Treatment of Wastewater Containing Polyacrylamide Using Three Dimensional Electrodes

A method using three-dimensional electrode is applied to treat wastewater in oil fields, which contains polyacrylamide （PAM）, for analogue. A best condition for electrolysis （I= 1.0 A, t=90 min, c=0.1%, m=980 g,φ=5 mm, d=5.0 cm） has been determined, under which the COD removal efficiency reached 96.0%, COD containing in wastewater reduced to 64.3 mg/L from 1 622.9 mg/L, the figure before treatment. Three categories of PAM-containing wastewater in production practice have been treated with the COD removal ratios being 87.5%, 82.4% and 84.7% respectively. Presence of H2O2 and ·OH are detected by means of Ti（IV）-5-Br-PADAP technique and colorimetry respectively. The concentration is positively proportional to the COD removal ratio and increases in accordance with increment of time of electrolysis and current.

金属有机框架MIL-101(Fe)用于增强光催化降解含油污水中的原油

利用溶剂热法合成了一种稳定的金属有机框架(MOF)MIL-101(Fe),并作为一种新型光催化剂提高了油田废水中原油的降解性能。通过对反应条件的优化,确定了以下最佳参数:暗反应时间为30 min,光反应时间为30 min,p H值为5.5,催化剂量为150 mg/L,反应温度为303.15 K。在这些反应条件下,去除率达到了94.73%。本研究是铁基MOFs在油田废水光催化降解中的应用。MIL-101(Fe)在温和的酸性条件下表现出良好的稳定性,并且可以有效地循环利用。这些发现为利用MIL-101(Fe)作为一种很有前途的工业应用材料,通过光催化降解从受油污染的水中去除原油提供了有价值的见解。

油田废水的混凝处理技术研究进展

国内油田的开发关乎国家能源安全,油田开发与生产过程会产生大量废水,油田废水的高效处理与资源化利用是我国石油工业绿色低碳发展的关键。目前,混凝工艺因其成熟、经济、实用等特点成为油田废水处理中不可缺少的一项技术。综述了混凝工艺处理油田废水的研究现状与进展,重点介绍了油田废水处理中常用的混凝工艺,阐述了典型混凝剂在油田废水中的应用,并列举了新型复合混凝剂的处理效果与特点,在此基础上梳理了用于提升混凝效果的工艺技术。此外,结合实际工程应用,着重分析了混凝工艺处理油田废水存在的问题以及未来发展方向,以期为油田废水混凝处理技术的研究、开发与应用提供参考。

合水油田含聚合物采出水处理技术的研究与应用

长庆合水油田采出水废水中含有大量的聚合物、水凝胶,采出水水体发黑、黏度大、乳化稳定性强、难破乳,难以用常规污水处理方法进行处理。在对水质成份进行详细分析后,认为水体发黑的原因是其中的二价铁离子与硫化物形成了黑色的硫化铁胶体固形物。用“氧化→解聚→絮凝”新工艺对合水油田采出水进行处理,效果十分显著。首先对含聚水中聚合物氧化解聚,破坏其结构稳定性,然后用适量的过碳酸钠(SPC)使硫化铁胶体脱色,随后再进行絮凝沉淀,使用200~350ppm的SPC和2~5ppm的阳离子聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁组合的复合絮凝剂,可以使含聚采出水的悬浮物下降到30mg·L^(-1)以下,pH约为7.0,且有效降低了水体的色度和浊度,其中浊度降低率达到98.02%,铁离子去除率为96.46%。较好地解决了含聚废水水体发黑、不易沉降、难处理等问题,有效改善了采出水水质,达到回注要求。

C/N对藻菌共生处理油田污水的影响

利用小球藻和好氧细菌共培养用于处理不同C/N(4:1和8:1)的油田污水。结果显示,相比于低C/N(4:1)污水,高C/N(8:1)的污水中获得的总生物量更大,小球藻比生长速率和叶绿素含量更高。藻菌共生系统对高C/N污水的SCOD和TN的去除分别为62.13%和30.70%,均高于低C/N污水。进一步探讨了C/N对小球藻和好氧细菌在降解不同污染物中的作用。在低C/N污水中,细菌在去除SCOD方面起着主导作用,小球藻对TN降解贡献更大。而在高C/N污水中,微藻对有机物去除能力更强,好氧菌对氮营养的吸收更多。

电位诱导沉积防垢技术在油田污水处理中的应用

以高密度碳棒为阳极、碳钢为阴极,恒压电位仪为外加电源制备出电位诱导防垢装置,并在新疆油田某污水处理站进行了现场试验。结果表明电位诱导防垢装置电极数越多、水中含油量和悬浮物含量越低,对油田污水的防垢效果越好。当污水流速为2 L/min、外加电压为1.5 V时,水的钙离子去除率达15.77%,可有效去除水中不稳定的结垢离子。现场试验表明,电位诱导防垢装置处理后水中钙离子去除率在9.09%至26.06%之间,处理前后油田水的24 h失钙率降低幅度能稳定保持在50%以上,结垢速率降低70.80%。同时,电位诱导防垢装置处理后水质参数没有发生显著变化,不影响污水后续处理或使用。

组合式清水剂在南海高含水油田的应用

根据南海高含水油田的产液及污水处理流程特点,制备了前端由有机硫清水剂PC04和后端由乳液聚丙烯酰胺清水剂TC02构成的组合式清水剂。室内实验表明,当两种清水剂按照体积比4∶1分别加注时,展现出良好的清水能力。现场应用试验表明,T1系列前端清水剂PC04加注浓度为20 mg/L,后端清水剂TC02初始浓度为3 mg/L,处理后污水含油值均值为16 mg/L。T2系列前端清水剂PC04加注浓度为20 mg/L,后端清水剂TC02加注浓度为8 mg/L,处理后污水含油值均值为15 mg/L,组合式清水剂具有优异的除油效果。

污水处理药剂对含油污泥产生量的影响

目的分析污水处理药剂对含油污泥产生量的影响,为实际油气田含油污泥减控工作提供参考。方法开展污水处理药剂贡献率实验研究,初步确定药剂产泥的规律,理论估算新疆油田典型4座场站污水处理药剂产泥量,并针对A场站污水处理药剂添加量进行优化。结果污水处理药剂会产生一定量的污泥,其中,除硅剂贡献率(47.95%)、净水剂(PAC)贡献率(20.00%~31.00%)远大于絮凝剂(PAM)贡献率(3.00%~8.00%),是污水处理药剂产泥的主要来源;不同药剂添加量的优化采用控制变量法进行,推荐A场站优化措施为PAC和PAM的添加量分别为250 mg/L、10 mg/L。结论量化分析了采油污水处理药剂的产泥率,综合考虑污水处理药剂成本和药剂产泥率,可用于指导药剂优选。

高分子絮凝剂在油田含聚合物废水处理中的应用研究

针对单一有机高分子絮凝剂在油田废水处理过程中除油率较低的问题,以丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和甲基丙烯酸甲酯为原料,在不同单体总质量分数、疏水单体摩尔分数、阳离子单体摩尔分数和引发剂质量分数的条件下,合成了不同的新型有机高分子絮凝剂P(AM-DMDAAC-MMA),通过分析其除油性质,确定了P(AMDMDAAC-MMA)的最优合成条件。通过改变P(AM-DMDAAC-MMA)的用量、反应温度和反应时间,确定了P(AM-DMDAAC-MMA)的最优反应条件。实验结果表明:在制备条件为单体质量分数25%、MMA占单体摩尔分数3.0%、DMDAAC占单体摩尔分数20%、(NH4)2S2O8质量分数0.10%时,在反应条件为絮凝剂质量浓度30 mg/L、反应温度60℃、反应时间8 h时,P(AM-DMDAAC-MMA)的除油率可达到85%。

光电催化氧化处理高含氯采油废水的研究

以高压汞灯为光源,考察了在光催化、电氧化、光电催化及光电催化/H2O2体系中降解实际油田采油废水的效率.研究了实际高含氯采油废水在TiO2悬浮态光电催化反应器中的降解动力学.结果表明,在相同的槽电压和反应时间下,光电催化体系降解有机污染物的效率均高于电化学氧化和光催化,而且在电氧化和光电催化氧化体系中均检测到有一定量的活性氯产生,从而可以提高有机污染物的降解效率.光电催化/H2O2体系中由于在紫外光的照射下H2O2分解为大量的.OH从而使得降解效率在短时间内大大提高.同时详细研究了采油废水的初始ρ(CODCr),槽电压和溶液pH等对光电催化降解的影响.

辽河油田超稠油废水潜流湿地处理系统研究

首次以经过驯化的芦苇湿地为介质处理超稠油废水.在辽河油田进行的中试研究表明,即使超稠油废水的BOD5/COD仅为0.06,潜流湿地系统也具有很好的净化效果,当系统的水力负荷为2cm/d时,主要污染物的去除率为石油类91.83%,COD 83.16%,BOD5 90.66%,TN 89.37%;出水平均浓度为:石油类 2.26mg/L,COD 77.34mg/L,BOD5 3.13mg/L,TN 1.66mg/L.中试研究还表明,该系统出水水质稳定、耐冲击负荷强,是一种经济有效的超稠油废水处理新技术.对系统内外芦苇的生长量、纤维素、木质素、戊糖及纤维素的长宽比的研究表明,超稠油废水对芦苇材质无明显影响,可回收用于造纸等.

油田采出水的改性回注处理工艺研究

针对安塞油田采出水偏酸性、浊度高、含油量高的特征,采用"中和—H2O2氧化—絮凝—过滤"处理工艺进行回注处理,探讨了采出水的pH值、H2O2和絮凝剂投加量等因素对采出水水质改性处理效果的影响.结果表明:以NaOH作为pH调节剂将采出废水pH值调至7.5,H2O2投加体积分数为0.6%,投加XN-90、PAM的质量浓度分别为80mg/L和2.5 mg/L时,处理后采出水的悬浮物、含油量、总铁含量、静态平均腐蚀速率、SRB及TGB含量由处理前的110～145 mg/L,96.6～124.3mg/L,24.8～35.5mg/L,0.310 3mm/a,105～106个/mL和102～103个/mL分别降至处理后的1.1～6.0mg/L,2.5～6.0mg/L,0.05～0.23mg/L,0.0108mm/a和101～102个/mL,处理后采出水的各项指标达到了安塞油田注水水质标准.

Fe_3O_4纳米颗粒的制备及其净化含油污水的研究

采用沉淀法在碱性条件下不使用任何表面活性剂直接制备出Fe3O4纳米颗粒。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、XRD粉末衍射仪、振动样品磁强计及激光粒度分析仪对制备的纳米颗粒性质进行了表征。结果显示所制得的Fe3O4颗粒单颗平均粒径约为9 nm,具有超顺磁性,晶型单一,比饱和磁化强度为53.279 emu/g,在水中分散后粒度集中分布在10—26 nm和114—150 nm这2个区域。将其应用于油田污水处理,并与粒度分布在0.5—1.0μm的市售Fe3O4粉末以及活性炭粉末的除油效果进行了对比,研究了3种粉末不同质量分数与净化效果的关系以及磁性纳米颗粒净化油田污水的机理。

含油污水的超滤法处理

用外压管式聚砜超滤膜装置现场处理采油污水，研究了操作压力、膜面流速等操作条件对超滤膜通量的影响及膜污染的清洗方法。在适宜的操作条件下，膜通量为８０—４９０Ｌ／ｍ２ｈ，所处理过的污水达到了低渗透油田注水标准。采用分步清洗的方法能有效地清除膜面污物。为进一步工业试验装置的放大设计提供了基础数据。

高级氧化技术用于油田废水处理的研究进展

综述了近10年来含难降解有机物质的油田废水(钻井废水和采油废水)处理中各种高级氧化(深度氧化)技术的研究与发展,包括光化学氧化、超声化学氧化、电催化氧化、Fenton试剂氧化及超临界水氧化等5种技术,叙述了每种技术的原理、特点、研究进展及用途。参31。

嗜盐菌强化生物活性炭处理不同盐浓度采油废水的研究

研究生物活性炭对于不同水质、不同盐浓度采油废水的适应性及处理情况.实验采用COD、UV254 2种参数表征水中有机物的综合指标,通过测定呼吸速率（oxygen uptake rate,OUR）随时间变化曲线确定活性炭上生物膜的生长与稳定性.结果表明,驯化期间随着水中采油废水比例的不断加大,生物膜上微生物的活性呈现降低、恢复到稳定的变化过程.经嗜盐菌强化后的生物活性炭对于胜利油田地区乐安现场采油废水和现河首站采油废水有着较好的处理效果,水力停留时间为5 h时,COD去除率可分别达到64.86%、53.62%,UV254也随处理时间得到不同程度的去除.不同盐浓度下乐安现场采油废水的处理结果说明,对于不受高盐浓度影响或影响较小的微生物,如果水质相同,在较低盐浓度范围内的盐浓度的改变基本不影响其活性,盐浓度1.0%～3.0%范围内COD的去除率在64.86%～66.67%.对于相同或近似含盐量的不同水质采油废水,水中COD含量差异对生物处理效果存在影响.

高温优势菌生物膜法处理采油废水

叙述了一种适宜于油田采油废水处理的高温生物处理工艺———高效优势菌结合生物膜法 ,研究了各种因素对采油废水处理效果的影响 ,确定了高效优势菌的投加比例 。

压裂返排液快速高效处理方法研究

针对目前压裂返排液处理技术步骤繁琐、处理周期长、设备占地大、无法即返排即处理等问题,基于对压裂返排液水质及主要组分的分析结果,确定以去除有机物(COD)为首要目标,建立了絮凝预处理+电化学/高级氧化/超声耦合高效处理的两步处理方法。通过实验优化出最佳操作条件,使返排液经处理后水质澄清透明,COD、固体悬浮物及含油量均达到规定要求。在此基础上初步设计了处理工艺流程及撬装设备,可实现压裂返排液的边返排边连续在线处理,具有工业化应用前景。

残留聚丙烯酰胺质量浓度对聚驱污水絮凝处理的影响

采用模拟的含部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和一定矿化度的聚合物驱采出污水,以及无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和有机絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),研究了残留HPAM质量浓度对污水絮凝处理的影响.结果表明:在温度、PAC质量浓度相同的情况下,随着残留HPAM质量浓度增加,PAC和CPAM的处理效果显著下降;随着处理温度的升高,PAC的处理效果明显变好.通过与油田实际的聚驱采出污水处理比较,证实所采用的模拟聚驱污水具有参考价值.

基于热力蒸汽压缩蒸发的油田污水淡化系统及分析

针对油田污水污染物成分复杂、污染性强不适合膜法脱盐的特点和淡水消耗与余热资源共存的实际,提出用热力蒸汽压缩(thermal vapor compression,TVC)蒸发技术对油田污水进行集中脱盐处理的技术方案。建立了基于TVC的油田污水脱盐系统的工艺流程设计计算模型,系统分析了蒸发温度等主要运行参数的影响。结果表明:系统造水比随蒸发温度的降低而增大,降低蒸发温度有助于减少主蒸汽消耗,但所付出的代价是总传热面积和污水泵流量的增大;TVC系统的热力学完善度相对较低,与多效蒸发系统联合使用是改善系统性能的基本途径之一。尽管如此,对于油田生产来说,当存在合适的余热资源时,简单的单效TVC系统仍不失为合理的技术方案。