安全管理网
会员中心
加入VIP
微信
客服微信 网站公众号
用户名:
密 码:
Cookie:
不保存
保存一天
保存一月
保存一年
忘记密码
安全新闻
安全法规
安全管理
安全技术
事故案例
操作规程
安全标准
betway 提款
Betway Sports
bet way官网
安全评价
betway 桌球
职业卫生
betway 客户端
|
健康
管理体系
Betway 体育
|
论文
安全常识
工 程 师
安全文艺
培训课件
管理资料
煤矿
化工
建筑
机械
电力
冶金
消防
交通
特种
论坛
活动
视频
问答
投稿
MSDS
签到
超市
招聘
动态
法规
管理
技术
案例
超市
标准
预案
课件
更多
教育
规程
评价
工伤
职业卫生
环保
健康
体系
文档
论文
常识
工程师
文艺
视频
导航:
安全管理网
>>
培训课件
>>
环境保护
>>正文
污水处理技术与工艺
点 击 数:
更新时间:
2023年10月16日
下载地址:
点击这里
文件大小:
13.17 MB 共108页
文档格式:
PPT
下载点数:
23 点(VIP免费)
全屏查看
部分内容预览 [文件共108页]
本文件共108页, 只能预览部分内容,查看全部内容需要
下载
。
注:预览效果可能会出现部分文字乱码(如口口口)、内容显示不全等问题,下载是正常的。
文件大小:13.17 MB 共108页 文件格式:PPT
下载点数:23 点(VIP会员免费)
上一篇:
新《固废法》解读
文本预览
仅提取页面文字内容,供快速阅读使用。
贺建庆 一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标 五、展望 六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺 油田污水来源于在油气生产过程中所产出的地层伴生水。为获得合格的油、气产品,需将伴生水与油气进行分离,分离后的伴生水中,含有一定量的原油及其他杂质,这些分离出来的伴生水称之为含油污水。 一、含油污水的性质 p5 备注:污水的主要来源是油气开采过程中的伴生水,2002年中石油污水总量4.97亿吨/年,2005年胜利油田2.6亿吨/年,其特点是1、含有一定量的油。2、水温较高,40~60,3、含各种盐类,量差别较大,少的低于5000mg/L,多的高于22万mg/L,海水平均3.5万;4、含有机杂和细菌;5、含有各种溶解气体。第二类是洗井水,其特点是1、色度高,2、悬浮物含量高,3、PH值高,呈碱性,4、含油及各类重金属。全国年平均640万吨以上。第三类是废液,其特点是1、组分复杂,含有各种化学药品,2、味道刺鼻,色度高,且颜色不一,3、量较小。第四类是清水。进入污水处理站(厂)的污水,称为原水,经系统处理后的污水称为净化水。净化水的水质要求取决于水的用途,即向油层回注,锅炉用水,或者向地面排放所要求的净化水的要求是不同的,回注着眼于驱油,增加地层能量,因而清除水中的残余油、悬浮物为重点,外排侧重于不危害环境、人类健康、生物成长等,由于——基本上用于回注,因此讲解重点是回注所需的水质要求及处理方法。 含油污水经过处理后,要作为油田回注水、人工举升井动力液等。处理含油污水的目的是要求回注水达到相应的回注标准,同时应充分考虑防止系统内腐蚀。 一、含油污水的性质 含油污水处理的目的及优点 污水回注的优点: 污水中含表面活性物质,能提高洗油能力; 高矿化度污水回注后,不会使粘土颗粒膨胀而降低渗透率; 污水回注保护了环境,提高了水的利用率。 污水回注应注意的问题:水质要达标! 一、含油污水的性质 (1) 含油污水的物理性质 含油污水通常带色,浑浊不清,矿化度高,有硫化氢、汽油等特殊气味,密度多大于1000Kg/m3 ,粘度大于1 mPa · S,导电性强。 一、含油污水的性质 (2) 含油污水的化学成分 含油污水化学成分复杂,所含离子、元素种类甚多,其中常见的离子为: 阳离子:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、H+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子:Cl-、SO42-、CO32-、HCO3- 。 其中常以Na+、(K+)、Ca2+、Mg2+及Cl-、SO42-、CO32-、(HCO3-)几组离子为主。 一、含油污水的性质 备注:阳离子:钠、钾、钙、镁、氢、铁、锰、钡、锶、铝等;阴离子:氯根、硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氢氧根等。初级工选择题67、69 (3) 含油污水的类型 要了解含油污水的性质,只有对含油污水中离子含量有定量的了解,才能从本质上认识含油污水的性质。按水中几组离子的当量比例来划分水质,可分为以下四种类型: 一、含油污水的性质 (3) 含油污水的类型 硫酸钠( NaSO4)水型: 当Na+ / Cl- >1,用( Na + - Cl- )/ SO42- 比值来定水型 ,当( Na + - Cl- )/ SO42- < 1时, ( Na + - Cl- ) < SO42- , Na+ 和Cl- 化合后多余的Na+ 将与SO42-化合,生成NaSO4水型。 一、含油污水的性质 (3) 含油污水的类型 碳酸氢钠( NaHCO3 )水型: 当Na+ / Cl- >1,( Na + - Cl- )/ SO42- > 1 ,生成NaHCO3水型。 一、含油污水的性质 备注: 同上述理由,生成NaHCO3水型,pH值常大于8,水呈碱性。 (3) 含油污水的类型 氯化镁( MgCl2)水型: 当Na+ / Cl- < 1,( Cl- - Na + )/Mg 2+ < 1 。 一、含油污水的性质 备注:多为过渡类型,在封闭环境中要向CaCl2水型转变。 (3) 含油污水的类型 氯化钙(Ca Cl2)水型: 当Na+ / Cl- < 1,( Cl- - Na + )/ Mg 2+ > 1 时,则( Cl- - Na + ) > Mg 2+ ,形成CaCl2水型。 一、含油污水的性质 备注:即Cl- 和Na + 化合,多余的Cl- 便于Mg 2+ 化合,再多余的Cl- 和Ca 2+化合, 形成CaCl2水型。 (4) pH值 含油污水的pH值是判断腐蚀与结垢趋势的重要因素之一,一般的说,水的pH值越高,结垢的趋势就越大;若水的pH值较低,则结垢的趋势减小。 一、含油污水的性质 备注:PH值为7时,水中的氢离子H+数和羟基OH-数相平衡,水为中性;随氢离子H+增加,PH值减小,水的酸性增高;随羟基OH-增加,PH值增加,水的碱性增高。多数的油田污水的PH值为5~8。 (5) 悬浮固体含量(TSS) 在已知体积的油田含油污水中,用薄膜过滤仪过滤出来的固体数量是估计水的结垢堵塞趋势的一个重要依据。 一、含油污水的性质 备注:以mg/L计,常用的薄膜孔径为0.45μm的过滤仪测试。减少机杂是一项主要任务,以减少地层被堵塞的危险。 膜滤系数( MF )是在一定的滤膜直径、平均孔径、过滤压力和过滤水体积的条件下,水通过滤膜所需时间的函数。 在SY/T5329-94标准规定的条件下,使1000 ml水通过滤膜所需的时间为MF值,用下式计算: MF=1000/20t; 式中 t——过滤1000 ml 水样所需时间,min; MF——膜滤系数,无量纲。 相同条件下测定水的值,若MF值降低说明水质变差了。 含油污水中的杂质 悬浮固体:粒径为1~10μm。 胶体:粒径为1.0*10-3~1 μm。 溶解物质:粒径小于1.0*10-3 μm。 油:粒径小于1.0*10-3 μm~大于100 μm。 一、含油污水的性质 按污水处理的观点,细小杂质分为四类: 备注:悬浮固体:——由于大于100 μm的悬浮固体很容易沉降下来,此部分的杂质包括泥沙,0.05~4 μm的粘土,4~60的粉砂和大于60的细沙;各种腐蚀产物及垢,氧化亚铁,氧化钙、氧化镁、硫化亚铁碳酸钙等;细菌;有机物、胶质沥青质类和石蜡等重质油类。胶体:——主要有泥沙、腐蚀结垢产物和微细有机物构成,物质组成与悬浮物基本相似。溶解物质:在水中处于溶解状态的低分子及离子物质,主要包括溶解在水中的无机盐类和气体。其中溶解在水中的无机盐类基本上以阳离子和阴离子的形式存在,主要包括钙、镁——等,此外还包括环烷酸类等有机溶解物;溶解的气体如氧、CO2,H2S烃类气体等。 含油污水中的杂质 阳离子组分:钙、镁、铁、钡、锶等。 阴离子组分:氯离子、碳酸根和碳酸氢根、硫酸根。 一、含油污水的性质 从腐蚀与堵塞的观点,杂质分为两类: (6) 浊度 浊度是水的“浑浊”的一个量度,浊度高意味着水是不“清洁”的,含有较多的悬浮固体。 一、含油污水的性质 (7) 温度 温度将影响水的结垢趋势,水的pH值以及各有关气体在水中的溶解度。 (8) 相对密度 由于水中含有溶解的杂质,一般含油污水的相对密度均大于1.0。 一、含油污水的性质 (9) 溶解氧 溶解氧对含油污水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。它是很强的氧化剂,它易使二价铁离子氧化成三价铁离子,从而形成沉淀。 (10) 硫化物 油田含油污水中的硫化物(主要是H2S)可能是自然存在水中的,也有可能是由于水中存在硫酸盐还原菌(SRB)产生的。H2S与铁反应则生成腐蚀产物—黑色的硫化亚铁。 一、含油污水的性质 ?硫酸盐还原菌(SRB) 一、含油污水的性质 j189 (11) 细菌总数 由于细菌的存在,即可能引起腐蚀,又可能引起堵塞。 ?铁细菌 ?腐生菌(TGB) 备注:?硫酸盐还原菌(SRB)1、一种厌氧条件下使硫酸盐还原成硫化物的细菌,以有机物质为营养除钠,镁,钙,硫酸根、碳酸根等外,还要有铁的存在。2、生成环境:PH在5.5~9.0之间,最适PH值为7.0?7.5,温度为20?40最适温度30~35 ?C 。3、危害:产生H2S并与铁作用形成FeS沉淀和产生粘液物,强化垢的形成。 ?铁细菌 1、多种细菌的总称,是好氧性细菌和兼性细菌。2、生成环境:水中含有亚铁、氧和有机物,总铁量在1?6mg/L的水中,温度为22?25℃,保持一定的PH值,一般在酸性环境下有利于其生长。3、危害:促成二价铁氧化成Fe3+,产生氢氧化铁沉淀;粘液物质形成浓度差电池腐蚀。 ?腐生菌(TGB)1、一类好氧“异养”型的细菌,存在分布较广。2、生成环境:存在分布较广。3、危害:与铁细菌大体相同。 白膜为腐生菌,桔黄色的膜为铁细菌,黑色粘状物是SRB. (12) 含油量 水中含油将会降低注水效率,它能在油层中产生“乳化块”,它可以作为一些固体的极好粘合剂,从而增加了它们的堵塞效果。 一、含油污水的性质 含油污水中油的存在方式和性质 从含油污水处理角度出发,按污水中的油珠颗粒直径划分为四种。 一、含油污水的性质 ?浮油: ?分散油: ?乳化油: ?溶解油: 备注:浮油:油珠在污水中的直径较大,为100μm以上,上浮时间仅为2.1分钟,易于从污水中分离出来,浮于水面而被除去。这种状态的油占污水含油量的25-50%。 分散油:油珠粒径为10-100μm,此部分油珠尚未形成水化膜,还有相互碰撞的可能,靠油水相对密度差可以上浮除去。但需要较长时间,一般至少4小时以上,为加快油珠上浮速度,在污水处理时要加入混凝剂。 乳化油:其在污水中分散的粒径很小,直径为1*10-3-10μm, 与水形成乳状液,属于(O/W)“水包油”型乳状液。这部分油单纯靠油水密度差很难除去,必须反相破乳之后才能将其除去,其含量占污水含油量的10-15%。 溶解油:油珠直径小于10-3μm 。由于油在水中的溶解度很小,为5-15mg/L,这部分油是不能除去的。其占污水含油量的0.2-0.5%。 (13) 生化需氧量(BOD) 一、含油污水的性质 (14) 化学需氧量(COD) 备注:生化需氧量是“生物化学需氧量”的简称。常记为BOD,是指在一定期间内,微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质,特别是有机物质所消耗的溶解氧的数量。以毫克/升或百分率、ppm表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。如果进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量(BOD5),相应地还有BOD10、BOD20 。 化学需氧量表示在酸性条件下,用化学氧化剂将水中有机污染物氧化为CO2和H2O所需的氧量,以毫克/升计,常用化学需氧量为指标,监控排放污水的水质。 污水杂质引发的问题 1、腐蚀。 2、结垢。 影响腐蚀的因素 1、溶解气体。 2、水的导电性。 3、PH值。 4、温度。 5、压力。 6、水流速度。 7、金属的组成。 备注:1、含有二氧化碳、氧,硫化物,就会—— 2、腐蚀性随其导电性升高而增大。3、PH值降低而升高。 4、温度升高腐蚀加速,5、压力的主要作用是影响溶解度,压力增高会使更多气体进入溶液,加速腐蚀。6、高速度的和含有悬浮固体或气泡的水流能导致冲蚀。7、含铬和镍的钢抗腐蚀性强。 垢形成的机理 1、结晶机理。 2、沉积机理。 备注: (1)结晶作用 研究微溶盐类的结晶过程表明,在没有杂质的单一盐类和碳酸钙或硫酸钙的过饱和溶液中,可以达到很高的过饱和程度而没有结晶析出,一旦结晶析出, 形成的晶体的晶格很规则,排列整齐,晶体间的内聚力以及晶体与金属表面的粘着力都很强, 所以形成的垢层比较结实而且是连续增长。 (2)沉积作用 水中悬浮的粒子,同时受沉降力、切力的作用。如果沉降力大,则粒子容易沉积;如果切力大于水垢和污泥本身的结合强度,则粒子被分散在水中。杂质的粘结作用或水垢析出时的共同沉淀作用都增加粒子的沉降力而使粒子加速沉积,因此在水的流动部位被沉积的污泥和析出的结晶叠加在一起而形成的垢层一般不会连续增长。但在水的滞流区,由于切力很小甚至接近于零,水垢和污泥主要在这些区域积聚。此外,水中微生物的生长和繁殖会加速结晶和沉降作用。 垢的种类 1、碳酸盐类水垢: 碳酸钙 CaCO3 2、硫酸盐类水垢: 硫酸钙(石膏) CaSO4·2H2O 无水石膏 CaSO4 硫酸钡 BaSO4 垢的种类 3、铁化合物: 碳酸亚铁 FeCO3 硫化亚铁 FeS 氢氧化亚铁 Fe(OH)2 氢氧化铁 Fe(OH)3 氧化铁 FeO3 垢的生成与影响因素 碳酸钙水垢 Ca 2++CO32- = CaCO3↓ Ca 2++2HCO3- = CaCO3↓+CO2 ↑ +H2O 影响因素:1、二氧化碳 3、温度2、pH值 4、盐量 备注:(1)随温度的升高而增大; (2)随二氧化碳分压的减小而增大; (3)随pH值的增加而增大; (4)随溶解的总盐量减小而增大; (5)随总压力的减小而增大。 垢的生成与影响因素 硫酸钙水垢 Ca 2++SO42- = CaSO4↓ 影响因素:1、温度2、盐量 备注:1、温度,40度以下时,他的溶解度随温度的升高而增加, 40度以上时,他的溶解度随温度的升高而减小。2、含盐量:随含盐量的增高而增加。 垢的生成与影响因素 铁化合物 备注:当水中含有溶解气体时,会与二价铁三价铁例子化合,生成溶解度相差很大的铁化合物。1、二氧化碳于铁反应生成碳酸铁。2、硫化氢于铁反应生成硫化亚铁,使水变黑,故称黑水。3、氧与铁化合可生成氧化铁,氢氧化铁和氢氧化亚铁,氧化铁垢可以使水变红,故称红水。 防垢的方法 1、控制pH值。 2、去除溶解气体。 3、防止不相溶的水混合。 备注: (1)控制pH值 降低水的pH值会增加铁化合物和碳酸盐垢的溶解度,pH 值对硫酸盐垢的溶解度的影响很小,控制pH值的方法只有在改变很小的pH值, 就可以防止结垢的油田水中才有实用意义。 (2)去除溶解气体 油田水中的溶解气体如氧、二氧化碳、硫化氢等可以生成不溶性的铁化合物、氧化物和硫化物,这些溶解气体不仅是影响结垢的因素,又是影响金属腐蚀的因素, 采用物理方法或化学方法可以去除水中溶解气体。 (3)防止不相溶的水混合。 污水处理装置的防垢 1、化学方法。 2、沉降过滤法。 3、磁化方法。 4、静电方法。 5、杀菌法。 备注:防垢剂:1、无机磷酸盐:如磷酸三钠、焦磷酸四钠、三聚磷酸钠、十聚磷酸钠、六偏磷酸钠等,这类药剂价格低廉,对碳酸钙垢的防治较有效,使用温度不宜超过80度。2、有机磷酸及其盐类:如氨基三叉磷酸、乙二胺四甲叉膦酸,羟基乙叉二膦酸钠、等,投加量少,有较好的防垢效果,3、聚合物如聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚马兰酸酐等其中HPMA对防止硫酸钙及硫酸钡水垢较有效。4、复配型药剂,几种不同的单剂按一定的比例混合,只要不发生反应无抵消作用效果好于单剂。碳酸钙及多数腐蚀产物一般用15%盐酸,硫酸钙一般先用苛性溶液、苏打粉、碳酸氢铵转化为碳酸钙和氢氧化钙,再用盐酸,硫酸钡、硫酸锶等用机械方法清除。中级选择392、393、394 (1)把样品浸泡于溶剂中,溶去所有烃类,注意观察溶剂颜色是否变深;(2)检查样品是否带磁性,如果磁性强,那么样品中很可能含有大量的Fe3O4(磁性氧化铁); 如果磁性很弱,就表明只含有少量Fe3O4,也可能是硫化铁。(3)把样品放在15%的盐酸中,注意是否发生强烈反应;注意样品的气味;若有H2S的气体,就证明样品中含有FeS,同时注意酸的颜色,如果变成黄色,则表明有铁化合物。还应注意,当硫化铁与空气接触,它将被氧化并覆盖一层氧化铁,样品离开系统几天或几周后的分析结果常常是以氧化铁为主,而硫化铁很少或没有。( 4)检验样品在水中的溶解性。中级选择395、396、397、判断152 一、含油污水的性质 油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大,处理后回注水的水质要求也不一样,因此处理工艺应有所选择。 一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标 五、展望 六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺 二、国内外采用的污水处理技术 一、物理法 技术分类 备注:物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法 物理法 1-1:重力分离技术 二、国内外采用的污水处理技术 备注:是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧,质量小的则停留在内侧,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。含油废水经离心分离后,油集中在中心部位,而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力产生的方式,离心分离可分为水力旋流分离器和离心机。其中水力旋流器,由于具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点,而备受重视。目前在世界各油田,如我国、中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有应用,在油田污水处理上取得了良好的效果。 物理法 1-2:离心分离技术 二、国内外采用的污水处理技术 备注:是使装有废水的容器高速旋转,形成离心力场,因颗粒和污水的质量不同,受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧,质量小的则停留在内侧,各自通过不同的出口排出,达到分离污染物的目的。含油废水经离心分离后,油集中在中心部位,而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力产生的方式,离心分离可分为水力旋流分离器和离心机。其中水力旋流器,由于具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点,而备受重视。目前在世界各油田,如我国、中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有应用,在油田污水处理上取得了良好的效果。 物理法 1-3:粗粒化法 二、国内外采用的污水处理技术 备注:就是使含油污水通过一个装有填充物(也有粗粒化材料)的装置,当污水流经粗粒化材料时,使污水中细微的分散油和乳化油吸附在粗粒化材料上,随着吸附油珠的聚结颗粒逐渐增大,油珠变大,由于重力和水流冲击等原因,使油珠脱离粗粒化材料表面,而随水流移动,最后靠密度差浮到水面上,从而达到除油的目的 。目前常用的粗粒化材料有石英砂、无烟煤、蛇纹石、陶粒、树脂等材料。粗粒化除油罐用以去除经前期治理后的含油污水中的分散油和乳化油。 物理法 二、国内外采用的污水处理技术 1-4:过滤法 备注:过滤器有压力式和重力式两种,目前我国油田普遍采用的是压力式,有石英砂过滤器、核桃壳过滤器、双层滤料过滤器、多层滤料过滤器等。 物理法 二、国内外采用的污水处理技术 1-5:膜分离技术 备注:膜分离技术被认为是“21世纪的水处理技术”,是一大类技术的总称。主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等几类。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。特别是超滤,己经在除油的相关研究中取得了—定的进展,逐渐从实验室走向实际应用阶段。 二、国内外采用的污水处理技术 二、化学法 技术分类 备注:化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。 化学法 2-1:混凝沉淀法 二、国内外采用的污水处理技术 备注:是借助混凝剂对胶体粒子的静电中和、吸附、架桥等作用使胶体粒子脱稳,在絮凝剂的作用下,发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶性污染物。目前采用的混凝剂主要有铝盐类、铁盐类、聚丙烯酰胺(PAM)类、接枝淀粉类等。 化学法 2-2:化学氧化法 二、国内外采用的污水处理技术 备注:是转化废水中污染物的有效方法,能将废水中呈溶解状态的无机物和有机物转化为微毒、无毒物质或转化成容易与水分离的形态。该法分为化学氧化法,电解氧化法和光化学催化氧化法3类。 化学氧化是指利用强氧化剂(如O2、O3、Cl2、H2O2、KMnO4、K2FeO4等)氧化分解废水中油和COD等污染物质以达到净化废水的一种方法。电解氧化法是指在废水中插上电极,通以一定的直流电.废水中的油和COD等污染物在阳极发生电氧化作用或与电解产生的氧化性物质发生化学氧化还原作用,以达到净化废水的一种方法。 光化学催化氧化法是指以半导体材料(如TiO2、Fe2O3、WO3等)利用太阳光能或人造光能(如紫外灯、日光灯等)使废水中的油和COD等污染物质降解以达到净化废水的一种方法。目前常用的处理含油废水的方法包括超临界水氧化、湿式空气氧化、臭氧氧化、TiO2电极氧化、Fenton试剂氧化等。 二、国内外采用的污水处理技术 三、物理化学法 技术分类 三、物理化学法 备注:油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。 物理化学法 3-1:气浮法 二、国内外采用的污水处理技术 备注:是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。为了提高浮选效果,可向污水中投入少量的浮选剂(即表面活性剂或气泡剂 ),以降低污水的表面张力。浮选是靠空气气泡使污水中浮化油从水中分出,所以,浮选的效果与气泡的分散度有密切的关系。气泡的分散度越大,则单位体积总表面积也就越大,气体和油粒碰撞和黏附的机会就越多,浮选效果就越好。另外,水质和温度也影响浮选效果,因为含油污水中往往含有一定量的表面活性物质,它可以降低污水的表面张力而使气泡分散度增大,这是有利的一面;但当污水中表面活性物质的数量超过一定限度,又会造成严重不利的影响。 物理化学法 3-2:吸附法 二、国内外采用的污水处理技术 备注:主要是利用固体吸附剂去除废水中多种污染物。根据固体表面吸附力的不同,吸附可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种类型。油田污水处理中采用的吸附主要是利用亲油材料来吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭,由于其吸附容量有限,且成本高,再生困难,使用受到一定的限制,故一般只用于含油废水的深度处理。因此,近年来开展了寻求新的吸油剂方面的研究,研究主要集中在两点:一是把具有吸油性的无机填充剂与交联聚合物相结合,提高吸附容量:二是提高吸油材料的亲水性,改善其对油的吸附性能。 二、国内外采用的污水处理技术 四、生物法 技术分类 四、生物法 备注:生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。 好氧生物处理是在水中有充分的溶解氧的情况下,利用好氧微生物的活动,将废水中的有机物分解为CO2、H2O、NH3、NO3等;厌氧生物处理的特点是可以在厌氧反应器中稳定的保持足够的厌氧生物菌体,使废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等。 二、国内外采用的污水处理技术 五、电磁法 五、电磁法 五、其他方法 备注:电磁法、电解法、超声波法等。 二、国内外采用的污水处理技术 见油田污水主要处理方法效果比较表 二、国内外采用的污水处理技术 方法名称 适用范围 去除粒径/μm 主要优缺点 重力分离法 浮油及分散油 >60 效果稳定,运行费用低,处理量大;占地面积大 粗粒化法 分散油及乳化油 >10 设备小,操作简便;易堵,有表面活性剂时效果差 过滤法 分散油及乳化油 >10 水质好,设备投资少,无浮渣;滤床要反复冲洗 吸附法 溶解油 10 水质好,设备占地少;投资高,吸附剂再生困难 浮选法 乳化油、分散油 >10 效果好,工艺成熟;占地大,药剂用量大,有浮渣 膜分离法 乳化油及溶解油 <60 出水水质好,设备简单;膜清洗困难,运行成本高 混凝沉淀法 乳化油 >10 效果好;占地大,药剂用量大,污泥难处理 电解法 乳化油 >10 效率高;耗电量大,装置复杂,有氢气产生,易爆 超声波法 分散油及乳化油 >10 分离效果好;装置价格高,难于大规模处理 生物法 溶解油 <10 处理效果好,无二次污染,费用低;占地大 一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标 五、展望 六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺 油田污水成分比较复杂,油分含量及油 在水中存在形式也不相同,且多数情况下常 与其他废水相混合,因此单一方法处理往往 效果不佳。同时,因各种力法都有其局限性 ,在实际应用中通常是两三种方法联合使用 ,使出水水质达到排放或回注标准。另外,各 油田的生产方式、环境要求以及处理水的用 途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。 三、国内外采用的污水处理工艺 一、三段污水处理流程 三段污水处理流程主要是指自然除油---混凝除油---压力过滤。目前在国内各油田普遍采用。 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 三段污水处理流程 含油污水处理工艺 S51 备注:从联合站输送来的含油污水利用余压进入一段立式除油罐,油水在罐中靠重力使污水中的浮油及部分乳化油分离出来;上浮至罐上部的集油槽中流入污油罐。经自然除油后可使污水中的含油量降低到原来的十分之一左右。一般要求进口含油量不大于5000mg/L,出口含油量不大于1000mg/L。 重力除油罐 含油污水处理工艺 三段污水处理流程 含油污水处理工艺 S51 备注:二段为立式混凝除油罐,含油污水进罐之前,在混合器内投加各种药剂,使药剂和污水进行充分反应,产生凝聚和絮凝,又将一部分原油和悬浮物去除掉,使出口含油量可降至50~100mg/L;悬浮物含量降至30 mg /L。依靠大罐的液位差污水进入缓冲罐。 混凝除油罐 含油污水处理工艺 三段污水处理流程 含油污水处理工艺 S51 备注:三段为压力过滤罐,由加压泵把缓冲罐中的污水加压输送到压力过滤罐中进行过滤,进一步除掉污油及悬浮物,使净化水含油量降至B2级水质不大于10mg/L ,A2级水质不大于6mg/L ;悬浮物含量降至B2级水质不大于4mg/L ,A2级水质不大于2mg/L 。处理后的净化水外输至注水罐经注水泵注入地层。 压力过滤罐 生产进口 生产出口 滤料 生产进口 滤料 生产出口 生产进口 滤料 生产出口 生产进口 滤料 生产出口 生产进口 滤料 生产进口 生产出口 滤料 生产进口 备注:压力过滤罐过滤时其工作过程是油田污水靠加压泵的压力经配水头分流,除油后水进入滤层上部,水流由上而下,经过滤层、垫层、集水支管、集水总管到出水管,完成过滤过程。 压力过滤罐 滤料 反洗进口 反洗出口 备注:污油及悬浮物被截留在过滤罐内,当聚集到一定程度时,过滤罐出入口压差增大,流量减少,或者过滤罐出入口水质指标相近,水质变差,这时就需要反冲洗,对滤料进行反向冲洗,确保滤层清洁无堵塞;压力过滤罐反冲洗时的工作过程是清水或净化水靠反冲洗泵的压力,从压力滤罐底部的反冲洗水管由下至上,经过集水总管、集水支管、垫层、滤层到配水头汇流,经反冲洗出水管排出,完成反冲洗过程。 三段污水处理流程 含油污水处理工艺 S51 备注:反冲洗排出水及污油还需回收再进行处理。 三段污水处理流程的优点是污水处理效果好,适应性强,当联合站输送的含油污水水质及水量变化大时,也能适应。 三段污水处理流程的缺点是流程复杂,设备和构筑物投资大。 含油污水处理工艺 三段污水处理流程 二、二段污水处理流程 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 三、国内外采用的污水处理工艺 二段污水处理流程 备注:二段污水处理流程主要是指混凝除油---过滤。二段污水处理流程是由三段污水处理流程简化而来的,他把三段污水处理流程中的自然除油罐和混凝除油罐合并未一个除油罐。该罐同时具备两个罐的作用。它适合于原水水质较好或净化水质要求不严格时使用。单阀滤罐为重力式,可制成直径大,处理量大的罐。二段污水处理流程的优点是流程简单,适应设计水量较大的处理站,也可做到污水不外排,设备及构筑物少,投资少。二段污水处理流程的缺点是对含油污水水质变化适应性较差,处理后水质不如三段处理流程好,除油罐容积大,效率低。 三、粗粒化—混凝除油—单阀滤罐过滤流程 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 粗粒化—混凝除油—单阀滤罐过滤流程 三、国内外采用的污水处理工艺 备注:该流程是在二段污水处理流程基础上的改进流程,污水经粗粒化罐处理后由于油珠粒径变大,可大大减少其在混凝除油罐内的停留时间,一般不再投加混凝剂。出水水质能够达到二段污水处理流程的程度。基建投资较少。 四、自流处理流程 当污水处理站和注水站合并建站时,可采用自流流程,省去净化罐及外输泵等环节。此流程可节省基建投资,占地面积和能源。 三、国内外采用的污水处理工艺 五、自然除油—粗粒化—压力除油—压力过滤流程 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 自然除油—粗粒化—压力除油—压力过滤流程 三、国内外采用的污水处理工艺 备注:自然除油—粗粒化—压力除油—压力过滤流程中含油污水经过自然除油罐、缓冲罐,然后进入粗粒化罐,进入压力除油罐之前投加混凝剂,然后经压力过滤罐过滤为净化水。压力过滤罐利用净化水进行反冲洗,冲洗后的污水回收至首端重复处理。 六、自然除油—混凝除油—浮选—压力过滤—精细过滤流程 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 自然除油—混凝除油—浮选—压力过滤—精细过滤流程 三、国内外采用的污水处理工艺 备注:自然除油—混凝除油—浮选—压力过滤—精细过滤流程是目前较为先进的流程之一。此流程是在混凝除油罐之后加入了浮选剂,进一步去除水中的油和悬浮物等,并且压力过滤之后又精细过滤,这样就保证有较高质量的净化水。优点是处理后水质很好,适于回注低渗透油层。缺点是投资较大,费用高,适用于水质要求严格的污水处理站设计应用。 七、含油污水密闭流程 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 S219 天然气密闭工艺流程图 收油罐 沉降罐 缓冲罐 加压泵 滤罐 净化罐 外输泵 分离器 调压阀 过滤器 水封罐 余 气 放 空 来水 天然气 气源 外输 三、国内外采用的污水处理工艺 108 备注:将上述各个流程中的自然除油罐、缓冲罐、净化罐、反冲洗回收水罐等均采用天然气密封隔离氧气,避免曝氧,使污水中溶解氧含量升高,溶解氧是造成腐蚀的重要因素之一。 八、压力密闭流程 压力密闭处理可以利用含油污水的水溶性烃类气体进行浮选除油,利用脱水器压力而不需加压泵加压,避免污油乳化,同时可减少油气损失,又因含油污水处于无氧状态,这样确保水质稳定、结垢少、腐蚀性小。 三、国内外采用的污水处理工艺 工艺分类 一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标 五、展望 六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺 水质要求: 1. 粘土膨胀 2. 机械杂质 3. 微粒运移 4. 细菌堵塞 5. 反应沉淀物 6. 原油 1. 溶解氧 2. CO2 3. H2S 4. 细菌 1. 无机垢 2. 有机垢 注水引起的油层损害主要类型: 堵塞、腐蚀、结垢。 四、污水处理应达到的水质指标 水质要求主要根据油藏孔隙结构和渗透性分级、流体物理化学性质以及水源水型有关。 SY/T 5329-94 碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法 起草单位:胜利石油管理局地质科学研究院 被代替标准:SY 5329-88 发布日期:1995-1-18 实施日期:1995-7-1 四、污水处理应达到的水质指标 水质稳定,与油层水相混不产生沉淀; 水注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或悬浊; 水中不得携带大量悬浮物,以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道; 对注水设备腐蚀性小; 当一种水源不足,需要第二种水源进行混合注水时,应首先进行室内实验,证实两种水的配伍性好,对油层无伤害才可注入。 (1) 水质基本要求 四、污水处理应达到的水质指标 四、污水处理应达到的水质指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 推荐水质主要控制指标 注入层平均空气渗透率,μm2 注入层平均空气渗透率,μm2 <0.1 <0.1 <0.1 0.1~0.6 0.1~0.6 0.1~0.6 >0.6 >0.6 >0.6 标准分级 标准分级 A A A B B B C C C 标准分级 标准分级 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 控 制 指 标 悬浮固体浓度(mg/l) ≤1 ≤2 ≤3 ≤3 ≤4 ≤5 ≤5 ≤7 ≤10 控 制 指 标 悬浮颗粒直径中值(um) ≤1 ≤1.5 ≤2 ≤2 ≤2 ≤3 ≤3 ≤3.5 ≤4 控 制 指 标 含油量(mg/L) ≤5 ≤6 ≤8 ≤8 ≤10 ≤15 ≤15 ≤20 ≤30 控 制 指 标 平均腐蚀速率(mm/a) <0.076 <0.076 <0.076 <0.076 <0.076 <0.076 <0.076 <0.076 <0.076 控 制 指 标 点腐蚀 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 A1、B1、C1级:试片各部均无点蚀。 A2、B2、C2级:试片有轻微点蚀。 A3、B3、C3级:试片有明显点蚀。 控 制 指 标 SRB菌含量(个/ml) 0 <10 <25 0 <10 <25 0 <10 <25 控 制 指 标 铁细菌含量(个/ml) n×102 n×102 n×102 n×103 n×103 n×103 n×104 n×104 n×104 控 制 指 标 腐生菌含量(个/ml) n×102 n×102 n×102 n×103 n×103 n×103 n×104 n×104 n×104 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 注: 1<n<10 《碎屑岩油藏注水水质推荐标准》SY/T-5329-94 备注:悬浮固体质量浓度、粒径中值; 含油量; 平均腐蚀率、点腐蚀; 细菌含量(腐生菌TGB、硫酸还原菌SRB、铁细菌); (2) 辅助水质指标 溶解氧含量; 硫化氢、侵蚀性二氧化碳含量; 铁离子含量; pH值。 四、污水处理应达到的水质指标 备注:1、水质的主要控制指标已达到注水要求,注水又交顺利,可以不考虑辅助指标,如果达不到要求,为查明原因可进一步检测辅助性指标。 2、水中的溶解氧可加剧设备腐蚀,当腐蚀率不达标时,应先检测溶解氧,油层采出水中溶解氧质量浓度最好是小于0.05毫克每升,不超过0.10毫克每升,清水中的溶解氧要小于0.50—— 3、侵蚀——含量等于0时此水稳定,大于0时此水可溶解碳酸钙并对注水设施有腐蚀作用,小于0时有碳酸盐沉淀出现。侵蚀——含量要求大于或等于-1.0毫克每升,小于或等于1.0。 4、系统中有硫化物增加是细菌作用的结果,硫化物过高的水可导致水中悬浮物增加,清水中不含硫化物,油层采出水硫化物质量浓度应小于2.0—— 5、水PH值应控制在7.0正负0.5为宜。 6、水中含亚铁时,由于细菌作用可将二价铁转化为三价铁而生成氢氧化铁沉淀,当水中含硫化物时,可生成硫化亚铁沉淀,使水中悬浮物增加。 一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标 五、展望 六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺 五、展望 随着全球范围水资源短缺的加剧,以及人们对环境污染认识的加深, 油田污水处理后回用已经越来越受到重视。近期的研究有如下趋势: 五、展望 1.新型水处理药剂的研制和开发 混凝剂是油田采出水、钻井污水等处理中重要的药剂,研制混凝能力强、能够快速破乳、沉降速度快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是水处理药剂开发者致力的方向。 五、展望 近年来,研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。 五、展望 2.先进设备的研制和新技术的应用 横向流含油污水除油器,光催化氧化技术,电絮凝技术等都取得了较好的效果。另外,微波能技术和超声波技术也都是今后研究的重点。 五、展望 3.生物处理技术 生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。 五、展望 4.膜分离技术的研究及推广 膜分离技术用于油田污水处理,目前尚处于工业性试验阶段,难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此,今后的研究重点是:开发质优价廉的新材料膜;减少膜污染的方法;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。 五、展望 5.开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积。 膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用,但目前未见其应用于油田污水处理的报道。但就其自身特点而言,膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转。 一、含油污水的性质 二、国内外采用的污水处理技术 三、国内外采用的污水处理工艺 四、污水处理应达到的水质指标 五、展望 六、水处理药剂与作用原理 油田污水处理技术及工艺 一、基本概念 水处理剂:分为污水处理剂和水质稳定剂 六、污水处理药剂与作用原理 备注:污水处理剂:用于去除水中污染物质(如油和悬浮物固体)的化学药剂。主要有混凝剂和浮选剂。 水质稳定剂:为了防止工业用水、回注水在系统中产生腐蚀、结垢和细菌而加入的化学药剂。包括:缓蚀剂、防垢剂、杀菌剂、清洗剂和预膜剂。 二、混凝剂及作用原理 1、混凝:? 六、污水处理药剂与作用原理 备注:化学混凝所处理的对象,主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。大颗的悬浮物由于受重力的作用而下沉,可以用沉淀等方法除去。但是,微小粒径的悬浮物和胶体,能在水中长期保持分散悬浮状态,即使静置数十小时以上,也不会自然沉降。这是由于胶体微粒及细微悬浮颗粒具有“稳定性”。 二、混凝剂及作用原理 2、胶体的稳定性 : 六、污水处理药剂与作用原理 备注:胶粒在水中受几方面的影响:①由于胶粒带电现象,带相同电荷的胶粒产生静电斥力,而且∫电位愈高,胶粒间的静电斥力愈大; ②受水分子热运动的撞击,使微粒在水中作不规则的运动,即“布朗运动;” ③胶粒之间还存在着相互引力——范德华引力。范德华引力的大小与胶粒间距的2次方成反比,当间距较大时,此引力略去不计。 一般水中的胶粒∫电位较高。其互相间斥力不仅与∫电位有关,还与胶粒的间距有关,距离愈近,斥力愈大。而布朗运动的动能不足以将两颗胶粒推近到使范德华引力发挥作用的距离。因此,胶体微粒不能相互聚结而长期保持稳定的分散状态。 二、混凝剂及作用原理 使胶体微粒不能相互聚结的另一个因素是水化作用。 六、污水处理药剂与作用原理 备注:由于胶粒带电,将极性水分子吸引到它的周围形成一层水化膜。水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。但是,水化膜是伴随胶粒带电而产生的,如果胶粒的电位消除或减弱,水化膜也就随之消失或减弱。 3、混凝原理 化学混凝的机理至今仍未完全清楚。因为它涉及的因素很多,如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH值、碱度,以及混凝剂的性质和混凝条件等。但归结起来,可以认为主要是三方面的作用: 六、污水处理药剂与作用原理 3、混凝原理 (1)压缩双电层作用 : 六、污水处理药剂与作用原理 备注:水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态,主要是由于胶粒的∫电位。如能消除或降低胶粒的∫电位,就有可能使微粒碰撞聚结,失去稳定性。在水中投加电解质——混凝剂可达此目的。例如天然水中带负电荷的粘土胶粒,在投入铁盐或铝盐等混凝剂后,混凝剂提供的大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层。因为胶核表面的总电位不变,增加扩散层及吸附层中的正离子浓度,就使扩散层减薄,图8—1中的∫电位降低。当大量正离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时,∫电位为零,称为等电状态。在等电状态下,胶粒间静电斥力消失,胶粒最易发生聚结。实际上,∫电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时,胶粒就开始产生明显的聚结,这时的∫电位称为临界电位。胶粒因电位降低或消除以致失去稳定性的过程,称为胶粒脱稳。脱稳的胶粒相互聚结,称为凝聚。 (2)吸附架桥作用 六、污水处理药剂与作用原理 3、混凝原理 备注:三价铝盐或铁盐以及其他高分子棍凝剂溶于水后,经水解和缩聚反应形成高分子聚合物,具有线性结构。这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附。因其线性长度较大.当它的一端吸附某一胶粒后,另一端又吸附另一胶粒,在相距较远的两胶粒间进行吸附架桥,使颗粒逐渐结大,形成肉眼可见的粗大絮凝体。这种由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程,称为絮凝。 (3)网捕作用 上述三种作用产生的微粒凝结理象——凝聚和絮凝总称为混凝。 六、污水处理药剂与作用原理 3、混凝原理 备注:三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中,能集卷、网捕水中的胶体等微粒,使胶体粘结。 对于不同类型的混凝剂,压缩双电层作用和吸附架桥作用所起的作用程度并不相同。对高分子混凝剂特别是有机高分子混凝剂,吸附架桥可能起主要作用;对硫酸铝等无机混凝剂,压缩双电层作用和吸附架桥作用以及网捕作用都具有重要作用。 六、污水处理药剂与作用原理 3、混凝原理 4、混凝剂和助凝剂 混凝剂: 六、污水处理药剂与作用原理 (1)无机盐类混凝剂 备注:用于水处理中的混凝剂应符合如下要求:混凝效果良好,对人体健康无害,价廉易得,使用方便。混凝剂的种类较多,主要有以下两大类: (1)无机盐类混凝剂 目前应用最广的是铝盐和铁盐。铝盐中主要有硫酸铝、明矾等。硫酸铝的产品有精制和粗制两种。精制硫酸铝是白色结晶体。粗制硫酸铝价格较低,但质量不稳定,因含不溶杂质较多,增加了药液配制和排除废渣等方面的困难。明矾是硫酸铝和硫酸钾的复盐是天然矿物。硫酸铝混凝效果较好,使用方便,对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时,硫酸铝水解困难,形成的絮凝体较松散,效果不及铁盐。铁盐中主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等。三氯化铁是褐色结晶体,极易溶解,形成的絮凝体较紧密,易沉淀;但三氧化铁腐蚀性强.易吸水潮解,不易保管。硫酸亚铁 FeSO4 ·7H20是半透明绿色结晶体,离解出的二价铁离子Fe2+不具有三价铁盐的良好混凝作用,使用时应将二价铁氧化成三价铁。同时,残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色, Fe2+与水中某些有色物质作用后,会生成颜色更深的溶解物。 (2)高分子混凝剂: 六、污水处理药剂与作用原理 4、混凝剂和助凝剂 混凝剂: 备注:高分子混凝剂有无机和有机的两种。聚合氯化铝和聚合氧化铁是目前国内外研制和使用比较广泛的无机高分子混凝剂。聚合氯化铝的混凝作用与硫酸铝并无差别。硫酸铝投入水中后,主要是各种形态的水解聚合物发挥混凝作用。但由于影响硫酸铝化学反应的因素复杂,要想根据不同水质控制水解聚合物的形态是不可能的。人工合成的聚合氧化铝则是在人工控制的条件下预先制成最优形态的聚合物,投入水中后可发挥优良的混凝作用。它对各种水质适应性较强,适用的pH值范围较广,对低温水效果也较好,形成的絮凝体粒大而重,所需的投量约为硅酸铝的1/2—1/3。有机高分子混凝剂有天然的和人工合成的。这类混凝剂都具有巨大的线状分子。每—大分子有许多链节组成。凡有机高分子混凝剂链节上含有的可离解基团离解后带正电的称为阳离子型,带负电的称为阴离子型;链节上不含可离解基团的称非离子型。主要有聚丙稀酰胺类、丙稀酰胺和DMDAAC共聚物和PAM的改性物。有机高分子混凝剂由于分子上的链节与水中胶体微粒有极强的吸附作用,混凝效果优异。即使是阴离子型高聚物,对负电胶体也有强的吸附作用;但对于未经脱稳的胶体,由于静电斥力有碍于吸附架桥作用,通常作助凝剂使用。阳离靶塑的吸附作用尤其强烈,且在吸附的同时,对负电胶体有电中和的脱稳作用。 (3)助凝剂: 六、污水处理药剂与作用原理 4、混凝剂和助凝剂 备注:当单用混凝剂不能取得良好效果时,可投加某些辅助药剂以提高混凝效果,这种辅助药剂称为助凝剂。助凝剂可用以调节或改善混凝的条件,例如当原水的碱度不足时可投加石灰或重碳酸钠等;当采用硫酸亚铁作混凝剂时可加氧气将亚铁Fe2+氧化成三价铁离子Fe3+等。助凝剂也可用以改善絮凝体的结构,利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用.使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密,常用的有聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠、红花树等。 四、水质稳定剂 1、缓蚀剂: 氧化膜型缓蚀剂 沉淀膜型缓蚀剂 吸附膜型缓蚀剂 六、污水处理药剂与作用原理 备注:氧化膜型缓蚀剂:在金属表面形成钝化膜而防止金属腐蚀,主要有钼酸盐、铬酸盐和钨酸盐 沉淀膜型缓蚀剂:分水中离子沉淀膜型和金属离子沉淀膜型缓蚀剂,主要有MBT和聚磷酸盐及锌盐 吸附膜型缓蚀剂:主要有有机胺类,在金属表面形成吸附膜而防止金属腐蚀 四、水质稳定剂 2、防垢剂: 无机聚磷酸盐 有机膦酸盐 低分子量聚合物 六、污水处理药剂与作用原理 备注:油田水系统中垢的类型:水垢、腐蚀产物、微生物粘泥、油及悬浮物 防垢机理:络合作用,晶格歪曲,凝聚与随后分散 主要的防垢剂:无机聚磷酸盐,有机膦酸盐,低分子量聚合物 3、杀菌剂: 4、清洗剂: 5、预膜剂: 六、污水处理药剂与作用原理 四、水质稳定剂 备注:3、杀菌剂:分氧化型和抑制型,如氯气、二氧化氯、1227、1231、二硫氰基甲烷、戊二醛等 4、清洗剂:有强酸型和弱酸型两种 5、预膜剂:用缓蚀预膜,在运行前或清洗后对系统进行处理,正常的水质处理只是起修补作用。
网友评论
more
环境保护最新内容
10-16
污水处理技术与工艺
08-10
新《固废法》解读
07-28
环境保护相关betway必威官方网站 培训
06-02
安全环保健康培训管理
05-08
健康安全环保宣贯材料…
04-23
大气污染噪声污染
04-23
企业突发环境污染事故…
04-23
气田含汞污水处理现场…
环境保护热点内容
84
环境保护培训教材
65
碳达峰碳中和ppt课件
53
环境因素及安全危险…
48
环境保护相关betway必威官方网站 培训
45
危险废物储存管理
42
新环境保护法及环保…
40
企业固废环境管理手册
35
新《固废法》解读
相关内容
常见突发事件处置
地方党政领导干部安全生产…
打造企业新中层
常见叉车危险事故预防
变更管理培训课件
创想安科
网站简介
会员服务
广告服务
业务合作
提交需求
会员中心
在线投稿
版权声明
友情链接
联系我们