硅藻精土混凝—特种菌降解联合工艺处理采油污水应用研究

摘要

随着我国石油产量的逐年增加，采油污水的排放量日益增大，对环境的危害也日趋严重。采油污水中成份复杂，且不同油区含油污水的成分也有很大差别。采油污水处理目标是既要去除水中的大量油类，同时兼顾去除水中溶解性有机物，悬浮物、皂类、酸碱、硫化物、氨氮等，处理难度大，往往需要多种方法组合使用，如分离、气浮法、化学法、生化法、膜法、氧化法、吸附法等。采出水的排放达标问题已经成为困扰油田发展的一大难题。
　　本文以胜利油田孤岛采油厂孤五联合站采油污水为研究对象，首先考察了在特定的工况下气浮法对含聚采油污水污染物的去除效果，并进行特种菌驯化筛选，以及现场动态试验，其后又对硅藻精土混凝工艺处理采油污水进行技术及经济分析，确定了最佳处理工艺。取得了以下的研究成果：
　　考察了气浮工艺对采油污水中污染物去除效果，试验表明气浮对石油类的去除率平均达到91.03％，同时对SS、CODCr、BOD5等也有显著效果，但是对TN、TP、NH4+-N等的去除效果不是很明显。
　　考察了PAC、PFS及硅藻精土等混凝剂对采油废水的处理效果，硅藻精土处理后水透光率高达88.9%，远远高于其他混凝剂，同时综合考虑其它各种因素，继而确定硅藻精土为采油污水处理剂。
　　考察了硅藻精土处理剂对采油污水的处理效果，确定混凝最佳条件为：混凝剂的投量依据原水情况来确定，平均为150mg/L；高速搅拌速度为200r/min，高速搅拌时间为1min，低速搅拌速度为100r/min，低速搅拌时间为3min，试验沉淀时间为30min。
　　研究了pH值、温度、盐度等因素对硅藻精土混凝处理效果的影响。试验表明硅藻精土处理剂的应用范围很广，在一定范围内pH值及温度等因素对其影响不大。
　　筛选获得6株特种菌，可有效降解采油污水中的难降解有机物，有效去除CODCr，混合菌种协同作用去除率达到60%以上。
　　现场试验表明，含聚采油污水经硅藻精土混凝-特种菌生化工艺处理后，可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》一级B标准。

目录

硅藻精土混凝-特种菌降解联合工艺处理采油污水应用研究

APPLICATIONAL STUDY ON THE TREATMENT OF OILY WASTEWATER BY COMBINED PROCESS OF REFINED DIATOMITE COAGULATION AND SPECIFIC BACTERIUM

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景和意义

1.1.1 采油污水主要来源

1.1.2 采油污水的危害

1.2 国内采油污水处理技术概述

1.2.1 除油

1.2.2 混凝法

1.2.3 电解法

1.2.4 生物法

1.2.5 过滤

1.2.6 深度净化

1.2.7 氧化技术

1.3 国外采油污水处理设备与技术概述

1.3.1 净化采出水装置

1.3.2 浮选柱

1.3.3 水混合物分离简易装置

1.3.4 旋流分离器

1.3.5 油水分离旋流器

1.3.6 蒸馏技术

1.3.7 除油处理工艺

1.3.8 生化处理工艺

1.3.9 高级氧化技术处理工艺

1.4 气浮法除油原理及其应用现状

1.4.1 气浮法除油原理

1.4.2 气浮法的分类及其特点

1.5 硅藻精土沉淀除油原理及其应用现状

1.5.1 硅藻精土沉淀除油原理

1.5.2 硅藻精土处理法的特点

1.6 本文主要研究内容

1.6.1 胜利油田概况

1.6.2 存在的问题

1.6.3 本文研究内容

第2章 实验材料与方法

2.1 孤五联采油污水处理工艺

2.2 实验处理工艺及进水

实验仪器与试剂

2.3.1 实验仪器

2.3.2 分析试剂

2.4 实验分析项目及分析方法

2.4.1 透光率的测定

2.5 高效菌筛选与培养方法

2.5.1 富集与分离培养基

2.5.2 采集菌样

2.5.3 富集培养

2.5.4 纯种分离

第3章 含油废水处理的静态小试研究

3.1 气浮除油小试实验

3.1.1 污染物去除效果分析

3.1.2 悬浮物去除效果分析

3.1.3 CODCr去除效果分析

3.1.4 BOD5去除效果分析

3.1.5 废水中氮的去除效果分析

3.1.6 废水中聚合物的去除效果分析

3.2 混凝沉淀小试实验

3.2.1 混凝剂的优化

3.2.2 pH的影响

3.2.3 温度的影响

3.2.4 盐浓度对混凝效果的影响

3.2.5 搅拌速度、搅拌时间对混凝效果的影响

3.2.6 污水油含量对去除效果的影响

3.2.7 验证试验

3.2.8 硅藻精土混凝废渣的回收再利用

3.3 特种菌的驯化与筛选

3.3.1 烃类降解菌的筛选分离结果

3.3.2 温度对高效降解菌株dn1处理效果的影响

3.3.3 pH对高效降解菌株处理效果的影响

3.4 本章小结

第4章 气浮-混凝沉淀-生物处理工艺现场综合试验

4.1 处理工艺流程及装置

4.1.1 进水

4.1.2 气浮除油罐

4.1.3 硅藻精土混凝池兼一沉池

4.1.4 调节池

4.1.5 缺氧生化池

4.1.6 好氧生化池

4.1.7 二沉池

4.2 污染物去除效果与分析

4.2.1 处理效果

4.2.2 CODCr去除效果与分析

4.2.3 BOD5去除效果与分析

4.2.4 石油类去除效果与分析

4.2.5 悬浮物(SS)去除效果与分析

4.2.6 NH4+-N去除效果与分析

4.2.7 TN去除效果与分析

4.2.8 TP去除效果与分析

4.2.9 聚合物去除效果与分析

4.2.10 pH变化与分析

4.3 硅藻精土混凝废渣的回收再利用

4.4 系统运行费用评估

4.4.1 气浮除油系统运行费用评价

4.4.2 硅藻精土混凝系统经济效益评价

4.4.3 特种菌生化处理系统经济效益评价

4.5 系统建设费用评估

4.6 本章小结

结论

参考文献

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哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

个人简历