油田采出水曝气工艺氧化传质效率影响因素研究

对油田采出水曝气工艺氧气传质效率的影响因素进行了探究,明确了提高曝气速度,适当地增加油田采出水中电解质、醇类物质的浓度,可以有效地提高氧气传质效率。同时,保持采出水的酸性环境或是碱性环境也有利于曝气过程中氧气的传质,促使污染物质的氧化。建立了油田采出水曝气氧传质系数经验模型,为曝气工艺设计提供了理论依据。

絮凝-酸析-NaClO-Fenton联合处理页岩气产出水

以涪陵页岩气田产出水为对象,研究絮凝、酸析、次氯酸钠(NaClO)和Fenton氧化联合处理产出水COD的去除规律,考察了絮凝剂、NaClO、Fenton试剂的加量以及体系pH值对去除率的影响。研究结果表明:单纯絮凝或酸析处理的COD去除率<25%,絮凝-酸析处理COD去除率>40%;絮凝-酸析后再进行NaClO氧化最高COD去除率为80.34%,比原始水样直接NaClO氧化提高了5.33%,对NaClO的需求量低于直接NaClO氧化,并能达到相同的COD去除效果;絮凝-酸析后水样进行Fenton氧化与原始水样直接Fenton氧化相比,COD去除率提高了6.07%;絮凝-酸析-NaClO-Fenton联合处理COD去除率>90%,最高为94.17%,比絮凝-酸析-NaClO和絮凝-酸析-Fenton分别提高了13.83%和5.27%。页岩气产出水经絮凝-酸析预处理,能达到削减后续NaClO和Fenton氧化负荷、降低药剂用量的目的,再经过Fenton试剂和NaClO对不同类型特征污染物选择性去除的联合作用,可达到较高的COD去除率。

负压气提在高含硫气田采出水脱硫处理中的应用

目前,国内已建高含硫气田均采用"正压气提+密闭氧化除硫"工艺去除气田采出水中的硫化物。该工艺应用过程中由于正压气提对气田采出水中硫化物的去除率低,从而造成吨水处理成本高。为降低处理成本,开展了负压气提工艺现场中试研究,确定了进水pH、气水比、塔内工作压力等最佳工艺参数,出水硫化物去除率达到99%。对YB29污水站进行负压气提工艺改造,整体运行数据与中试试验基本吻合,吨水处理费用降低至56元。

元坝低温蒸馏站产出水深度处理工艺研究

针对元坝气田低温蒸馏站产出水COD和挥发酚等指标不合格问题,开展了低温蒸馏站产出水相关试验研究,确定了低温蒸馏站产出水深度处理工艺。利用三维荧光和气质联谱方法对COD组分进行分析,根据分析结果开展了室内生化实验和芬顿氧化实验,确定了芬顿氧化的最佳工艺参数,即pH值控制在3~4,H2O2:COD质量比控制在3∶1~4∶1,H2O2:Fe2+摩尔比控制在5∶1~40∶1,反应时间在3 h。根据室内实验结果,开展了现场中试试验,采用芬顿高级氧化能够有效去除低温蒸发装置产出水中难降解的COD和挥发酚等有机物;采用芬顿高级氧化+反渗透工艺能够实现最终出水水质达到Q/SH 0104—2007《炼化企业节水减排考核指标与回用水质控制指标》中循环冷却水补充用水水质要求。该工艺在油气田采出水深度处理过程中有着很好的应用前景。

元坝气田采出水资源化回用工艺研究

元坝气田采出水经脱硫、澄清预处理后,采用预蒸发+低温多效蒸发+高级氧化+双膜的处理工艺对气田采出水进行深度处理,处理后出水水质达到《炼化企业节水减排考核指标与回用水质控制指标》(Q/SH 0104-2007)中关于循环冷却水系统补水水质要求的15项指标。深度处理后的气田采出水将作为元坝净化厂循环冷却水补充用水。该项目投产后,保证了元坝气田的平稳生产,减少地表淡水取水量约20×10^4m^3/a、减少热污染3.7×10^7kJ/a。

多孔Ni/Co水滑石活化过硫酸盐降解磺胺甲唑研究

以沸石咪唑酯骨架材料(ZIFs)为模板,采用水热法合成了具有多孔结构和大比表面积的Ni/Co水滑石催化剂,表征分析了催化剂的物化性质,并以磺胺甲唑溶液为模拟废水,考察了多孔Ni/Co水滑石催化活化过硫酸盐降解水中磺胺甲唑的性能。表征结果表明,该催化剂具有纳米菱形结构,孔尺寸较大,比表面积可达187.99 m2/g。降解水中磺胺甲唑实验表明:在30℃,磺胺甲唑质量浓度为15 mg/L,PMS为2 g/L,Ni/Co水滑石催化剂投加量为100 mg/L的条件下,反应时间为20 min时,磺胺甲唑的去除率约100%,且重复使用4次后,磺胺甲唑的降解率仍大于90%,表现出较好的稳定性和重复使用性能。猝灭及电子顺磁共振实验表明,催化降解过程中SO_(4)^(·−)、·OH和^(1)O_(2)均参与了反应。通过对多孔Ni/Co水滑石反应前后表面元素价态的分析,发现催化剂表面的Co^(2+)/Co^(3+)以及Ni^(2+)/Ni^(3+)的循环有效活化了PMS并促进活性氧化物种的生成,从而提升了过硫酸盐降解磺胺甲唑的性能。

Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展

综述了Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展,介绍了Fe3O4-MnO2复合材料的负载方式,总结了Fe3O4-MnO2复合材料在催化降解水中有机污染物方面的应用。同时,阐述了Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的机理。指出:Fe3O4-MnO2复合材料未来的研发方向是实现负载方式的多样性和提高复合材料的热稳定性,制备出形貌多样、结晶性能好、稳定性高、经济性好、功能多样的Fe3O4-MnO2复合材料。

Fenton氧化法深度处理元坝气田低温蒸馏站成品水试验

元坝气田采出水经低温蒸馏站处理后的成品水CODcr指标超出了回用标准,对成品水中有机污染物采用荧光光谱和GC/MS两种方法进行分析表明,元坝气田采出水及低温蒸馏站成品水中有机污染物均为苯胺。为此,采用Fenton氧化法对成品水进行深度处理,现场试验结果表明:pH值、H2O2与CODcr质量比、H2O2与Fe^2+摩尔比是影响Fenton氧化效果的主要因素;在进水CODcr质量浓度为840mg/L时,控制反应条件pH值在2.5~3之间;H2O2与CODcr质量比为7∶1,H2O2与Fe2+摩尔比为10∶1,出水CODcr质量浓度为60mg/L以下,达到回用标准。工程实施后,元坝气田采出水完全实现回用,Fenton氧化工艺效果稳定,每天可节约清水600m3,节水及环保效益显著。

油罐消防污水净化装置设计及实验研究

针对油罐消防污水成分复杂、处理量大等问题,提出油罐消防污水循环利用系统,基于电絮凝污水净化技术原理,开展循环利用系统关键部件(电絮凝污水净化装置)的结构设计。为验证污水净化装置结构设计的合理性及处理性能,构建室内实验系统并开展模拟实验研究,探究不同电流和不同流量下,处理后的污水含油量变化规律。结果表明:在电流0~5A和流量0~15L/h范围内,装置除油率皆达90%以上,处理后的污水含油量为20~40mg/L,满足循环利用水质要求,污水净化装置结构设计合理;且发现处理装置的除油率随电流的增大而不断提升,随流量的增大而不断降低。研究结论为油罐消防污水循环利用可行性提供了理论依据。

IAMBR处理高盐污水的效能及其微生物群落结构分析

采用间歇曝气膜生物反应器(IAMBR)处理模拟含盐生活污水,研究盐浓度在高浓度范围内变化时对反应器运行效能及微生物群落结构的影响.结果表明,当进水盐质量浓度逐渐增加但低于20 g/L时,反应器运行稳定,出水效果良好,总有机碳(TOC)、氨氮(NH4+-N)和总氮(TN)去除率分别高于90%、95%及75%,出水硝态氮较低且保持稳定;当盐质量浓度增加至35 g/L时,反应器的TOC、NH4+-N和TN去除率明显下降,分别下降至80%、70%和50%,出水水质变差,出水硝态氮波动较大.出水亚硝态氮含量不随盐浓度变化而变化,在反应的任何阶段均较低.总细菌和氨氧化细菌(AOB)的PCR-DGGE分析表明,随着进水盐浓度的增加,系统内的微生物群落结构变化较大,优势微生物变化较大,亚硝酸菌属类AOB(Nitrosomonas)的含量有所减少.

基于FLUENT的水力旋流器入口结构参数优化设计流场仿真

采用阿基米德螺旋线入口形式设计了一种水力旋流器,通过FLUENT软件进行了仿真模拟,分析了水力旋流器内部流场的流线、速度、压力等分布情况,为水力旋流器入口结构及参数的合理设计提供了依据。

加压溶气气浮气含率分布与气泡聚并规律研究

加压溶气气浮技术是污水除油中常用的高效工艺,气泡的大小和分布对除油效率的影响至关重要。基于相群平衡模型,对溶气气浮器内两相流动及气泡聚并进行数值模拟,并进行实验研究加以验证,建立了气浮器接触区模型,研究了气泡聚并及气含率分布规律,分析了释放头不同气液比和接触区高度对气含率分布和气泡聚并情况的影响。结果表明:接触区气含率随气液比增大而升高,随接触区高度的增加而降低,气泡在上浮过程中会发生聚并使得气泡变大,稳定性变差,同时加快上浮速度,会影响接触区的气含率分布。通过微观模拟发现大粒径微气泡在上浮过程中更容易发生聚并,小粒径微气泡则由于表面张力作用稳定性更强,不易发生变形和聚并。研究结果为溶气气浮气液比的选择和浮选过程气含率和气泡分布的研究提供参考。

含油污泥催化热解技术研究进展

简述了含油污泥的成分来源及处理方法,着重介绍了目前国内外催化热解技术中常用催化剂的不同种类及优缺点,比较了相关研究中金属负载分子筛类催化剂的催化活性,探讨了催化剂活性和选择性的影响因素及机理,最后对含油污泥催化热解技术在提升产品质量、连续催化热解反应和重金属处理的未来发展做出展望。

油水分离水力旋流器优化设计与仿真

针对埕岛油田某海上平台采用水力旋流器油水分离效果较差的问题,设计优化了旋流管结构,大锥角由原来的25°调整为15°;入口形式由单切向入口调整为阿基米德螺旋线双入口,通过FLUENT软件进行了仿真模拟,分析了优化过程中旋流管内部流场的速度、压力、轨迹线等变化情况,为旋流管入口结构设计及锥角的选取提供了依据。

碳酸钙阻垢剂研究进展及阻垢作用机理

首先介绍了工业用水体系碳酸钙腐蚀结垢趋势的判定方法,着重论述了防止碳酸钙沉积所用阻垢剂的种类,阻垢剂改性和不同阻垢剂物理复配等研究进展。分析总结经典阻垢机理以及基于分子水平解释的最新阻垢机理。结合现有阻垢剂在实际工业水处理应用中存在的问题,对阻垢剂的未来发展趋势进行了展望。

超临界CO2条件下温度对5种典型钢腐蚀行为的影响

为获得超临界CO2条件下温度对5种典型钢腐蚀行为的影响规律,提高输送超临界CO2管道的腐蚀防护效果,利用高温高压釜,采用挂片试验方法,借助扫描电镜,研究了不同温度条件下,不同不锈钢(DSS、13Cr、奥氏体钢)、碳钢(X70钢、P110钢)材质挂片的表面腐蚀形貌、去除腐蚀产物后金属基体表面形貌、腐蚀产物膜形成过程及挂片腐蚀速率与腐蚀产物质量之间的关系。结果表明:水在超临界CO2中的溶解度随压力、温度近似呈线性增加趋势;在超临界CO2中,不锈钢的腐蚀速率比碳钢低1~2个数量级;随着温度的增加,腐蚀产物膜对腐蚀的抑制作用超过了温度对腐蚀的促进作用,均匀腐蚀程度降低,但由于腐蚀产物膜生成过程中蜂窝状或条纹状裂纹的存在,导致挂片表面存在较严重的局部腐蚀。由此得出:超临界CO2条件下温度对5种典型钢腐蚀行为的影响是双向的,温度升高会减缓管材的均匀腐蚀,但也会促进管材的局部腐蚀。(图8,表1,参23)