油田含油污水处理新工艺及配套技术研究

【摘要】： 本文介绍了水力旋流器的发展状况及其在油田含油污水处理工艺中的应用现状。目前，国内油田在油田污水处理方面普遍采用重力沉降设备(如游离水脱除器等)，这类设备在实际应用中普遍存在处理效率较低的问题。近年来，国内许多生产单位和研究机构都开始从事与分离新技术有关的研究，如旋流分离、气浮选、膜分离等。经过几年来与现场生产实际的紧密结合，正逐步开展增压方式、聚结、过滤等配套技术研究，取得了一定的研究进展。但是，这些研究还很不足，有待于进一步深入。 本研究从改进和优选水力旋流器结构入手，设计了一种反涡线型式的双入口结构，采用圆弧过渡锥段形式，水力旋流器单体旋流腔的长度为65mm，经对比试验发现，此结构较常规结构的水力旋流器具有更高的分离效率。 针对配套技术工艺中的重要环节——增压方式，进行了不同形式泵体的试验。进行了不同增压泵时水力旋流器分离性能的对比和泵前后粒径分布测试的分析。试验表明，若采用低剪切的容积式泵(如单螺杆泵等)，则将减小增压装置对来液的剪切破碎；若采用大排量、低转速运行的离心泵，则会减轻增压装置对来液的乳化程度，有利于旋流分离。 在油田含油污水处理新工艺的研究中，采用水力旋流器、气浮选装置和过滤器等除油设备的不同组合方式，形成了“单级旋流+过滤”等四种不同的配套工艺。通过现场试验，结合不同配套技术工艺的经济效益分析，最终确定在现场推广应用的两种经济高效的水力旋流配套污水处理工艺。 实验得到：“单级旋流+过滤”工艺可将1000mg/L左右的含油污水处理到10mg/L以下，达到中低渗透层注水指标；“两级旋流串联”工艺可将1000mg/L左右的含油污水处理到30mg/L左右，达到中高渗透层注水指标。 【关键词】：水力旋流器 分离效率 含油污水 增压 聚结 配套 工艺
【学位授予单位】：大庆石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：X741
【目录】：

• 第一章 绪论13-17
• 1.1 水力旋流器的发展概况13
• 1.2 水力旋流器的优缺点13-15
• 1.3 水力旋流器的应用前景与其配套工艺研究现状15-16
• 1.3.1 水力旋流器的应用前景15
• 1.3.2 配套技术工艺研究现状15-16
• 1.4 本文着重解决的问题16-17
• 第二章 水力旋流器基本结构和分离机理17-24
• 2.1 静态水力旋流器的基本结构17-18
• 2.1.1 固-液分离水力旋流器基本结构17-18
• 2.1.2 液-液分离水力旋流器基本结构18
• 2.2 液-液旋流器分离基本原理18-19
• 2.3 水力旋流器的特性参数19-24
• 2.3.1 处理量19-20
• 2.3.2 分流比20
• 2.3.3 分离效率20-24
• 第三章 水力旋流器结构选型与几何参数优化24-29
• 3.1 入口结构参数的优选设计24-25
• 3.1.1 入口数量的选择24
• 3.1.2 入口截面形状的确定24
• 3.1.3 入口流道形式24-25
• 3.1.4 入口形式的试验对比与入口结构的优选25
• 3.2 水力旋流器锥段形式和旋流腔的设计及结构优选25-27
• 3.2.1 水力旋流器大、小锥段过渡形式的设计25-26
• 3.2.2 水力旋流器旋流腔长度的优选26
• 3.2.3 旋流腔优选设计结果26-27
• 3.3 水力旋流器溢流口径的选择27-28
• 3.4 水力旋流器结构参数的优选及其对分离性能的影响28-29
• 第四章 配套工艺中增压方式的选择和聚结器的设计29-36
• 4.1 增压的基本要求29-30
• 4.2 几种增压方式的对比试验30-33
• 4.2.1 单螺杆泵与离心泵的增压对比试验31
• 4.2.2 转子泵与离心泵的增压对比试验31-32
• 4.2.3 高、低速离心泵的增压对比试验32-33
• 4.3 增压方式对比试验的结论33
• 4.4 聚结器的设计33-36
• 第五章 油田含油污水处理新工艺设计及配套技术试验研究36-46
• 5.1 试验工艺流程设计及3000m~3/d规模试验流程的优选36-39
• 5.1.1 现场试验设备的形式36-37
• 5.1.2 水力旋流器串联的应用分析37
• 5.1.3 试验流程的设计37-39
• 5.2 现场试验研究及其对比分析39-43
• 5.2.1 现场试验条件39
• 5.2.2 “两级旋流串联”工艺的现场试验39-40
• 5.2.3 “单级旋流+过滤”工艺的现场试验40-42
• 5.2.4 “两级旋流+过滤”工艺的现场试验42
• 5.2.5 “单级旋流+气浮选”工艺的现场试验42-43
• 5.3 现场试验结果分析及其经济效益分析43-46
• 5.3.1 现场试验结果分析43-44
• 5.3.2 推荐工艺的经济效益分析44-46
• 结论46-47
• 致谢47-48
• 参考文献48-49

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