稠油污水除硅技术的研究

摘要

本文是关于对稠油污水除硅技术的研究。对稠油污水处理后一般回用于热采锅炉。而回用于锅炉的原稠油污水中的硅易于在热负荷度高的地方或水循环不良的炉管内形成致密坚硬的硅酸物水垢。因而去除稠油污水中氧化硅是油田废水处理的一项重要任务。 化学药剂除硅的方法是一项很常用和基本的除硅方法。选择了三种不同的除硅剂CaO、MgCl<,2>、CaCl<,2>。利用了正交实验的方法对每种除硅剂除硅的影响因素进行了研究。研究结果表明：三种除硅剂的主要影响因子中，温度和除硅剂的用量对除硅效果的影响较大。且通过进一步的单因素分析发现，每种除硅剂在合适的温度、除硅剂用量、反应时间下除硅效率均可以达到国家的《锅炉进口水质标准(SYJ0027-94)》的要求。 作为强化化学除硅的方法，在实验室又研究了絮凝剂对除硅过程的增效作用。用阳离子聚丙烯酰胺作絮凝剂研究了阳离子聚丙烯酰胺的浓度和用量以及搅拌强度对除硅效率的影响。结果表明：CaCl<,2>除硅的絮凝强化实验所需阳离子聚丙烯酰胺浓度为0.1％、用量为25ml、搅拌强度为100r/min时可以使除硅效率提高到88.4％。MgCl<,2>除硅的絮凝强化实验所需阳离子聚丙烯酰胺浓度为0.1％、用量为30ml、搅拌强度为80r/min时可使除硅效率提高到86.6％。CaO除硅的絮凝强化实验所需阳离子聚丙烯酰胺浓度为0.1％、用量为20ml、搅拌强度为100r/min时可以使除硅效率提高到83％。 根据在正交实验中得到的温度的最佳条件，通过尝试法探讨了除硅剂的除硅反应速率方程。研究发现：每种除硅剂的除硅反应级数都是2级。 此外，在实验室对硅容耐性进行了研究，主要分别对不同浓度二氧化硅溶液、作用时间、温度、pH值对硅结垢量的影响。结果表明：这四种因素对硅结垢量均有不同程度上的影响。 与前人的研究比较，本论文的创新之处表现在： (1)从化学沉降除硅的角度上出发，研究了阳离子聚丙烯酰胺对除硅过程的增效作用。 (2)在各种除硅反应条件确定的基础上，探讨了除硅剂的反应速率方程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1项目的来源及意义

1.2锅炉给水中氧化硅的危害行为

1.3除硅方法的简介

1.3.1混凝脱硅

1.3.2膜法除硅

1.3.3离子交换除硅

1.3.4气浮脱除胶体硅

1.3.5电凝聚脱硅

1.3.6氢氟酸脱硅

1.4混凝剂种类及现状

1.5目前存在的问题

第二章实验准备

2.1仪器和试剂

2.2实验方法

2.2.1二氧化硅的测定方法

2.2.2影响因素的确定方法

2.3实验步骤

2.3.1溶液的配制

2.3.2标准曲线的绘制

2.3.3硬度的测定

2.3.4硅含量的测定

2.4正交实验

第三章除硅的正交实验

3.1 CaCl2的除硅

3.1.1采用L25(54)正交表对CaCl2的除硅条件进行研究

3.2 MgCl2的除硅

3.2.1采用L25(54)正交表对MgCl2的除硅条件进行研究

3.3 CaO的除硅

3.3.1采用L25(54)正交表对CaO的除硅条件进行研究

第四章除硅絮凝实验

4.1 CaCl2的絮凝实验

4.2 MgCl2的絮凝实验

4.3 CaO的絮凝实验

第五章建立反应速率方程

5.1除硅反应pH值的选择

5.2确定反应速率方程

第六章硅容耐性研究

6.1实验药品和反应器

6.2实验结果与讨论

6.2.1二氧化硅的含量变化与硅垢结垢量的关系

6.2.2时间(水量)与结垢量的关系

6.2.3二氧化硅的含量为80～100 mg/L时，温度对结垢量的影响

6.2.4 pH值对结垢量的影响

结论与创新点

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文