化,油水分离困难,乳化严重,物理化学方法和现有的污水处理工艺的处理效果不好,而且成本也高。本研究采用生物法,利用微生物将大分子有机物降解为小分子物质,并先后通过A/O工艺和BESI工艺处理这些污水,取得了良好的效果。其中,BESI工艺是在A/O工艺的基础上,在厌氧工艺段与好氧工艺段之间加入了BES工艺段改进而成的。 对于大庆油田高聚污水,第一阶段通过A/O工艺进行生物强化处理,HRT为48小时,处理效果为：含油的去除率达到了96%以上,悬浮物的去除率为83.6%；COD、聚合物和粘度等处理效果不是很理想；经过GC-MS分析,高聚污水原水中含有75种有机物,厌氧出水中含有67种有机物,好氧出水中含有31种有机物。第二阶段通过BESI工艺处理,HRT为48小时,处理效果为：含油量去除率达到了99.62%以上,悬浮物的去除率为92.67%,COD的去除率为38.54%,粘度的去除率为45.45%。经过比较分析,BESI工艺比A/O工艺的厌氧性更好,对高聚污水的处理更加高效。 对于大庆油田聚表剂污水,第一阶段通过A/O工艺进行生物强化处理,HRT为48小时,处理效果为：含油的去除率达到了78.75%以上,悬浮物的去除率达到了91.37%,聚合物的去除率为41.35%,COD的去除率为50.09%左右；经过GC-MS分析,聚表剂污水原水中含有58种有机物,厌氧出水中含有55种有机物,好氧出水中含有30种有机物。第二阶段通过BESI工艺处理,HRT为48小时,处理效果为：含油量去除率达到了95%以上,悬浮物的去除率达到了93%,COD的去除率为54.12%,聚合物的去除率为45.61%;经过GC-MS分析,聚表剂污水原水中含有33种有机污染物,厌氧出水中含有34种有机物,BESI出水和好氧出水中都含有20种有机物。相对于A/O工艺,BESI工艺能更高效的处理聚表剂污水。 目前,冀东油田也出现了含聚污水。本研究模拟现场,采用A/O工艺,先后对冀东含油污水、50mg/L含聚污水和100mg/L含聚污水进行生物处理。经处理后,含油污水已达到污水的处理指标；50mg/L含聚污水的含油和悬浮物处理效果很好,而聚合物和COD的处理效果不是很好；100mg/L含聚污水的含油处理已经达标,而悬浮物、聚合物和COD并未达到处理要求。 本研究通过生物法对含聚污水、高聚污水和聚表剂污水进行了深入的研究,并取得了一定的效果,为现场实际的污水处理提供了重要的基础。 【关键词】：高聚污水 聚表剂污水 含聚污水 生物强化处理 效能
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X741;X703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 引言10-12
• 1.2 国内外对于处理高聚污水和聚表剂污水的研究12
• 1.2.1 国外的研究现状12
• 1.2.2 国内的研究现状12
• 1.3 高聚污水和聚表剂污水的处理工艺技术12-14
• 1.4 研究的目的与意义14-15
• 2 实验材料与方法15-22
• 2.1 实验材料与装置15-16
• 2.1.1 实验装置15
• 2.1.2 实验材料15
• 2.1.3 实验仪器15-16
• 2.2 实验内容与方法16-22
• 2.2.1 实验内容16
• 2.2.2 研究方法16-22
• 3 A/O及BESI工艺对高聚污水处理效果的分析研究22-41
• 3.1 A/O工艺及BESI工艺的反应装置与参数22-23
• 3.1.1 A/O工艺的反应装置与参数22
• 3.1.2 BESI工艺的反应装置与参数22-23
• 3.2 A/O工艺对于高聚污水的处理效果分析23-32
• 3.2.1 对于高聚污水含油量和悬浮物的处理效果分析23-24
• 3.2.2 对于高聚污水聚合物和粘度的处理效果分析24-25
• 3.2.3 对于高聚污水COD、pH和盐度的处理效果分析25-27
• 3.2.4 对于高聚污水A/O工艺厌氧段ORP和硫化物的处理效果分析27
• 3.2.5 对高聚污水各阶段出水的有机物的分析研究27-32
• 3.3 BESI工艺对于高聚污水的处理效果分析32-39
• 3.3.1 对于高聚污水的悬浮物和含油量的处理效果分析32-33
• 3.3.2 对于高聚污水聚合物和粘度的处理效果分析33-34
• 3.3.3 对于高聚污水COD、pH和盐度的处理效果34-36
• 3.3.4 厌氧和BESI阶段的ORP和硫化物的变化分析36-37
• 3.3.5 对高聚污水各阶段出水的有机物的分析研究37-39
• 3.4 结论39-41
• 4 A/O及BESI工艺对聚表剂污水处理效果的分析研究41-61
• 4.1 A/O工艺及BESI工艺的反应装置与参数41-42
• 4.1.1 A/O工艺的反应装置与参数41
• 4.1.2 BESI工艺的反应装置与参数41-42
• 4.2 A/O工艺对于聚表剂污水的处理效果分析42-51
• 4.2.1 对于聚表剂污水含油和悬浮物的处理效果分析42-43
• 4.2.2 对于聚表剂污水聚合物、粘度和表面活性剂的处理效果分析43-44
• 4.2.3 对于聚表剂污水COD、pH和盐度的处理分析44-46
• 4.2.4 对聚表剂污水硫酸根以及厌氧段硫化物和ORP的研究分析46-47
• 4.2.5 对聚表剂污水各阶段出水的有机物的分析研究47-51
• 4.3 BESI工艺对于聚表剂污水的处理效果分析51-59
• 4.3.1 对于聚表剂污水含油量和悬浮物的处理效果51-52
• 4.3.2 对于聚表剂污水聚合物、粘度和表面活性剂的处理效果52-53
• 4.3.3 对于聚表剂污水COD、pH和盐度的处理效果分析53-55
• 4.3.4 对于硫酸根、硫化物和ORP的研究分析55-56
• 4.3.5 对聚表剂污水各阶段出水的有机物的分析研究56-59
• 4.4 结论59-61
• 5 冀东油田采出水对微生物处理工艺影响的研究61-92
• 5.1 A/O工艺的实验装置与参数61-63
• 5.2 冀东油田采出水的油水分离特性的分析研究63-69
• 5.2.1 冀东含油污水物理静沉实验中含油量和悬浮物的变化情况63-64
• 5.2.2 不同浓度含聚污水物理静沉实验中含油量和悬浮物变化情况的比较64-65
• 5.2.3 气浮条件下含油污水物理静沉实验中含油量和悬浮物变化情况65-66
• 5.2.4 气浮条件下冀东含聚污水物理静沉实验中含油量和悬浮物的变化情况66-67
• 5.2.5 100mg/L含聚污水在气浮和无气浮下静沉含油量和悬浮物的变化情况67-68
• 5.2.6 200mg/L含聚污水在气浮和无气浮下静沉中含油量和悬浮物的变化情况68-69
• 5.2.7 300mg/L含聚污水在气浮和无气浮下静沉中含油量和悬浮物的变化情况69
• 5.3 冀东油田采出水的有机物组成分析69-76
• 5.3.1 冀东油田G315-6-1油井和G515-6油井的有机物组成分析70-73
• 5.3.2 现场污水生物处理工艺各阶段的污水中有机物组成分析73-76
• 5.4 室内模拟厌氧/好氧工艺对含油污水处理效果分析76-84
• 5.4.1 对冀东含油污水COD和pH的处理效果分析76-77
• 5.4.2 对冀东含油污水中含油和悬浮物的处理效果分析77-78
• 5.4.3 厌氧/好氧工艺处理冀东含油污水中硫化物变化情况78
• 5.4.4 厌氧/好氧工艺对有机物的降解产物分析78-84
• 5.5 厌氧/好氧工艺对50mg/L冀东含聚污水处理效果分析84-87
• 5.5.1 对于50mg/L含聚污水含油量和悬浮物的处理效果84-85
• 5.5.2 对于50mg/L含聚污水聚合物和粘度的处理效果85-86
• 5.5.3 对于50mg/L含聚污水COD、pH和硫化物的处理效果86-87
• 5.6 厌氧/好氧工艺对100mg/L冀东含聚污水处理效果分析87-90
• 5.6.1 对于100mg/L含聚污水含油量和悬浮物的处理效果87-88
• 5.6.2 对于100mg/L含聚污水聚合物和粘度的处理效果88-89
• 5.6.3 对于100mg/L含聚污水COD、pH和硫化物的处理效果89-90
• 5.7 结论90-92
• 结论92-93
• 参考文献93-97
• 攻读学位期间发表的学术论文97-98
• 致谢98-99

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