钻井污水处理技术研究进展

通过分析钻井污水的来源及钻井污水共同的特点。阐述了国内外钻井污水处理的方法，即电絮凝浮选法、混凝－气浮－过滤法、机械过滤法和过滤－吸附－反渗透法和化学混凝－强化固液分离法以及絮凝剂作用机理，即压缩双电层机理、吸附电中和作用、吸附架桥作用和沉淀物网捕作用。提出要进一步开展絮凝机理研究，为今后研制性能更好的钻井污水处理剂新型产品提供理论和实验依据；絮凝剂要在防腐、杀菌等方面起一定作用，使絮凝剂产品多样化和多功能化，以提高絮凝效果；在优选絮凝剂产品的基础上，加强对絮凝处理工艺的研究，规范各种处理措施，将会对提高处理效果起到十分重要的作用。     

钻井污水处理单元设备及工艺流程研究

钻井污水产生的面广 ,量大 ,成分复杂 ,水质差别很大 ,不可能用一种固定的装置及流程有效地处理不同油田的钻井污水。江汉油田钻井污水含有较多的悬浮物和油分 ,还含有各种钻井液添加剂和大量的氯离子。通过对取自 3口井的不同钻井污水水样所做的电絮凝、离心分离和气浮等试验 ,优选出最为经济、高效的单元处理设备。利用这些模拟单元体优选出可供各油田选用的 3套工艺流程。在此基础上 ,经过改进的ZJW— 3B移动式钻井污水处理装置 ,完成了 3口井的工业试验。各项试验表明 ,高速离心机分离的处理效果较理想 ,但设备投资费用大 ,而化学混凝—斜管沉淀—气浮—过滤工艺流程的技术成熟 ,性能稳定 ,处理后的水质达到了排放标准 ,为钻井污水的处理开拓了新的途径。     

用混凝剂处理油田污水的应用现状及展望

油田的污水主要含有大量悬浮物质、钻井液添加剂,并且呈碱性的钻井污水和含有油的采油污水,它们的处理不同于其他工业污水。所用的混凝剂要求絮凝能力更强,速度更快,产生的絮凝体体积小,在不同酸碱性的污水中同样有效等特点。为此,油田环保工作者研究开发和使用了适合油田污水处理用的混凝剂,现就这类混凝剂开发应用现状作一介绍,对它们存在的问题及今后的发展进行了评述。     

钻井污水COD去除的研究

本文采用一次、二次混凝法对油田钻井污水ＣＯＤｃｒ,值去除进行了较详细的讨论,分析了ＣＯＤｃｒ值去除的影响因素,并对江苏油田近十口钻井污水进行了处理,处理后水质达到了国家规定的排放标准,为最终解次钻井污水对环境的影响提供了一条有效的途径。     

钻井污水ζ电位的影响因素试验研究

钻井污水是一种含有粘土粒子、电解质、钻井液添加剂及少量油的多组分分散体系,粘土颗粒基本处于胶体范围,ζ电位是该体系的重要特征。以模拟粘土悬浮液和实际钻井污水为对象,研究ζ电位的变化规律。研究表明,pH值和添加剂是影响ζ电位的主要因素。由于钻井液添加剂的存在,钻井污水ζ电位性质不同于单一粘土悬浮液,无机絮凝剂对ζ电位的影响大于有机絮凝剂,有机絮凝剂对ζ电位影响不明显。试验结果表明钻井污水絮凝机理是无机絮凝剂以吸附电中和与压缩双电层为主,有机絮凝剂则以吸附架桥为主。钻井污水的最佳处理工艺宜采用先投加无机絮凝剂后投加有机絮凝剂的处理方式。     

含交联胍胶废水与油田采出水掺混处理模拟试验

以交联胍胶为主的施工作业产生的废液按不同比例加入到水驱含油污水深度处理站污水中,模拟不同程度联合站污水水质波动情况,在室内研究考察废液含量对采出污水处理的影响规律。随污水中废液含量增加,污水的透光率和过滤性能接近线性降低。分析了废液中交联胍胶影响污水处理效果的机理。废液含量对絮凝处理的影响规律为:对CPAM絮凝影响较大,含1%废液污水最佳絮凝效果CPAM加剂量为10 mg/L,其余水样最佳絮凝效果加剂量均为20 mg/L;对PAC絮凝影响较小,加剂量100 mg/L以后,絮凝效果增加幅度减小;对CPAM与PAC复配絮凝影响基本符合废液含量增大絮凝效果降低的规律,PAC加量超过50 mg/L后,絮凝效果增加不明显。     

自制聚硅氯化铝在钻井污水中的应用

基于钻井污水含铁量高的特点,在室温、常压下以硅酸钠、硅酸乙酯和三氯化铝为原料制备了聚硅氯化铝(PASC),并将其与筛选出的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合使用,通过分析其对铁离子去除率的影响,确定了最佳的操作条件:温度30℃,pH=7.0,PASC加量为50.0mg/L,APAM加量为10.0 mg/L,搅拌速度60 r/min,搅拌15 min,静置40 min。此条件下污水的铁离子去除率可达96.03%。实验表明,复合絮凝剂PASC和APAM是处理钻井污水的理想絮凝剂,采用PASC处理钻井污水的絮凝效果明显好于聚合氯化铝(PAC)。     

三步法预处理特殊污水

常规工艺预处理钻井废液、酸化废液、压裂废液等特殊污水效果差.本文介绍的氧化吸附、pH值微调、絮凝净化三步法特殊污水预处理技术,通过对特殊污水进行泥浆脱稳、油水分离、污水净化等预处理工序,使其达到与采油污水配伍,再按比例掺入采油污水处理系统,可实现水质稳定达标.     

废弃钻井液固液分离技术研究

针对江苏油田废弃钻井液处理过程中使用絮凝剂时出现的问题,探讨了废弃钻井液化学固液分离的机理.研究了单独的无机絮凝剂、有机絮凝剂以及无机絮凝剂和有机絮凝剂共同作用下对废弃钻井液和钻井污水的ζ电位的影响,优选确定了5套化学脱稳配方和2套污水二次处理试验方案.对S19-3井废弃钻井液进行了工业化现场试验,结果表明,所选用的化学脱稳配方对废弃钻井液体系有很强的脱稳效果,更易于离心脱水分离.而离心脱出水经混凝沉降和过滤处理,C0D去除率达80.8%,SS去除率达99.2%,混凝沉降、过滤效率高,外排水都符合GB 8978-1996"污水综合排放标准"规定的一级标准要求;絮凝泥渣再造浆率差,泥渣浸出液中主要污染物含量均很低,可以就地掩埋,不会对环境构成危害.     

废弃钻井泥浆上层液脱色方法初步研究

本文初步研究了化学絮凝、化学氧化和物理吸附法处理废弃钻井泥浆上层液的脱色效果。实验结果表明:在高 pH 条件下用 HPAM 加氢氧化钙、硫酸亚铁加氢氧化钙絮凝处理废弃钻井泥浆上层液可达到良好的脱色效果。氧化剂次氯酸钙、Fenton 试剂、吸附剂活性炭均对化学絮凝处理后的废液有一定的脱色效果。     

幅流式二沉池设计探讨

本文分析比较幅流式二沉池不同池型的流态,认为幅流式宜为设计选用池型,并结合工程设计实例,介绍了絮凝—沉淀新工艺在幅流式二沉池中的一种应用方法。     

壳聚糖用于活性污泥絮凝沉降条件的研究

对壳聚糖用于活性污泥絮凝沉降的ｐＨ值适用范围，投加浓度进行了研究，并与常规絮凝剂聚丙烯酰胺（ＰＡＭ）和聚合氯化铝（ＰＡＣ）进行了比较，结果表明，壳聚糖作为活性污泥絮凝剂，投加量为３ｍｇ／Ｌ时，即有即好效果，ｐＨ值适用范围为５－８，ｐＨ６，为最佳值，在活性污泥ｐＨ７．６（自然值）壳聚糖与阳离子聚丙烯酰胺在实验浓度范围内效果基本相当，且优于２０ｍｇ／Ｌ聚合氯化铝。     

Flocculation of the Moroccan phosphates slimes

In Morocco, the phosphate industry generates by washing during the ore beneficiation in humid way, big quantities of sludge loaded in fine mineral particles （or slimes） with contents of water in the order of 90-95%. The specific consumption in water for the beneficiation of one tone of dry ore is approximately 0.6 m3. The management of this sludge and the recycling of process water are played to a schema of solid-liquid separation by flocculation, settling then stocking in basins of several dozens hectares. Recovered clear waters are recycled into the circuit of washing. The principal motivation of this work which is a part of EL MAA project is dedicated to the study of the impact of the speed of agitation on the flocculation behavior in terms of dewatering of the phosphate slimes and recycling of the process water. Study was driven on sample of slimes taken in entrance of the thickeners of a Moroccan washing plants, before flocculation. The raw slimes have a concentration in solid of 75.5 g·L^-1, a P205 grade of 17.3% and a free settling velocity 9 cm·h^-1. Fine fraction -2 μm, responsible for the poor settling of slimes is composed in practice of nearly 96% of smectite. It represents 9% of the dry solid content in the slimes. Measurements reveal important variations of the granulometric and textural properties of large floes in response to flocculation, opening ways of optimization for the velocity gradient.     

英买力气田污水絮凝处理试验研究

针对英买力作业区气田采出污水矿化度高、腐蚀性强、总铁含量高、硫化物含量低、细菌含量较低、pH值低的特点,通过研究调整pH值、除铁剂种类及其用量、无机和有机絮凝剂种类及其用量以及加药间隔时间等的研究,对英买力气田污水进行絮凝处理。结果表明:当pH值为7.5、除铁剂加量为25 mg/L、无机絮凝剂加量为80 mg/L、有机絮凝剂加量为2.5 mg/L,有机絮凝剂与无机絮凝剂加药间隔控制在30～40 s时,处理后的污水的含铁量、含油量、SS含量、腐蚀速率由处理前的18.1～19.5 mg/L、54.9～64.3 mg/L、256.3～276.9 mg/L、0.0897 mm/a分别下降到0.049～0.059 mg/L、2.0～5.5 mg/L、7.2～9.6 mg/L、0.0103 mm/a。     

三元共聚阳离子型聚丙烯酰胺的合成及性能研究

以丙烯酰胺(AM)、自制的阳离子单体(E-AM)及二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,氧化还原剂和水溶性偶氮化合物为复合引发剂,采用水溶液聚合法合成了三元共聚阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂P(AM/E-AM/DMDAAC)。用FT-IR对其结构进行表征,并对聚合物溶解性、残留单体及絮凝效果进行评价。实验结果表明,AM为35g,E-AM为10g,DMDAAC为5g,w(单体)=34.8%,获得的聚合物产品溶解时间小于20min,单体残留量小于0.9%。对模拟污水,聚合物添加量为4mg/L时表现出很好的絮凝效果。     

炼油污水气浮絮凝工业试验研究

气浮絮凝前处理是提高炼油污水生化处理达标率的关键。用研制的HIHON＋TIDI复合絮凝剂投入工业运行试验，取得了明显的效果。     

Modeling the Onset of Asphaltene Flocculation at High Pressure by an Association Model

A new thermodynamic model was developed to calculate the onset of flocculation in crude oil systems similarly to the liquid-liquid equilibrium of polymer solutions. The key concept of the model is that asphaltene self-association leads to a polydisperse system of associates characterized by a size distribution function. Using continuous thermodynamics the mass action law is applied to the association equilibrium and an analytical expression for the size distribution function is derived. In contrast to polymer thermodynamics this distribution function depends on temperature, pressure, and concentration. For modeling the high pressure equilibrium the Sako-Wu-Prausnitz equation of state is applied. The model was tested on existing flocculation data for three systems of the type methane + i-octane + maltene + asphaltene with crude oils of different asphaltene contents. The amount of precipitant necessary to provoke flocculation was calculated in good agreement with the experimental data for all three systems up to a pressure of 15 MPa.     

延长油田长2储层采出水回注结垢研究

以延长油田长2储层采油厂的采出水为研究对象,采用Scalechem软件对采出水及其与地表水、地层水的配伍进行了结垢预测。结果表明,在地面管线中,ρ(BaSO_4垢)为176mg/L,ρ(CaCO_3垢)为540mg/L;在井筒水平段,ρ(BaSO_4垢)为168mg/L,ρ(CaCO_3垢)为526mg/L,不符合油田回注水要求。需进行絮凝复配工艺处理,ρ(PAC)为60mg/L,ρ(CPAM)为1.2mg/L,最佳加药间隔为30s,搅拌时间为5min,处理后采出水透光率为88.1%,配伍性较好。采用Scalechem软件进行结垢预测,BaSO_4结垢率降低超过75%,CaCO_3结垢率降低甚至达到99%,降低了采水负荷,符合油田回注水要求。     

STUDY ON BLENDS OF CRUDE OIL WITH SLUDGE LEFT IN KUWAITI OIL LAKES

ABSTRACT

An attempt has been made to determine the optimum amount of light crude oil (API=37) to be added to sludge left in Kuwaiti oil lakes to make a blend that has acceptable properties for refining purposes. Blends of different proportions were prepared and examined. Tests on selected physical properties such as API gravity, salt content, sulfur content, and viscosity were carried out. Analysis of experimental data indicated that a two weight percent blend of sludge with light crude oil would be the most appropriate proportion that will not jeopardize the specifications required by the refinery.

Experimental values of viscosity were compared with some of the available predictive correlations. The true boiling point (TBP) distillation was conducted to obtain yields of different cuts that could be produced out of the optimum proportion of the blends. Distillation curve for the 2wt% blend of sludge with light crude oil was compared with the distillation curves for each component of the blend.     

炼油厂三泥分离回收技术研究

开发了炼油厂三泥处理工艺，通过加剂对三泥进行絮凝、破乳等预处理，将其中的油、水初步分离，再经杀菌、脱水、过滤等过程，使三泥中的油、水、渣得到了彻底分离。