超声波与生物法协同处理含聚石油污水的试验研究

【摘要】：三采石油污水一直是油田处理中的一大难点，尤其是污水中的成分复杂，有毒难降解的有机物浓度较高，一般油田对含油污水的处理方式是处理后回注，但是由于工艺的限制，只能满足中高油藏的回注要求，大部分采取外排的方式，造成了水资源的浪费，同时也污染了淡水资源。因此，如何平衡用水供水的紧张平衡，以及提高出水的重复使用率，是目前研究的热点。 本研究采用超声波预氧化技术，研究模拟含聚（PAM）污水实验室条件下做的多方影响因素，在此基础上，对实际含油污水做了同样的处理。以含油量、COD_(Cr)、聚合物作为检测指标，就如何最大程度降解污水中的污染物，在超声波功率、超声波的频率、功率以及溶液的pH、反应温度以及双氧水的投加量分别进行了研究，最终确定： 59KHz，135W，室温条件下，双氧水投加量为4mL/L，最终超声5h后，PAM的去除率达到了99.84%。 实际含油污水中，研究了超声频率、功率和处理时间等影响因素，确定最佳除油频率为40KHz，功率105W，反应时间为40min，结果除油率达到98.96%，COD_(Cr)含量为204 mg/L，而且结果还证明，实际污水中的聚合物降解与模拟污水结果相比较，在低频下效果更佳。 经预处理的含油污水，其可生化性大大提高，在厌氧和好氧的条件下分别处理，得出最佳工艺组合为超声波+厌氧+好氧，最终出水水质达到二级排放标准，满足低渗透油藏的回注水要求。 【关键词】：超声波PAM 含油污水 生物法 回注水
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 前言9-10
• 1 文献综述10-31
• 1.1 国内含油污水的处理发展与现状11-21
• 1.1.1 胜利油田污水处理的状况16-17
• 1.1.2 胜利油田污水生化处理的进展17-19
• 1.1.3 中原油田含油污水的处理发展与现状19-20
• 1.1.4 污水预氧化处理新技术在广利油田的应用20-21
• 1.2 超声波水处理技术的应用21-28
• 1.2.1 超声降解水处理的影响因素22-23
• 1.2.2 超声波技术在水处理中的应用23-28
• 1.2.2.1 印染废水24
• 1.2.2.2 造纸黑液24-25
• 1.2.2.3 焦化废水25-26
• 1.2.2.4 含油废水26-28
• 1.3 EM 菌污水处理简介28-30
• 1.3.1 EM 菌简介28-29
• 1.3.2 EM 菌的优点29-30
• 1.4 研究内容和意义30-31
• 2 模拟含聚污水试验方法研究31-41
• 2.1 实验前准备31
• 2.2 模拟聚合物污水的超声波处理31-32
• 2.2.1 模拟含聚污水的配制31
• 2.2.2 单独超声对模拟含聚污水的试验31
• 2.2.3 PAM 含量的分析方法31-32
• 2.2.4 标准曲线的绘制32
• 2.3 模拟聚合物污水试验结果讨论32-41
• 2.3.1 频率因素的影响32-35
• 2.3.2 超声波功率的影响35-36
• 2.3.3 试验结果讨论36
• 2.3.4 溶液因素对降解效果的影响36-39
• 2.3.4.1 溶液的pH 对反应的影响36-38
• 2.3.4.2 双氧水投加量对反应的影响38
• 2.3.4.3 溶液的温度对反应的影响38-39
• 2.3.5 其他因素的影响39-40
• 2.3.5.1 污染物理化性质的影响39
• 2.3.5.2 溶解气体的影响39-40
• 2.3.5.3 反应器的设计的影响40
• 2.3.6 本节小结40-41
• 3 超声波处理含聚石油污水试验41-50
• 3.1 三采废水中含油量和COD_(Cr) 的检测41-44
• 3.1.1 含油量的分析方法41-42
• 3.1.1.1 石油醚脱芳41-42
• 3.1.1.2 标准油的制备42
• 3.1.1.3 基准油储备液制备42
• 3.1.1.4 标准曲线绘制42
• 3.1.1.5 样品溶液的检测42
• 3.1.2 COD_(Cr) 检测方法42-44
• 3.1.2.1 试剂和材料43
• 3.1.2.2 COD_(Cr) 标准贮备液的制备43
• 3.1.2.3 标准曲线制备43
• 3.1.2.4 干扰及消除43
• 3.1.2.5 水样中COD_(Cr)的检测43-44
• 3.2 超声波对反应的影响因素44-47
• 3.2.1 频率44-45
• 3.2.2 功率45-46
• 3.2.3 反应时间46-47
• 3.3 可行性分析47-48
• 3.3.1 技术可行性分析47-48
• 3.3.2 经济可行性48
• 3.4 本章小结48-50
• 4. EM 菌群的驯化及对三采污水的处理试验50-71
• 4.1 复壮EM 菌群50
• 4.2 EM 菌群的驯化50-61
• 4.2.1 污水中的含盐量50-51
• 4.2.2 EM 菌群的扩大培养与驯化51-56
• 4.2.2.1 试验方法52
• 4.2.2.2 具体操作过程52-56
• 4.2.3 菌群固定化56-61
• 4.2.3.1 试验材料57
• 4.2.3.2 固定化试验57-58
• 4.2.3.3 固定化试验58-60
• 4.2.3.4 处理过程中微生物的生长状况60-61
• 4.3 厌氧阶段与好氧阶段独立水处理实验61-67
• 4.3.1 厌氧处理阶段62-65
• 4.3.1.1 厌氧反应机理62
• 4.3.1.2 厌氧条件下驯化后的微生物生长状况62-63
• 4.3.1.3 厌氧阶段水力停留时间的确定63-64
• 4.3.1.4 厌氧启动阶段的运行情况64-65
• 4.3.2 好氧处理阶段65-67
• 4.3.2.1 好氧阶段微生物的生长状况65
• 4.3.2.2 曝气时间对好氧处理的影响65-67
• 4.4 好氧工艺与厌氧工艺的比较67
• 4.5 超声波对生物法处理的强化作用67-68
• 4.6 含聚石油污水最终处理工艺68-69
• 4.7 本章总结69-71
• 5 结论71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-79
• 在校期间发表论文79-80

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