含聚污水生化处理实验及工艺研究

作     者：周颖 

作者单位：东北石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于忠臣;宋尊剑

授予年度：2018年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：高含聚污水 聚丙烯酰胺 电化学催化气浮 MBBR 

摘      要：历经长期的开发,我国大部分油田己进入开采中后期,原油含水量也在逐年的上升,进入“三高即高含水、高采出黏度和髙采油速度的开发后期阶段。大庆油田为了进一步加大了水驱挖潜和三次采油的开发规模,油田掺水及清水量进一步增大,而且为了提高驱油效果,大面积采用了超高分子量、高浓度聚合物注入技术,其中聚丙烯酰胺驱油因其产油量高而得到高度关注。目前,大庆油田已经成为世界上使用聚合物驱油技术最大的采油基地。然而,聚丙烯酰胺会引起采出水粘度增加,导致悬浮物自然沉降性能下降,采出水中原油乳化程度加剧,增加油水分离难度,处理后水质严重超标。本文根据大庆油田采出水水质特点,通过实验室小试实验对原水中聚合物的表观外貌、微观外貌和有机组成进行分析,可知大庆油田采出水中的高聚物并不是单一的聚丙烯酰胺,而是聚丙烯酰胺与表活剂石油磺酸盐试剂发生了交联反应而形成的二元共聚物;目前高聚物是造成污水处理系统失效的主要水质原因,污水中COD的构成组分中聚合物贡献达到75%。由于钙、镁等金属离子与高聚物发生螯合反应和磺酸基本身具有很强的水化作用,使得高聚物在污水中呈高度稳定的溶解态存在,常规加药絮凝分离等物化手段难以令污水中高稳定态的高聚物脱稳去除。研究从物理、化学、生物化学、过滤、吸附等技术中摸索和筛选出可行的工艺,先期将污水中的高聚物进行有效的去除和降解,满足后续生化处理条件,进而达到削减COD的目的。经试验验证采用具有小分子、高活性、强氧化性的物质打破或削弱水化层,进而压缩双电层,并通过加入高分子有机助滤剂破坏整个结构的稳定性,加入絮凝剂从而使大量的已脱稳的聚丙烯酰胺和表活剂沉降,并利用物理方法将其去除,从而提高污水的可生化性、满足排放标准,是技术选择的关键。最终选定采用“电化学催化气浮—包括混凝沉淀—强化MBBR生物处理—过滤的工艺技术路线,在现场中试中经验证工艺运行稳定可靠,催化气浮平均出水聚合物含量=43mg/L、COD=131mg/L,经中试运行,整体工艺最终处理出水COD≤100mg/L。希望本次研究课题对其大庆油田高含聚采油污水处理技术的研究有一定的借鉴作用。