【污水處理工藝流程】混凝-Fenton法處理采油污水
創(chuàng)飛格環(huán)?！疚鬯幚砉に嚵鞒獭炕炷?Fenton法處理采油污水方案
1、前 言
油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中伴隨著原油的采出，部分地層水也隨原油一同返回到地面，這部分水被稱(chēng)為采油污水。它不僅含油濃度高，還溶入了許多無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、腐殖酸類(lèi)、多環(huán)芳烴、揮發(fā)酚類(lèi)和苯類(lèi)物質(zhì)；而且還含有在油水分離過(guò)程中加入的許多化學(xué)處理藥劑。通常，這類(lèi)廢水經(jīng)處理后重新回注地下。目前，國(guó)內(nèi)油田的開(kāi)發(fā)已基本進(jìn)入中后期，部分油田綜合含水率已高達(dá)90%，污水產(chǎn)量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地層回注能力。注采平衡的破壞使污水達(dá)標(biāo)外排已成為亟需解決的問(wèn)題。
國(guó)內(nèi)采油廢水處理技術(shù)主要針對(duì)石油類(lèi)和顆粒物的去除。常用的處理工藝有：重力分離、離心分離、浮選、混凝和過(guò)濾。這些工藝能較好地除去水體中的石油類(lèi)、懸浮顆粒和部分有機(jī)污染物，但很難達(dá)到外排水質(zhì)要求。
近年來(lái)，膜分離技術(shù)和活性炭吸附技術(shù)開(kāi)始用于油田采出水處理以滿(mǎn)足外排要求。但由于其處理成本高、再生難，在使用上受到一定的限制。要大面積推廣應(yīng)用還有待于其材料的改進(jìn)和成本的降低。此外，利用生物氧化技術(shù)處理采油廢水也已有大量研究，并在可生化性好的區(qū)域展開(kāi)應(yīng)用。但是，采出水性質(zhì)隨地層的差異有較大的區(qū)別，生物處理技術(shù)不能普遍適用。
Fenton反應(yīng)，即H2O2在Fe2+存在下的分解反應(yīng)，作為一種能夠迅速釋放出氧化能力很強(qiáng)的OH•的方法在廢水處理方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)混凝-Fenton技術(shù)處理采油污水進(jìn)行了研究，評(píng)價(jià)了不同條件對(duì)有機(jī)物的去除效果，并通過(guò)反應(yīng)中水樣GC2MS色譜圖的分析探討了該方法對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理。
2、實(shí) 驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)水樣
采油污水取自勝利油田，運(yùn)回后在4℃下保存。原水水質(zhì)見(jiàn)表1。
2.1.2 材 料
實(shí)驗(yàn)中所用的H2O2、硫酸亞鐵均為分析純；聚合鋁(PAC)堿化度為60%，聚丙烯酰胺(PAM)分子量1400萬(wàn)；二氯甲烷為農(nóng)殘級(jí)。
2.1.3 儀 器
紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì)(日立3010型，日本)；精密pH計(jì)(TOA，日本)；氣相Π質(zhì)譜儀(GC5890ⅡΠ5972MSD，HP公司)；TOC2500(Shimadzu，日本)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海)。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 混凝實(shí)驗(yàn)
混凝實(shí)驗(yàn)于六聯(lián)混凝攪拌器中進(jìn)行。在120rΠmin快速攪拌下向500mL的水樣中加入一定量的PAC，反應(yīng)5min后加入一定量PAM，以30rΠmin慢速攪拌10min。然后，靜置15min并取其上清液進(jìn)行分析和后續(xù)氧化實(shí)驗(yàn)。
2.2.2 Fenton氧化實(shí)驗(yàn)
取混凝后水樣500mL于恒溫反應(yīng)器中(t=45℃)，在快速攪拌下加入一定量的H2O2和Fe2+，啟動(dòng)Fenton反應(yīng)。反應(yīng)中保持溶液pH=3.0。
2.2.3 GCΠMS分析
取100或200mL采油廢水，以二氯甲烷為萃取液，分別在酸性、堿性和中性條件下進(jìn)行萃取，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮萃取液至1.0mL。色譜分析條件：HP25彈性石英毛細(xì)管柱(60m×0.32m×0.17μm)；進(jìn)樣口溫度280℃，無(wú)分流進(jìn)樣1μL或2μL；初始溫度75℃并恒定14min，然后以15℃Πmin升至150℃，再以2℃Πmin升至300℃并保持45min。載氣為氦氣，柱壓25psi。電子轟擊源：EI電子倍增器電壓(EMV)，1841eV。質(zhì)譜調(diào)諧物：十氟苯基膦(DFTTP)，數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)為HPChemstation。
4、結(jié) 論
(1)混凝2Fenton法可以有效地去除采油污水中的有機(jī)物質(zhì)。PAC最佳投加量為600mgΠL，F(xiàn)enton試劑的最佳配比為H2O2∶Fe=50mmolΠL∶1mmolΠL。Fenton處理過(guò)程中，TOC的去除率隨Fe2+和H2O2濃度的增大而升高。
(2)經(jīng)GC2MS分析表明：Fenton過(guò)程初期，TOC的快速降低應(yīng)歸功于鐵的水解吸附。隨后TOC的下降主要是由于OH•的氧化作用。
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實(shí)地考察 |
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了解水質(zhì) |
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定制方案 |  |
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設(shè)備選型 |
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設(shè)備安裝 |  |
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水質(zhì)監(jiān)測(cè) |
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是否委托 |  |
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服務(wù)承諾 本公司本著“技術(shù)第一、服務(wù)第一、信譽(yù)第一”的宗旨，向用戶(hù)鄭重承諾
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按客戶(hù)要求完成工程任務(wù)，保證工程質(zhì)量； |
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經(jīng)本公司設(shè)計(jì)和提供的污水處理裝置，經(jīng)本設(shè)施處理后保證達(dá)到地方標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)； |
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主體設(shè)備保修一年，終生提供技術(shù)服務(wù)，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，4小時(shí)內(nèi)給予答復(fù)，24小時(shí)內(nèi)安排專(zhuān)業(yè)人員赴現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)； |
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保修期滿(mǎn)，我司對(duì)設(shè)備保養(yǎng)、維修僅收取一定成本費(fèi)。與用戶(hù)建立長(zhǎng)期聯(lián)系和技術(shù)交流，以最新的技術(shù)服務(wù)于用戶(hù)，免費(fèi)提供技術(shù)咨詢(xún)和服務(wù)； |
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廢水處理系統(tǒng)調(diào)試期間，本公司為廠方編寫(xiě)《廢水處理站操作規(guī)程》，并負(fù)責(zé)培訓(xùn)技術(shù)人員。包括日常操作管理、設(shè)備操作規(guī)程、常見(jiàn)故障檢修、設(shè)備定期保養(yǎng)、水質(zhì)分析等； |
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定期組織客戶(hù)回訪工作，了解系統(tǒng)運(yùn)行狀況，認(rèn)真處理客戶(hù)反饋的意見(jiàn)，做好工程技術(shù)咨詢(xún)工作。 |
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