雷菁花:油田压裂返排液的絮凝沉淀及高级氧化处理研究论文

雷菁花:油田压裂返排液的絮凝沉淀及高级氧化处理研究论文

本文主要研究内容

作者雷菁花(2019)在《油田压裂返排液的絮凝沉淀及高级氧化处理研究》一文中研究指出:随着现代社会对能源的需求及消耗普遍提高,石油行业为提高其采收率会将额外的水注入到储层中保持水压,由此产生大量压裂返排液。这些废液的主要特征是组分较为复杂,污染物的类型众多,主要表现在废水中含有较高的悬浮固体,矿化度及有机物,给压裂返排液的处理增加了一定的难度。通过对长庆油田第五采油厂(定边)油田压裂返排液污染成分分析,表明:压裂返排液呈弱酸性,悬浮物质高达596 mg/L,有机物浓度高达4400 mg/L,并且可生化性低,离子色谱的测定结果表明废水含盐量非常高。因此针对此油田压裂返排液的特点,选用絮凝法对废水进行预处理,以去除其中的悬浮固体;经絮凝沉淀处理之后对废水进行深度处理,包括Fenton氧化处理和纳米ZnO光催化处理,去除废水中高浓度的难降解有机物。对每步工艺操作参数进行优化,得出如下结论:(1)采用絮凝沉降工艺得到的最佳处理条件为:当废水的pH=7,药剂投加量为PAC1.5 g/L,PAM 0.03 g/L,搅拌强度为250 r/min时,废水的COD从4400 mg/L降至1991 mg/L,COD的去除率达到了54.75%,SS从589 mg/L降至18 mg/L,去除率达到96.9%,Ca2+、Mg2+去除率达59.87%,43.83%,Cl-去除率达到47.01%。絮凝机理的初步探究通过对絮体形貌及絮体强度的分析,得出在最佳处理条件下的絮体团聚状态较好,支化结构更加明显,因此絮凝物更容易聚集并因此吸附更多的颗粒物质。(2)Fenton氧化得到的最佳处理条件为:每100ml压裂返排液中,FeSO4·7H2O投加量为0.4 g,H2O2投加量为4ml,pH值为4,增加紫外光照75min时,COD的去除效率最高,可达73.73%,处理之后的COD值降为523 mg/L。采用利用统计学软件Design Expert V7.1.3,通过响应面法模拟出最佳的处理条件为:当FeSO4·7H2O投加量为0.47 g、H2O2投加量为4.35 ml和pH值为4.01时,模拟压裂废水的COD去除率可达到79.09%,与实测值接近,说明模型拟合效果较好。在最佳拟合参数下得到Fenton处理对该油田压裂返排液中Mg2+的去除率高达78.61%,Ca2+的去除率高达78.94%。(3)光催化深度处理技术筛选出椰壳活性炭负载纳米ZnO的降解效率均优于其他两种光催化剂,最佳处理条件为:pH值为4,紫外照射时间为4h,负载型光催化剂的剂量为2 g/L。经处理之后的COD为71.54 mg/L,满足石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015)。考虑催化剂的重复使用性,对椰壳活性炭负载的纳米ZnO在最佳处理条件下反复使用4次,发现其对COD的去除效率大致一样,证明该催化剂满足了经济适用性。经三个工艺处理之后,压裂返排液的出水COD达到72 mg/L,SS为10 mg/L,满足石油化学工业污染物排放标准(GB31571-2015),同时废水中其他污染指标也有大幅度的降低。

Abstract

sui zhao xian dai she hui dui neng yuan de xu qiu ji xiao hao pu bian di gao ,dan you hang ye wei di gao ji cai shou lv hui jiang e wai de shui zhu ru dao chu ceng zhong bao chi shui ya ,you ci chan sheng da liang ya lie fan pai ye 。zhe xie fei ye de zhu yao te zheng shi zu fen jiao wei fu za ,wu ran wu de lei xing zhong duo ,zhu yao biao xian zai fei shui zhong han you jiao gao de xuan fu gu ti ,kuang hua du ji you ji wu ,gei ya lie fan pai ye de chu li zeng jia le yi ding de nan du 。tong guo dui chang qing you tian di wu cai you an (ding bian )you tian ya lie fan pai ye wu ran cheng fen fen xi ,biao ming :ya lie fan pai ye cheng ruo suan xing ,xuan fu wu zhi gao da 596 mg/L,you ji wu nong du gao da 4400 mg/L,bing ju ke sheng hua xing di ,li zi se pu de ce ding jie guo biao ming fei shui han yan liang fei chang gao 。yin ci zhen dui ci you tian ya lie fan pai ye de te dian ,shua yong xu ning fa dui fei shui jin hang yu chu li ,yi qu chu ji zhong de xuan fu gu ti ;jing xu ning chen dian chu li zhi hou dui fei shui jin hang shen du chu li ,bao gua Fentonyang hua chu li he na mi ZnOguang cui hua chu li ,qu chu fei shui zhong gao nong du de nan jiang jie you ji wu 。dui mei bu gong yi cao zuo can shu jin hang you hua ,de chu ru xia jie lun :(1)cai yong xu ning chen jiang gong yi de dao de zui jia chu li tiao jian wei :dang fei shui de pH=7,yao ji tou jia liang wei PAC1.5 g/L,PAM 0.03 g/L,jiao ban jiang du wei 250 r/minshi ,fei shui de CODcong 4400 mg/Ljiang zhi 1991 mg/L,CODde qu chu lv da dao le 54.75%,SScong 589 mg/Ljiang zhi 18 mg/L,qu chu lv da dao 96.9%,Ca2+、Mg2+qu chu lv da 59.87%,43.83%,Cl-qu chu lv da dao 47.01%。xu ning ji li de chu bu tan jiu tong guo dui xu ti xing mao ji xu ti jiang du de fen xi ,de chu zai zui jia chu li tiao jian xia de xu ti tuan ju zhuang tai jiao hao ,zhi hua jie gou geng jia ming xian ,yin ci xu ning wu geng rong yi ju ji bing yin ci xi fu geng duo de ke li wu zhi 。(2)Fentonyang hua de dao de zui jia chu li tiao jian wei :mei 100mlya lie fan pai ye zhong ,FeSO4·7H2Otou jia liang wei 0.4 g,H2O2tou jia liang wei 4ml,pHzhi wei 4,zeng jia zi wai guang zhao 75minshi ,CODde qu chu xiao lv zui gao ,ke da 73.73%,chu li zhi hou de CODzhi jiang wei 523 mg/L。cai yong li yong tong ji xue ruan jian Design Expert V7.1.3,tong guo xiang ying mian fa mo ni chu zui jia de chu li tiao jian wei :dang FeSO4·7H2Otou jia liang wei 0.47 g、H2O2tou jia liang wei 4.35 mlhe pHzhi wei 4.01shi ,mo ni ya lie fei shui de CODqu chu lv ke da dao 79.09%,yu shi ce zhi jie jin ,shui ming mo xing ni ge xiao guo jiao hao 。zai zui jia ni ge can shu xia de dao Fentonchu li dui gai you tian ya lie fan pai ye zhong Mg2+de qu chu lv gao da 78.61%,Ca2+de qu chu lv gao da 78.94%。(3)guang cui hua shen du chu li ji shu shai shua chu ye ke huo xing tan fu zai na mi ZnOde jiang jie xiao lv jun you yu ji ta liang chong guang cui hua ji ,zui jia chu li tiao jian wei :pHzhi wei 4,zi wai zhao she shi jian wei 4h,fu zai xing guang cui hua ji de ji liang wei 2 g/L。jing chu li zhi hou de CODwei 71.54 mg/L,man zu dan you hua xue gong ye wu ran wu pai fang biao zhun (GB31571-2015)。kao lv cui hua ji de chong fu shi yong xing ,dui ye ke huo xing tan fu zai de na mi ZnOzai zui jia chu li tiao jian xia fan fu shi yong 4ci ,fa xian ji dui CODde qu chu xiao lv da zhi yi yang ,zheng ming gai cui hua ji man zu le jing ji kuo yong xing 。jing san ge gong yi chu li zhi hou ,ya lie fan pai ye de chu shui CODda dao 72 mg/L,SSwei 10 mg/L,man zu dan you hua xue gong ye wu ran wu pai fang biao zhun (GB31571-2015),tong shi fei shui zhong ji ta wu ran zhi biao ye you da fu du de jiang di 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北大学的雷菁花,发表于刊物西北大学2019-10-11论文,是一篇关于压裂返排液论文,絮凝沉淀论文,氧化论文,光催化氧化论文,西北大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北大学2019-10-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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