海上采油污水新型深度处理工艺研究

摘要

如今，海洋石油工业在采油的同时，产生了大量的采油污水。采油污水成分非常复杂，污染物众多，具有粘度大、含油量高、强腐蚀性、易结垢等特点，如果直接排放会对海洋环境造成巨大污染。因此，对采油污水进行相应的处理，降低其污染物指标，达到排放标准，具有重大意义。
　　经过现有处理工艺净化之后的采油污水，其固体悬浮物含量和油含量虽然显著降低，然而并不能达到污水排放标准。同时，传统预处理工艺并不能有效去除采油污水当中的聚丙烯酰胺等聚合物添加剂，导致净化效果不佳。为了进一步去除原油和聚合物，采取“絮凝+精过滤、吸附+Fenton氧化”新型工艺处理采油污水。
　　利用聚合氯化铝、柠檬酸化 Y-型分子筛、活性炭做为复合絮凝剂，用于采油污水絮凝处理。根据Y-型分子筛孔道表面具有易于修饰的硅羟基等特点，利用APTES和柠檬酸对其进行表面修饰后，制备出柠檬酸化 Y-型分子筛。探讨出处理1L水样最佳絮凝条件为：柠檬酸化Y型分子筛添加量0.5g，聚合氯化铝添加0.12g，活性炭添加量为0.5g。絮凝完后水样清澈透明，水质状况得到明显改善，出水固体悬浮物含量最低可达到52mg/L，COD值降低到约200.6mg/L，静置时间为10min，絮凝效率明显提高。
　　Y-型分子筛与ZSM-5型分子筛相比较，硅铝比更低，比表面积更高。实验结果表明，其对APAM和污染物具有更好的吸附效果。利用Y-型分子筛用于采油污水精过滤，对水体净化效果较好，经过16级过滤之后水样固体悬浮物含量降低到10mg/L，油含量降低到14mg/L, COD值降低到101mg/L。经过二级 Al2O3和三级活性炭吸附之后，水样固体悬浮物含量减低到8mg/L，油含量降低到7.29mg/L, COD值降低到95mg/L。
　　经过精过滤之后的采油污水，采用Fenton氧化去除可溶性有机物，进一步降低采油污水 COD值。最佳实验条件为 H2O2/Fe2+摩尔浓度比为6，H2O2/COD质量比为2，反应温度为40℃，反应时间40min，氧化之后水样COD值为75mg/L。

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第一章文献综述

1.1研究背景

1.2采油污水主要污染物

1.3采油污水处理现状

1.4本课题研究思路

1.5论文主要工作及创新点

第二章Y-型分子筛改性及采油污水助絮凝过程研究

2.1实验部分

2.2分子筛表征及制备条件分析

2.3絮凝实验结果与讨论

2.4本章总结

第三章分子筛涂膜精过滤、氧化铝和活性炭吸附处理采油污水的研究

3.1实验试剂与仪器

3.2实验内容

3.3表征及测试分析

3.4实验结果与讨论

3.5本章总结

第四章采油污水Fenton氧化处理

4.1实验部分

4.2实验结果与讨论

4.3本章总结

第五章作用机理研究

5.1絮凝机理研究

5.2精过滤机理研究

5.3 Fenton氧化原理

第六章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢