對(duì)西峰油田含油污水的超聲波技術(shù)處理研究

【摘要】：超聲一混凝氣浮組合是一種處理含油污水的有效方式。在對(duì)超聲波、氣浮工藝尤其是溶氣氣浮工藝的發(fā)展現(xiàn)狀系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上,基于超聲波和氣浮理論的最新進(jìn)展,本文提出并設(shè)計(jì)了超聲波一氣浮組合實(shí)驗(yàn)處理系統(tǒng),并對(duì)該裝置處理油田含油污水的性能進(jìn)行了深入的實(shí)驗(yàn)研究。 氣浮裝置采用豎流圓柱形式,氣泡與絮體在柱體內(nèi)接觸,發(fā)生碰撞并相互粘附,形成氣泡-絮體共聚體,共聚體上浮從而從排渣口排出。溶氣系統(tǒng)采用壓縮空氣與水在溶氣罐中壓力溶氣方式,溶氣水經(jīng)節(jié)流閥減壓釋放。排渣形式采用水力自動(dòng)排渣。 超聲波處理含油污水是基于超聲波作用于性質(zhì)不同的流體介質(zhì)產(chǎn)生的位移效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)油水分離。由于超聲波在油中和水中均具有較好的傳導(dǎo)性,所以這種方法適用于各種類型的乳狀液。 文中通過對(duì)長(zhǎng)慶油田西峰汕田采油廠污水處理站取得的含油污水及現(xiàn)場(chǎng)從長(zhǎng)慶油田咸陽煉油廠取得的含油污水實(shí)驗(yàn)對(duì)組合實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究,得出以下結(jié)論： (1)對(duì)溶氣系統(tǒng)的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)表明,在溶氣壓力為0.28～0.30MPa,進(jìn)水量為300L/h左右時(shí)溶氣系統(tǒng)可以達(dá)到較好的運(yùn)行工況,溶氣效率達(dá)到90%以上,產(chǎn)生的微氣泡粒徑為600.m左右,可以滿足氣浮工藝對(duì)氣泡粒徑的要求。 (2)在氣浮實(shí)驗(yàn)中選用聚合氯化鋁作為混凝劑,通過該實(shí)驗(yàn)得出聚合氯化鋁的最佳量為50mg/L,實(shí)驗(yàn)表明：原水和溶氣水進(jìn)口距離為200cm,回流比為70%,原水的水流量達(dá)到200-400L/h時(shí),溶氣壓力為0.3MPa,含油污水pH值為6.3-8時(shí)可以得到較好的處理效果； (3)在超聲實(shí)驗(yàn)中,最佳聲強(qiáng)為0.61W/cm2；頻率為28.7kHz：輻照時(shí)間5-10mmin,溫度為70℃。 (4)超聲波一氣浮法處理含油污水實(shí)驗(yàn)證明了超聲波—?dú)飧〗M合試驗(yàn)對(duì)凈化原油污水、減少原油污水中含油量有很好的效果,此方法具有可行性。超聲波一氣浮組合實(shí)驗(yàn)與使用氣浮裝置實(shí)驗(yàn)相比,在較短的時(shí)間內(nèi),就將含油污水含油量降至4mg/L,這就進(jìn)一步說明了超聲一氣浮組合實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)越性。 (5)利用超聲一氣浮組合裝置對(duì)長(zhǎng)慶油田咸陽煉油廠污水處理站取得的含油污水進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),得到了以下結(jié)論：在超聲試驗(yàn)運(yùn)行條件為：功率50W,聲強(qiáng)為0.61W/cm2頻率為28.7kHz；輻照時(shí)間5分鐘,溫度為70℃,氣浮實(shí)驗(yàn)運(yùn)行條件為；溶氣壓力0.3MPa,原水流量300L/h,回流比70%的條件下,PAC的最佳投加量為40mg/L時(shí),超聲一氣浮組合實(shí)驗(yàn)裝置的除油率達(dá)到94.1%。 【關(guān)鍵詞】：超聲波 含油污水 溶氣氣浮 絮凝
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 含油污水的來源及危害11-12
• 1.3 污水處理工藝及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 含油污水的分類12-13
• 1.3.2 含油污水處理方法13-16
• 1.4 目前西峰含油污水處理現(xiàn)狀16-19
• 1.4.1 西峰油田采出水處理工藝16-17
• 1.4.2 處理原則17-19
• 1.4.3 采出水處理工藝技術(shù)19
• 1.5 研究?jī)?nèi)容19-22
• 第二章 超聲波技術(shù)22-30
• 2.1 超聲波技術(shù)的發(fā)展22
• 2.2 超聲波在含油污水處理中的應(yīng)用22-23
• 2.2.1 超聲－臭氧氧化技術(shù)聯(lián)用23
• 2.2.2 超聲－光催化技術(shù)聯(lián)用23
• 2.2.3 超聲－生物法聯(lián)用23
• 2.2.4 超聲－氣浮法聯(lián)用23
• 2.3 超聲波處理含油污水原理23-25
• 2.3.1 空化作用24
• 2.3.2 自由基的氧化作用24
• 2.3.3 超臨界水氧化[30]24-25
• 2.4 影響超聲波處理含油污水的因素25-26
• 2.4.1 功率強(qiáng)度25
• 2.4.2 頻率25
• 2.4.3 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)25
• 2.4.4 pH 值25
• 2.4.5 溫度25-26
• 2.4.6 溶解氣體26
• 2.4.7 液體理化性質(zhì)[42]26
• 2.5 超聲場(chǎng)的基本物理量及超聲空化計(jì)算26-29
• 2.5.1 聲壓26-27
• 2.5.2 聲速27
• 2.5.3 聲強(qiáng)27
• 2.5.4 聲功率27-28
• 2.5.5 聲阻抗28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-30
• 第三章 氣浮除油工藝30-37
• 3.1 氣浮技術(shù)發(fā)展史30-32
• 3.1.1 氣浮理論的發(fā)展30-31
• 3.1.2 氣浮技術(shù)分類31-32
• 3.2 氣浮工藝的發(fā)展概況32-33
• 3.2.1 氣浮法總體發(fā)展概況32-33
• 3.2.2 溶氣氣浮工藝的發(fā)展33
• 3.2.3 氣浮柱的研究概況33
• 3.3 氣浮法的特點(diǎn)33-34
• 3.4 氣浮技術(shù)的工藝參數(shù)34-35
• 3.4.1 絮凝體顆粒的要求34
• 3.4.2 微氣泡大小的要求34
• 3.4.3 反應(yīng)攪拌強(qiáng)度的要求34
• 3.4.4 絮凝對(duì)時(shí)間的要求34-35
• 3.5 氣浮處理含油污水原理35
• 3.6 氣浮除油效率的影響因素35-36
• 3.6.1 氣泡尺寸35
• 3.6.2 氣水比35-36
• 3.6.3 含鹽量36
• 3.6.4 浮選劑36
• 3.6.5 實(shí)驗(yàn)藥劑的選擇36
• 3.7 本章小結(jié)36-37
• 第四章 氣浮法處理含油污水實(shí)驗(yàn)研究37-50
• 4.1 含油污水敏感波長(zhǎng)及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制37-39
• 4.1.1 原油污水的來源37-38
• 4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制38-39
• 4.1.3 PH 值測(cè)定方法39
• 4.2 檢驗(yàn)性氣浮實(shí)驗(yàn)39-41
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)過程39-40
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析40-41
• 4.3 氣浮裝置實(shí)驗(yàn)41-48
• 4.3.1 氣浮時(shí)間對(duì)除油效果的影響42
• 4.3.2 藥劑量 PAC 投加量對(duì)除油效果的影響42-43
• 4.3.3 污水 PH 值對(duì)除油效果的影響43-44
• 4.3.4 原水－溶氣水進(jìn)口間距對(duì)除油效果的影響44-45
• 4.3.5 溶氣壓力對(duì)除油效果的影響45-46
• 4.3.6 回流比對(duì)除油效果的影響46-47
• 4.3.7 污水流量對(duì)除油效果的影響47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第五章 超聲波處理含油污水實(shí)驗(yàn)研究50-59
• 5.1 實(shí)驗(yàn)原理和裝置50-51
• 5.1.1 超聲波凈化含油污水的實(shí)驗(yàn)原理50
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置50-51
• 5.1.3 實(shí)驗(yàn)原料51
• 5.2 超聲波處理含油污水的實(shí)驗(yàn)過程51
• 5.3 重要參數(shù)的測(cè)定51-53
• 5.3.1 聲強(qiáng)的測(cè)定方法51-53
• 5.3.2 含油污水密度的測(cè)定53
• 5.4 含油污水的超聲處理實(shí)驗(yàn)及結(jié)果53-58
• 5.4.1 不同初始濃度對(duì)污水超聲除油效果的影響54
• 5.4.2 頻率對(duì)超聲除油效果的影響54-55
• 5.4.3 聲強(qiáng)對(duì)超聲除油效果的影響55-56
• 5.4.4 輻照時(shí)間對(duì)超聲除油效果的影響56-57
• 5.4.5 溫度對(duì)超聲除油效果的影響57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 第六章 超聲波－氣浮組合的含油污水實(shí)驗(yàn)研究59-65
• 6.1 實(shí)驗(yàn)原理和裝置59
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)原理59
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置59
• 6.2 超聲波－氣浮組合實(shí)驗(yàn)及結(jié)果59-62
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)過程59-60
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析60-62
• 6.3 現(xiàn)場(chǎng)污水超聲波－氣浮組合實(shí)驗(yàn)62-64
• 6.4 本章小結(jié)64-65
• 第七章 研究結(jié)論與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文72-73
• 詳細(xì)摘要73-90

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