青平川污水处理站油田污水处理工艺研究 53页

'分类号Ｘ７０３学号１３３０１０１００密级＇ＸｉａｎＳｈｉｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｙ非全日制专业学位硕ｉ学位论文馨题、目青平川污水处理站油田污水处理工艺研究作者姓名程锐导师姓名、职称屈撑围教授杨建鹏高工专业学位领域石油与天然气工程提交论文日期２０１５年１１月２０日 学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中持别加Ｗ标注和致谢中所罗列的内容Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学一位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。一切相关责任申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担。：如化ｇ论文作者签名：施錢三日期／Ｊ学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学、。学校享有任何方法发表复制、公开阅览、借阅Ｗ及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签；日：名期．化－ｒ．：［日：ｒ导师签名期（ｕｆ？）。：如本论文涉密，请在使用授极（注的说明中指出含解密年限等 中文摘要论文题目：青平川污水处理站油田污水处理工艺研究专业：石油与天然气工程硕士生：程锐(签名)导师：屈撑囤(签名)杨建鹏(签名)摘要本论文根据青平川污水处理站污水水质特性，以提高青平川污水处理站污水回注处理效果及腐蚀、结垢控制为目标，通过污水综合处理工艺研究、系列处理药剂的优化，实现污水处理、防腐、阻垢的技术集成。完成了现场现状调查，得出处理效果不佳的原因；进行了破乳剂体系初选；进行了水处理工艺技术与流程研究，通过加入除硫杀菌-2-剂和适当提高污水的pH值，控制溶解氧的量，提高HCO3、S的去除率，抑制水2+中细菌的繁殖来控制腐蚀；通过适当提高污水的pH，适当降低水中Ca的浓度，提高Fe离子的去除率，利用生成的絮体诱CaCO3的生成并通过絮体的吸附过程除去生成的CaCO3，从而降低污水的结垢量。最终得出结论：污水pH调节为7.5PAC加量为80mg/L、有机絮凝剂加量为2mg/L、无机与有机絮凝剂加药间隔为30s，在该条件下，处理后水的悬浮物含量、含油量可降低到3.0mg/L以下。为了确保注入水的水质、确保注水开发过程的正常进行，可将水质控制在悬浮物含量≤3.0mg/L；含油量≤5.0mg/L。3选用的处理流程为：集油站脱水来水→1000m除油罐（1具）→加药（除铁杀菌33剂、絮凝剂等）→5m反应罐（2具，并联）→沉降罐（2具500m）→纤维球过滤3器+石英砂过滤器串联过滤→清水罐（1具，200m）→外输。关键词：污水处理站含油污水回注处理工艺设计论文类型：基础研究II 英文摘要Subject：TheResearchandApplicationfoWastewaterTreatmentTechnologyintheQingpingchuandcombinedstationSpeciality：OilandGasEngineeringName：Chengrui(signature)Instructor：Quchengtun(signature)Yangjianpeng(signature)ABSTRACTInordertoimprovethewastewaterreturningtreatmenteffectcorrosion&scalingcontrol,basedonthewastewatercharacteristicsofQingpingchuancombinedstation,thisthesisstudiesthewastewatecomprehensivetreatmentprocessandtheoptimizationofthetreatmentchemicalstorealizethetechnicalcombinationofwastewatertreatment,anticorrosionandscale-prohibiting.Throughtheonsiteresearch,wehavegainedthefollowingachievements:findingoutthecausesofthepoortreatmenteffects;finishingthedemulsifyingagentselection;researchonwatertreatmenttechnologyandprocess;controllingofthedissolvedoxygenbydosingagentstoeliminatesulfurandsterilizeandproperlyimprovethepHvalueofthewaste-2-water;improvingtheeliminationrateofHCO3,S;Controllingcorrosionbyreducingthe2+multiplicationofthebacterium;decreasingtheCainthewaterbyproperlyimprovingthewaterpHandincreasetheeliminationofFeions;causingtheformationofCaCO3bytheresultantcoagulationandthenremovetheCaCO3bytheabsorptionofthecoagulationthereforetoreducethescalingofthewastewater.Finallyweachievedthefollowingconclusions:thesuspendedmatterscontent,oilcontentinthetreatedwatercanbereducedbelow1.0mg/Lwhenthefollowingconditionsaremet:wastewaterpHvalueequalsto7.5，40mg/Lde-sulfuringagentdosing;80mg/LPACdosing,3mg/Lorganiccoagulantagentandthedosingintervaloftheinorganicandorganiccoagulantshouldbe30seconds.Inordertoguaranteetheinjectedwaterqualityandthenormalwaterinjection,thesuspendedmatterscontentshouldbeequaltoorlessthan3.0mg/Landsodoestheoilcontent.3Thetreatmentprocessisasfollows:phaseseparator→1000moilremovingtank→3chemicaldosing(agentsforeliminatingsulfurandsterilization)→5mreactiontank→sedimentationtank→modifiedfiberballfilterandparallelfiltrationofquartz.Keywords:combined;station;oily;sewage;ReinjectionTreatment;Thesis:FundamentalResearchIII 目录目录第一章绪论................................................................................................................................11.1研究目的及意义...........................................................................................................................11.2油田污水的性质及回注标准.......................................................................................................11.2.1油田污水的特点........................................................................................................................11.2.2油田污水危害............................................................................................................................21.2.3行业回注水水质标准.................................................................................................................21.3油田污水处理现状及主要工艺...................................................................................................31.3.1传统的油田污水处理方法.........................................................................................................31.3.2回注水的处理工艺...................................................................................................................41.3.3油田污水主要处理工艺.............................................................................................................41.4水处理药剂...................................................................................................................................61.4.1絮凝剂.........................................................................................................................................61.4.2杀菌剂.........................................................................................................................................91.4.3缓蚀阻垢剂.................................................................................................................................91.4.4破乳剂......................................................................................................................................101.5青平川污水处理站概况............................................................................................................111.5.1站内工艺现状...........................................................................................................................111.5.2工艺流程...................................................................................................................................111.5.3青平川污水处理站存在问题..................................................................................................121.6论文的研究内容及思路..............................................................................................................131.6.1研究内容...................................................................................................................................131.6.2技术路线...................................................................................................................................131.6.3创新点.......................................................................................................................................14第二章破乳剂体系研究..........................................................................................................152.1研究内容...................................................................................................................................152.2实验方法...................................................................................................................................152.2.1破乳剂的筛选方法.................................................................................................................152.2.2实验步骤................................................................................................................................152.2.3实验结果................................................................................................................................15第三章油田污水腐蚀性与结垢性分析..................................................................................183.1油田污水腐蚀性分析.................................................................................................................183.1.1灰关联分析及其原理..............................................................................................................183.1.2无机离子对腐蚀速率的影响...................................................................................................183.1.3PH值与腐蚀速率二者之间关系............................................................................................193.1.4SRB数量和腐蚀速率二者之间关系......................................................................................193.1.5油田污水的腐蚀因素灰关联分析.........................................................................................193.1.6腐蚀产物分析...........................................................................................................................203.1.7小结...........................................................................................................................................203.2油田污水结垢性质研究..............................................................................................................20IV 目录3.2.1晶体垢结垢机理.......................................................................................................................213.2.2结垢趋势模拟实验研究...........................................................................................................223.2.3采油污水结垢理论预测........................................................................................................223.2.4晶体的X一衍射分析...............................................................................................................233.2.5油田污水结垢预测...................................................................................................................243.2.6小结..........................................................................................................................................25第四章絮凝处理实验研究........................................................................................................264.1污水絮凝处理实验......................................................................................................................264.1.1污水絮凝水质检测标准...........................................................................................................264.2结果与讨论...............................................................................................................................264.2.1污水性质分析........................................................................................................................264.2.2絮凝剂优选结果与讨论........................................................................................................274.3絮凝剂优选结果验证与改进.....................................................................................................304.4处理后水质分析.......................................................................................................................314.5处理后水与地层水的配伍性分析............................................................................................334.6含油污泥处理建议......................................................................................................................334.7处理工艺.....................................................................................................................................334.8现有流程改造水质达标的整改措施..........................................................................................344.9整改后的污水处理流程工艺.....................................................................................................35第五章日处理1200方污水工艺计算...................................................................................365.1设计依据....................................................................................................................................365.1.1污水站的水质分析................................................................................................................3635.2日处理1200M含油污水工艺设计.......................................................................................365.2.1主要处理设备和构筑物的设计参数......................................................................................365.3整体布局设计...........................................................................................................................40第六章结论............................................................................................................................41致谢..........................................................................................................................................42参考文献......................................................................................................................................43攻读硕士学位期间发表的论文..................................................................................................46V 第一章绪论第一章绪论1.1 研究目的及意义油田污水是在油田开采过程中随原油一起由地层流入井口，然后经过油水分离设备[1]分离后形成的含油、固体及其他杂质的多相体系。含有石油类和固体悬浮物颗粒外，[2]总体上可分为以下几种：①包含细菌残体和泥砂以及石蜡、胶质沥青的悬浮固体，其-3粒径为1×10~10um，②乳化油和分散油以及浮油等油类，其中90%为10~100um的分散-3油和大于100um的浮油，5％～8％为乳化油，其颗粒直径为1×10~10um；③低分子有机物及离子类物质如无机盐类和轻烃类以及溶解气等溶解物质。溶解气包括了O2、H2S、2+2+++2+-2--CO2等；无机盐主要包括了Ca、Mg、Na、K、Fe、HCO3、SO4、Cl。这种类型的污水具有一定的腐蚀性和结垢性对油藏的伤害较大，所以我们要对油田污水进行处理，同时我们需要关注以下问题：处理后污水的腐蚀速率；处理后污水的水质；处理后的污水对储层物性的有何影响；④处理后污水与地层水是否配伍性、是否稳定；将产出污泥进行无害化处理。目前，我国大部分油田己进入石油开发的中后期，采出液中的含水量为70%一80%，有的甚至高达90%，日产含油污水量非常大，每生产lt原油就会产生5t多油田污水，必须注入7t水才能产出1t原油。2004年全国原油产量1.75亿t计算，年注水量高达12.25亿t，2005年全国原油产量1.815亿t计算，年注水量可达12.7亿t，可见油田注水系统工程用水量之大。生产过程中产生的大量油田污水若不经处理直接排放，不仅对土壤以及水资源造成一定的污染，而且有时会发生污油起火的事故严重威胁生命与财产安全，对国家的经济损失造成威胁，同样也会对油田的自身利益造成伤害；反之，如果对油田污水进行有效处理，不但可以满足油田开采过程中水的需求，而且也可以保护环境，给[3]油田带来一定的经济效益，有利于油田的可持续发展。青平川污水处理站日处理油田3污水1200m左右，目前已经进行了污水回注，但由于污水中悬浮物、含油量、细菌含量高，腐蚀性、结垢性强，引起注水设备腐蚀严重，注水压力上升。因此需要对注入污水进行回注处理研究，以确定回注的可行性、注入水的水质指标及污水处理工艺。1.2油田污水的性质及回注标准1.2.1油田污水的特点油田污水是在油田开采过程中随原油一起由地层流入井口，然后经过油水分离设备分离后形成的含油、固体及其他杂质的多相体系。含有石油类和固体悬浮物颗粒外，总[2]体上可分为以下几种：①包含细菌残体和泥砂以及石蜡、胶质沥青的悬浮固体，其粒-3径为1×10~10um，②乳化油和分散油以及浮油等油类，其中90%为10~100um的分散-3油和大于100um的浮油，5％～8％为乳化油，其颗粒直径为1×10~10um；③低分子有机物及离子类物质如无机盐类和轻烃类以及溶解气等溶解物质。溶解气包括了O2、H2S、CO2等；总体上讲采油污水的下特点如下：1 西安石油大学硕士学位论文(1)外排水量大随着油田进入开发后期，采出液含水率将逐年上升，产出水量大幅增加，产出污水及污染物的排放量不断增加。(2)水温较高油田污水由储层深处流出，水温较高，通常在60左右。水量较大，且在地面停留的时间较短，因此，经过污水站处理后的油田水水温依然可以保留在45左右。(3)矿化度较高44油田采出水的总矿化度可以高达3.1×l0～14.1×l0mg/L，最高甚至可以达到430×l0mg/L；(4)油、水的密度差较小部分油田原油的密度较大，与产出污水的密度相差较小，这样会造成水中的原油很[4]难上浮，油与水分离较困难。一般在稠油油藏会经常出现此类现象。(5)有机物的含量较高且种类多油田采出水中含有较多的有机物，比如石油类和挥发酚以及有机硫化物等。一般为了保证油水的分离，防止其腐蚀或者结垢，采出水中通常需要添加化学药剂，便造成了采出水的成分异常复杂。(6)细菌含量较高在合适的环境下，大多种类细菌在污水系统中都可以生长繁殖，其中危害性最大的为硫酸盐还原菌（SRB）、腐生菌（TGB）以及铁细菌（FB）。1.2.2 油田污水危害油田污水中的主要杂质分为三大类:悬浮固体、油和溶解物质，由于这些杂质的存[5-9]在，使油田污水具有以下危害；具有较高的油藏伤害性。如固体含量高且粒径大小与分布不均，直接回注会堵塞油藏的多孔介质喉径，造成油层渗透率下降，注水压力升高;具有较强的腐蚀性。由于油田污水矿化度高且含有溶解O2、H2S、CO2和细菌(主要是硫酸盐还原菌与铁细菌)等，对注水系统具有较强的腐蚀性，有的甚至是强腐蚀介质;2+具有一定的结垢性。由于油田污水为高矿化度介质，污水中含有大量的Ca、2+-2-Mg、HCO3、SO4等离子，在介质状态发生变化时，会形成碳酸钙、硫酸钙垢等沉积物，会伤害油层，引起注水压力升高;具有较高的COD含量。由于油田污水中含有一定量油、有机物质，达不到回注或排放标准。1.2.3行业回注水水质标准油田注水要求水源的水量充足，水质稳定。水源的选择既要考虑到水质处理工艺简便，又要满足油田日注水量需求及设计年限内所需要的总注水量要求。目前作为油田注2 第一章绪论水用的水源主要有四种:地面水源:江、河、湖、泉的地面淡水已广泛应用于注水;来自河床等冲积层的水源;地层水水源;水驱开采油田随同原油采出的地层水或注入水。实践表明:注入水在注入时应保持水质稳定，与油层水相混不产生沉淀;水注入油层后不使粘土矿物产生水化膨胀或远移;水中不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗透端面及渗流孔道;对注水设施腐蚀性小。因此，注入水水质的要求应根据油藏孔隙结构和渗透性、流体的物理化学性质以及水源的水型确定。一般油田注入水的水质主要控制指标见表1-1表1-1推荐水质主要控制指标注入层平均空气渗透率<0.10.1~0.6>0.6标准分级A1A2A3B1B2B3C1C2C3悬浮物固<1.0<2.0<3.0<3.0<4.0<5.0<5.0<6.0<7.0体含量悬浮物粒<1.0<1.5<2.0<2.0<2.5<3.0<3.0<3.5<4.0径中值含油量<5.0<6.0<8.0<8.0<10.0<15.0<15.0<20.0<30.0控制平均腐蚀<0.076指标率SRB0<10.0<25.00<10.0<25.00<10.0<25.0TGB102102102铁细菌1021021021.3 油田污水处理现状及主要工艺现阶段我国大部分油田90%采出水通过处理后进行回注以提高采收率，不同油田采出水的水质不同，采取的水处理工艺也不尽相同，也因此产生了一系列问题。1.3.1传统的油田污水处理方法国内外处理油田污水的传统方法主要有吸附、隔油、过滤、气浮、絮凝、凝聚及生[10-14][l5]物处理等。国内通常采用的处理工艺大体上分为两种:“二段式”和“三段式”处理工艺。三段式油田污水处理工艺是指油田污水先进入一次除油池进行油水分离，除去浮油:然后污水进入二次混凝除油池，进一步除去浮油和部分乳化油;从混凝除油池流出的污3 西安石油大学硕士学位论文水进入压力过滤工艺，经过滤处理，除去污水中的悬浮杂质和残余的油珠，处理后水基本上达到了回注要求，1.3.2  回注水的处理工艺表1-2回注水处理工艺一览表（1）重力沉降处理工艺①油斜板一次除油粗粒缓冲外输过回站来→→→→→除油→→罐化罐罐泵滤注水罐②油斜板一次除油缓冲外输回站来→→除油→→→过滤→罐罐泵注水罐（2）压力沉降处理艺①油二次一次除油缓冲外输压力回站来→→除油→→→→罐罐泵滤罐注水罐②油混凝自然除油缓冲压力站来→→除油→→→回注罐罐滤罐水罐(3)沉降除油和气浮工艺。沉降除油和气浮工艺一般为油站一次除油气浮缓冲→→→→过滤→回注来水罐选机罐(4)水力旋流工艺该工艺在我国北方某些油田应用较多。油站水力旋流→→回注来水器(5)深度处理工艺。深度处理工艺一般常用的工艺为：离子油站一、二级沉混凝回→→气浮→→过滤→交换→来水降除油沉降注柱1.3.3油田污水主要处理工艺油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。因各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工艺也有所选择，油田污水的主要处理工艺有物理法、化学法、生物法三种。a.物理法物理法处理油田污水的技术主要有油水分离法、水力旋流器法、膜处理法等。刘彬[l7]等人采用超滤分离膜对油田污水进行了深度处理实验。实验研究表明，超滤出水能够4 第一章绪论达到特低渗透油田对回注水的水质要求标准;[l8]DavidB和Rochford报道了用于处理科威特北部油田采油污水的工艺流程。该工艺主要由Apl和cpl油水分离器、xGF(Indueedgasflotation)气浮等构筑物组成，气浮后可以得到用于回注地层的净化污水，这种含油污水处理较简单，但是其对乳化严重的采油污水和稠油油藏污水的处理效果不佳。GarbuttCF报道了采油污水的水力旋流处理工艺，该工艺将水力旋流器导入流程，从而代替传统的浮选和隔油单元，然后经一级过滤、汽提塔脱硫、石灰软化、二级过滤，然后经阳离子交换后排至蒸汽锅炉。该技术可以将硫化物为500mg/L、油含量为200mg/L的采油污水转变为蒸汽锅炉用水。王立国等人提出了核桃壳过滤一超滤工艺处理油田含[19]油污水技术，以实现含油污水的油、悬浮物和颗粒的去除。研究了核桃壳过滤器、超滤装置的除油去浊性能以及超滤装置的水通量变化和膜的清洗方法。采用该组合工艺处理油田含油污水，处理后的水质可以满足SY/T5329一94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中Al类标准的要求。b化学法化学法处理油田污水，主要是通过化学水处理药剂对水中的悬浮物及油进行化学絮凝去除，使油田污水得到净化，国内外的水处理工作者在这方面也做了大量研究。郭燕[20]等人针对长庆油田采油污水研究了一种新型的水处理工艺技术。对污水中的成垢离子调整剂、水质净化剂和成垢离子钝化剂进行了筛选，并对含油污水的成垢离子含量及比例进行了调整。运用这种技术，使油房庄油田污水经处理后达到回注水标准，且提高了与地层水的配伍性，同时提出了新型油田污水处理技术的工艺流程。[21]马喜平等人总结了用混凝剂处理油田污水的应用现状，认为油田污水的处理不同于其它工业污水，所用的混凝剂要求絮凝能力更强，速度更快，产生的絮凝体体积大，在不同酸碱性的污水中同样有效等特点。为此，介绍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。并对这类混凝剂开发应用现状作了介绍，对它们存在的问题及今后的发展进行了评述。[23]赵林等人研究了油田污水处理高分子絮凝剂的发展状况，研究发现:与阳离子型和阴离子型高分子絮凝剂相比，两性离子型高分子絮凝剂具有pH值适应范围宽、抗盐性好、絮凝及沉降脱水能力强等特点，提出了油田污水处理用高分子絮凝剂的发展方向。c.生物法生物法处理油田污水是利用微生物的生物化学作用，将复杂的有机物分解为简单物质，将有毒物质转化为无毒物质，使污水得到净化。根据氧气的供应与否，生物法一般分为两种处理方法，分别为好氧法和厌氧法。当污水中有足够氧的情况下可以使用好氧法，利用好氧微生物的活动，从而将水中有机物分别分解为CO2、H2O、NH3等。一般好氧反应器包含了生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物氧化塔)和好氧塘以及活性污泥法和接触氧化池等。厌氧法处理的特点为:需要在厌氧反应器中生成足够多的厌氧生物5 西安石油大学硕士学位论文细菌，从而使得水中的有机物分解成CO2、H2O、NH3等。厌氧反应器有膨胀颗粒污泥床和厌氧滤池以及内循环反应器、升流式厌氧污泥床、和厌氧活性污泥法等。[24]杜卫东等利用厌氧酸化+接触氧化法对油田污水进行了实验研究。该油田污水BOD与CODcr的比在0.15左右，可生化性较差，油田污水中的有机物在厌氧细菌的作用下水解酸化，从而转化成为比较容易降解的有机物，为好氧法处理提供有利的条件。油田污水中的有机物在好氧细菌的作用下生成无机物，使得油田污水中的CODcr值达到国家排放标准。竺建荣等采用厌氧一好氧交替(AAA，它是SBR工艺的变型)工艺对辽河油田污水[25]进行处理试验，辽河油田污水中COD一般为1100-1200mg/L，进水油含量为100-150mg/L。经气浮预处理后，污水中的COD降到约950mg/L，油降到40-50mmg/L。试验表明，进水COD为360-950m时，UASB反应器的COD去除率均保持在60%左右。经过厌氧UASB反应器处理后的污水，再经AAA工艺处理，在HRT为8-12h的条件下，其COD含量能够从350mg/L降到160-240mg/L，COD去除率在31%-48.5%。使采油污水中的COD值得到下降。[26]李哲等采用SBR方法来处理某油田污水。该油田污水可生化性好，COD为400mg/L，BOD为250mg/L。通过不同周期的考察，发现使用8h为1周期，lh进水，5h曝气，2h沉淀和出水，出水COD始终低于100mg/L，去除率为80%~90%。1.4 水处理药剂1.4.1絮凝剂在污水净化处理过程中，通过向水中投加适当的化学药剂，使胶体颗粒的扩散层受到压缩，使得屯电位降低，继而消除胶体微粒之间的静电排斥力，使得微粒凝聚。常用的絮凝剂可分为:生物絮凝剂和无机盐类以及有机高分子絮凝剂、无机高分子絮凝剂。a.无机盐类及无机高分子絮凝剂无机盐类絮凝剂以铝盐(硫酸铝和明矾)和铁盐(三氯化铁水合物和硫酸亚铁水合物和硫酸铁)为主，但这两类药剂在水处理中也存在不少问题。铝盐的主要缺点是对生物体有不良影响，投加药量大.铁盐对生物体不产生毒害，且具有在低温下絮凝效果良好的优点，故污水处理厂在冬季常用铁系絮凝剂代替铝系絮凝剂。此外铁盐pH值的适应范围较广，受原水pH值和碱度的影响较小。但铁系絮凝剂对金属具有较强的腐蚀性，并在絮凝条件不好时，使得出水带着浅黄色，这在一定程度上限制了它们的使用。无机高分子絮凝剂作为一种新型水处理剂，是在传统的铁盐与铝盐絮凝剂基础上上发展起来的。此类药剂具有比原传统药剂适应性强、无毒，并且能够成倍的提高效能，价位也较低廉，因此，得到了广泛的应用，并已逐步发展成为水处理絮凝过程的主流药剂。无机聚合类絮凝剂的产量已占絮凝剂总产量的30%~60%，无机高分子絮凝剂主要包含了以下种类:无机复合型，分别为聚硅酸硫酸铁和聚合硅酸铁、聚硅酸硫酸铝以及聚合硅酸铝等；阳离子型，分别为聚合氯化铝和聚合磷酸铝6 第一章绪论[27]以及聚合硫酸铁等；阴离子型，分别为活化硅酸和聚合硅酸等。b.有机高分子絮凝剂与无机高分子絮凝剂相比，有机高分子絮凝剂具有用量少、受共存盐类以及絮凝速度快和污水pH值及温度影响小的优点。在合成的有机高分子絮凝剂中，聚丙烯酰胺(PAM)的应用最多。在美国有机絮凝剂[28]总销量最大的是PAM。聚丙烯酰胺有非离子型、阳离子型和阴离子型，它们的相对分子质量均在(50-1200)之间。由于这类絮凝剂存在着一定量的残余单体丙烯酸胺，不可避免地带来毒性，其应用受到了一定限制。聚二甲基二烯丙基氯化钱(PDADMA)及二甲基二烯丙基氯化按一丙烯酰胺共聚物(DMDAAcAM)属阳离子型高分子化合物，用于水处理能获得比无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂更好的处理效果，其可以单独使用，也可以和无机絮凝剂共同使用。c.生物絮凝剂微生物絮凝剂是一类由微生物产生的有絮凝活性的次生代谢产物。它主要由糖蛋[29]白，粘多糖，纤维素、蛋白质和DNA等组成。具有絮凝范围广，絮凝活性高，安全无害，不污染环境等特点，对悬浊液有较强的絮凝作用。具有分泌生物絮凝剂能力的微生物称为絮凝剂产生菌，最早的絮凝剂产生菌是Butterfield从活性污泥中筛选到的，至今发现有絮凝性的微生物有细菌、霉菌、放线菌、酵母菌和藻类。微生物絮凝剂制取包括分离菌种所用培养基的配制和菌种的筛选与鉴定，絮凝剂制备与提取主要是从发酵液中提取和纯化139，401，方法有多种，一般采用抽滤或离心的方法去除菌体，然后根据发酵液的组分及絮凝物质的种类、性质而采用乙醇、硫酸.按盐析，丙酮、盐酸肌等沉淀获得。d.絮凝机理污水中的胶体具有巨大的表面自由能，有较大的吸附能力，又具有布朗运动的特性，颗粒间有相互碰撞的机会，似乎可以粘附聚合成较大颗粒，继而在重力的作用下下沉。但同类胶体的微粒带有相同的电荷，之间产生的静电斥力阻止微粒间聚集成较大的颗粒;其次，由于，带电荷的胶粒与反离子分别与周围水分子发生了水化作用，从而形成水化壳，这样就会阻止各胶粒之间的聚合。若一种胶体胶粒的带电越多，那么其屯电位也就越大，扩散层中的反离子也就越多，便造成水化作用的增加大以及水化壳的加厚，扩散[30]层也便越厚，其稳定性也越强。一般将胶体因投加电解质后屯电位降低或消除的现象称为脱稳。脱稳的颗粒聚集成为大颗粒的现象为凝聚。凝聚是瞬时的，只需将化学药剂扩散到全部水中即可。絮凝则与凝聚作用是不相同的，其需一定的时间，但两者也没有绝对的界限。其机理主要有下面几方面。e.压缩双电层机理胶体之间双电层构造决定胶体表面处反离子浓度，距离胶体表面的距离越远，反离子的浓度也就越小，最终达到与溶液中离子的浓度一样，向溶液中加入电解质，会使得7 西安石油大学硕士学位论文溶液中的离子的浓度增加，扩散层的厚度则将减薄。当两胶粒相互接近时，由于扩散层的厚度减小，屯电位降低，因此它们互相排斥的力就减小了。胶粒之间吸力虽不受水相组成影响，但是扩散层减薄，它们之间相撞时的距离便减小，之间的引力增大。这样的机理是借单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用，并没有考虑脱稳过程中其它性质的影响(如吸附)，因此不能解释其它一些脱稳现象。其实水溶液中加入的混凝剂使得胶粒脱稳，主要是涉级了混凝剂和水溶液、胶粒和混凝剂以及胶粒和水溶液之间的作用。f.吸附电中和机理吸附电中和作用一般指的是胶粒表面对链状离子带异号电荷和异号离子以及异号胶粒的部位有强烈吸附的作用，这种吸附作用中和了部分电荷，从而减少其静电斥力，因此更容易与其他颗粒接近从而互相吸附。此时这些作用的主要因素为静电引力，但是在不少情况下，各自优点都能够有效的发挥出来。g.吸附架桥机理吸附架桥作用一般指的是链状高分子物质与胶粒之间的吸附和桥连。例如高分子絮凝剂一般为线性结构，拥有能够与胶粒表面起作用的化学基团，高聚合物和胶粒相互接触时，由于基团和胶粒的表面产生了特殊反应而相互吸附，高聚合物分子其余的部分则进入了溶液，与另一表面的空位胶粒相互吸附，这样聚合物便起了架桥连接作用。若胶粒较少，聚合物便粘连不上第二个胶粒，那么伸展的会被原先的胶粒吸附在其它部位上，这个聚合物也就不再起架桥的作用了，胶粒又恢复到了稳定的状态。吸附架桥的作用机理可以解释为非离子型或者带相同电荷离子型的高分子絮凝剂具有比较好絮凝效果的原因。h.沉淀物网捕机理如果将金属盐或者氢氧化物以及金属氧化物作为凝聚剂，当加入大量沉淀金属氢氧化物或者金属碳酸盐时，水中胶粒就会被这些沉淀物网捕。当沉淀物带正电荷时，会因溶液中阴离子的存在，加快沉淀速度。絮凝机理在水处理中一般是同时存在的，只是在一些特定情况下是以某种现象为主。我们在油田污水处理的过程中，一般利用化学絮凝法来处理水中的部分乳化油和微小悬浮物以及胶体杂质等。微小悬浮物与部分乳化油和胶体能够在水中保持长期的分散悬浮状态。一般在污水处理过程中，会加入一些化学絮凝剂，使得这些胶体和细小的悬浮颗粒“失稳”从而相互凝结，最终沉淀，达到净水的效果。絮凝效果是一个复杂的过程，其影响因素主要有以下几方面:污水水质的影响。污水中浊度、pH值、水温、含油浓度、COD等都会影响絮凝效果。一般来说，水温以20~30为宜。温度过底，絮凝剂的水解缓慢，絮凝效果明显降低，并且生成的絮凝体小而松散，不易沉降，这种影响对铝盐尤为显著;其次pH值也对絮凝剂效果有一定影响，其中最佳pH值环境铝盐为4-8、铁盐为3-8;絮凝剂的种类及用量。絮凝剂品种的选择除了考虑来源、成本等因素外，还应该8 第一章绪论考虑所投加的絮凝剂种类、投加方式及介质条件等。对任何污水的絮凝处理，都存在最佳药剂加量问题，一般的投加量范围是:普通铁盐、铝盐为10-30mg/L;聚合盐为普通配型破乳剂(由于含油污水因地理位置不同存在一定的差异，破乳剂往往通过复配能够得到优于单剂的破乳效果，例如烷氧基化酚醛树脂与多烯多胺复配、石油磺酸盐与无机盐[31-37]复配、低分子醇与盐复配、按盐及醇与盐的复配)。搅拌的影响。搅拌条件对絮凝效果有一定的影响，搅拌强度与搅拌时间是主要控制指标。在混合阶段，为使絮凝剂和污水能够迅速均匀的混合在一起，，搅拌时间应保持在10~30min。当到反应阶段时，既要创造良好的条件让絮体有足够的成长机会，又要防止生成的絮体被破坏，因此搅拌的强度要逐步减小，反应时间要延长，搅拌时间值控制在15~30min。1.4.2杀菌剂在油田污水回注中，能够引起地层堵塞与设备腐蚀的细菌有铁细菌和腐生菌以及硫酸盐还原菌等。目前，国内外用于控制污水中细菌的方法主要是加入杀菌剂。油田污水净化的杀菌剂主要分为非氧化型、氧化型杀菌剂。氧化型杀菌剂一般为氧化剂，主要包括了氯化异氰尿酸、氯化澳、卤胺、臭氧和卤化海因以及二氧化氯与氯气等。它们的杀菌作用主要通过强烈氧化作用来实现。但因油田污水的特殊性质，氧化型杀菌剂效果不佳，应用较少。非氧化型杀菌剂主要有:重金属化合物、氯酚、有机氮硫物、季按盐类、活性卤化物、戊二醛和异唾哇琳酮类等。在油田水处理中，非氧化型杀菌剂及衍生物应用范围较广，研制新型环保杀菌剂是以后的主要研究方向。1.4.3缓蚀阻垢剂在油田污水回注过程中，由于采油污水具有高矿化度的特点，会导致地层结垢严重、输水管线与注水系统腐蚀现象严重等问题。因此在注水过程中，必须加入一定量的缓蚀阻垢剂来减小腐蚀的速率和结垢量。a.缓蚀剂在油田污水处理系统中，常见的腐蚀因素有:盐(高Cl-浓度)，硫酸盐还原菌(SRB)、[38]溶解氧、pH值等。缓蚀剂是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂，又称腐蚀[39]抑制剂或缓蚀剂。油田水系统用缓蚀剂的具体要求如下:缓蚀效果良好，投加量少，处理成本较低:与破乳剂配伍性好，不影响破乳除油;在水中的溶解性和分散性好，乳化倾向小;与杀菌剂、防垢剂等其他水处理剂互溶，彼此之间不产生沉淀，不产生降低效果和减少滤膜系数等不利影响;对细菌有一定的抑制作用，不加快细菌繁殖。目前，油田水系统使用的缓蚀剂主要类型有:季按盐类、咪哇琳类、脂肪胺类、酞9 西安石油大学硕士学位论文胺衍生物类、毗睫衍生物类、胺类和非离子表面活性剂复合物等。对油田注水效果较好的是季按盐类、咪哇琳类，因为这类化合物通常还具有较好的分散性，可以防止一些沉积物对地层的堵塞。此外，椰子油酸胺的醋酸盐对油田注水也有较好的效果，它具有缓蚀和杀菌双重作用。b.阻垢剂油田生产的经验表明，结垢问题是与石油生产过程相伴而生的。结垢一般存在于集输管线、近井带、贮罐和油层以及射孔孔眼等处，使得设备磨损、油层伤害和垢蚀以及阻流等问题出现，从而使得生产受到影响。特别是在注水开发过程中，由于水的热力学性质不稳定性和化学不相容特性，结垢问题便更为突出。由于结垢问题，造成注水井压力上升、油井产液量下降以及采油措施费用增加，严重的影响了油田的开发效益。针于防垢技术，一般采用物理与化学防垢技术。在化学防垢技术中，通常有两种方法:一是加酸或注入CO2，防止碱垢，即在水中加入一定量的硫酸或盐酸，将水的pH控制在6.5-7.2，可防止碱垢的生成，。二是加入防垢剂阻止各种结垢，即在可能产生垢的水中加入鳌合型防垢剂或抑制型防垢剂，有效的阻止结垢。阻垢剂是这一类化学药品的总称，它的加入可以防止和阻止水垢的生成。从阻垢机理方面分类，阻垢剂可分为阻碍晶体生长的抑制剂和阻碍晶体生长和正常聚集的分散剂。1.4.4破乳剂在原油开采过程中，原油和水同时从地层中经油管流向地面，并最终经管道输送到储油罐。在过程中，原油和水流经喷嘴、阀门、弯头、管道、抽油机，经受剧烈的机械剪切而形成乳状液。在化学驱采油过程中，加入的表面活性剂或碱与原油中酸性化合物形成的表面活性物质具有较强的界面活性，可明显降低油水界面张力，使原油和水在油层内流动过程中形成乳状液。乳状液的形成可增加油水在孔隙介质中的流动阻力，扩大驱替液的波及剖面，提高原油的最终采收率。但由于此类乳状液往往比较稳定，给地面[32]上油水分离带来困难。原油的乳状液主要有两种类型:一种是水以极细微的颗粒分散于油中，称为“油包水”型(w/o)乳状液。一次采油阶段前期，采出的原油多为此种类型乳状液。另一种是油以极细微颗粒分散于水中，称为“水包油”型((w/o)乳状液。到二次采油后期和三次采油阶段，油层含水增多，高达30%~70%甚至90%以上，采出的油逐渐出现o/w乳状液，这种乳状液甚至成为主要的存在形式。在少数情况下，还有圈套式乳状液，即“油包水[33]包油”型(o/w/o)型和“水包油包水”型(w/o/w)乳状液。原油乳状液的脱盐和破乳以及脱水是石油生产、加工过程中的重要环节。一般在原油中加入破乳剂从而达到破乳的目的。随着原油开采程度的加深，各增产措施的使用越多，因此，油井采出液的化学成分及性质不断发生变化。近些年来，各油田原油的开采进入到了中后期，原油中的沥青质和胶质的含量不断增加，从而原油的乳状液更加稳定，由一次采油过程中的油包水(w/o)乳状液逐渐转变为二次采油后期、三次采油过程中的10 第一章绪论水包油(o/w)乳状液，继而大大增加了原油破乳脱水的困难性。因此，在石油开采和集输过程中需要用大量的破乳剂，所以，近年来破乳剂的研究及应用得到了广泛的重视。目前，由于高分子破乳剂具有用量少、破乳速度快以及破乳温度低和破乳能力强等优点，[40]已经成为破乳剂研究的主要发展方向。目前油田常用的化学破乳剂主要有两种:一种是油包水(w/o)型破乳剂:醇类聚醚破乳剂(BP系列、SP169、PEG系列以及多元聚醚)，酚醛树脂系列破乳剂与多乙烯多胺嵌段聚醚破乳剂，另一种是水包油(o/w)型破乳剂主要包括了表面活性剂。如果投加量过量，很容易造成胶体的再稳;1.5  青平川污水处理站概况1.5.1站内工艺现状青平川污水处理站位于延川县关庄镇岔口行政村，占地约1800平方米。该站初建于2002年8月，2003年3月投入使用，日处理能力480m³。为了适应生产需要及环保要求，该站于2005年10月经过二次改造和扩建，建成了两级污水处理工艺，站内主要设备包括：沉降池6座共550m³（一级沉降池容积240m³，二级沉降池容积80m³，三级沉降池容积60m³，四级沉降池容积50m³，五级沉降池容积20m³，六级沉降池（地下水池）容积100m³）、电气浮60m³一座、粗过滤核桃壳过滤罐两座、贮水罐一座20m³（贮存反冲洗用水）、地下水池一座100m³、除油罐一座400m³、调节罐一座300m³、纤维球过滤器两座、净水罐一座300m³、0.6m³加药罐4个。1.5.2工艺流程青平川采油厂注水大队污水处理站流程图1#加药泵2#加药泵3#加药泵4#加药泵脱出水六级沉降池地下水池电气浮550m³100m³60m³提升泵提升泵核桃壳过滤器反洗罐反洗泵200m³外输净化罐调节罐除油罐200m³500m³300m³纤维球过滤器11 西安石油大学硕士学位论文1.5.3青平川污水处理站存在问题随着油田原油生产规模的大幅上升，青平川污水处理站存在的诸多问题与矛盾逐渐凸显，水处理装置的排污、处理水质不达标、腐蚀严重等严重制约着油田的原油生产和注水开发水平，具体表现为：(1)罐区泥沙沉积超出负荷泵油车从丼场泵回的原油含油大量泥砂，在集油站内各管道和管线中沉积，处理过程中没有有效的排放设备，使得大罐里面分散的各种杂质较高，极大的加重污水设备的处理负担，致使污水系统长时间高负荷运行，直至疲劳运行至瘫痪状态。(2)2005年运行至现在，设备老化，设计流程有缺陷。分两期完成，大罐排污系统不完善，沉降池设计过小，集油站排下的水在沉降池中停留时间过短，导致处理过程中系统运行稳定性差，加入的妖姬没有足够的时间防御，导致药剂使用效果不明显。引起沉降罐在3个月时间内，污泥厚度达到1.2～1.8米，严重影响了出水的水质和水量，最终造成了后续处理过程的不稳定性。除油罐沉降时间不足，造成过滤罐入水水质质量差，过滤罐处理负荷加重，无法保证过滤罐的有效使用。(3)处理剂体系不完善、针对性差。目前投加的水处理剂的品种、用量未进行系统的、科学的筛选与评价，存在盲目性与随意性，造成水处理成本高、效果差。（4）系统为敞开系统，前段为污水池，造成含氧量超标，造成氧腐蚀。（5）站内污水处理流程内无真正意义上的污水处理沉降设备，除油罐经过改造后，溢流管线改为出水管线，虽然污水符合“低进高出”的沉降设备的原理，但是会造成以下几点影响水质的隐患：（6）除油罐内出水口（溢流管线）和除油罐液面几乎在一个平面，液面上的浮油随溢流管线进入下一级污水处理设备——调节罐，除油罐起不到除油作用，经过现场人员实际登上罐顶后观察了解，调节罐内污油厚度大大高于除油罐，因此能证明除油罐内污油都随溢流管线（目前的出水口）进入调节罐内，除油罐未起到除油作用。（7）除油罐进出口管线虽然改为“低进高出”，但是沉降出水效果很差，无法和真正的重力污水沉降罐沉降效果相比。（8）站内除油罐、调节罐不能进行正常排污、收油工作，大量污油和污水中的悬浮物无法从系统内排除，在流程内积攒越来越多，造成水质波动。（9）目前污水池内只排进4具过滤器反洗污水，这部分污水通过提升泵由除油罐顶部人孔直接排入除油罐内，对水质的稳定造成以下危害：提升进除油罐的污水未投加任何药剂，直接由顶部进入除油罐内，除油罐出口（溢流管线改的）几乎和顶部液面在同一水平面，污水池内提升过来的污水对除油罐内顶部沉降过的上清液污水带来很大的扰动，严重影响沉降出水效果。由于以上原因，造成目前青平川污水处理站污水处理系统腐蚀严重、处理设备功能12 第一章绪论失效。处理后水质严重超标，沿流程水质进一步恶化，加剧了注水系统的腐蚀和对地层的污染。因腐蚀造成管网、设备穿孔，更换管线、补孔工作频繁，严重影响了注水开发效果和原油生产，大大增加了生产费用.。青平川污水处理站水质分析序备项目标准实际指标号注1悬浮物mg/l≦315.32粒径中值um≦23含油量mg/l≦57.444SRB个/mL≦1010245TGB个/mL≦10106溶解氧mg/l≦0.51.27PH7±0.56.81.6论文的研究内容及思路1.6.1研究内容(1)对青平川污水处理站的采出水进行了水质分析。主要测定了离子含量（包括阳++2+2+2+2+2+3+-2-离子Na、K、Ca、Mg、Ba、Sr、Fe和Fe，阴离子Cl、CO3、--2-HCO3、OH、SO4等）、结垢量、腐生菌含量以及悬浮物含量、硫酸还原菌、铁细菌的含量和平均腐蚀速率含油量等。(2)腐蚀与结垢机理研究，最终确定了影响腐蚀和结构的主要因素，从而建立了相应的控制结垢和腐蚀的措施。(3)通过絮凝实验研究，以确定相应絮凝处理的药剂配方。(4)筛选合适的水处理絮凝药剂，并进行相关正交实验对药剂进行效果评价。(5)对现有工艺流程进行优化，提出改进方案，并进行有关设备设计与计算。通过以上研究，形成针对青平川污水处理站油田采出处理的一套集防腐、阻垢、杀菌、絮凝为一体的高效、稳定的工艺技术，使处理后污水能够满足该站对注水的要求。1.6.2技术路线13 西安石油大学硕士学位论文污水站污水的预处理:通过絮凝、沉降分离等手段，除去污水中夹带的固体悬物与污油:研究相关的工艺条件与絮凝药剂的优化;现场中试实验，评价药剂加量及工艺条件;对污水站污水处理工艺进行优化;根据采油污水的水质与污染物质的污染机理，以及污水经处后的用途对水质的要求，确定合理的处理工艺与运行条件。1.6.3创新点本课题根据青平川污水的水质特点，结合常规的污水处理工艺，对采油污水进行净化处理。其主要创新之处在于:优化最佳水处理药剂:结合现场的设备优化采油污水处理工艺;在传统污水处理工艺上进行技术革新，研究新型采油污水处理工艺，并研究其合适的工艺参数与运行条件。14 第二章破乳剂体系研究第二章破乳剂体系研究2.1  研究内容以原油的物性特征以及现场处理的工艺为基础，优化破乳剂配方、优化加药方式、优化加药流程，从而形成具有较强针对性的油水分离系统和原油破乳。2.2  实验方法2.2.1  破乳剂的筛选方法将待筛选的破乳剂配制成为1%的溶液，接着对样品进行初步筛选，选出一些脱水效果较好的样品，最后对初选后的样品进行重复、平行筛选。实验条件：温度为20—40，加剂量为100—200mg/L。2.2.2  实验步骤#（1）取14支试管，将其按照1～14编号###（2）在试管中分别加入含水原油50ml，然后各加入1～13破乳剂1ml，并将14空白不加入任何破乳剂作为对比。（3）将试管上下各摇动100次左右，然后放置在恒温水浴中，按照5min、10min、15min、30min、60min、90min时间排布然后读其脱水量。（4）根据实验数据初步筛选出6个脱水效果较好的样品，然后进行平行实验。2.2.3  实验结果1、初选实验数据首先对破乳剂进行初选，以100mg/L作为加药的控制浓度，以90min时的脱出水量为标准作为考察指标，分别对13个破乳剂配方进行实验，实验结果（表2-1）.表2-1粗选实验(20)各时间点脱水量(ml)破乳剂型号5min10min15min30min60min90min1#357810112#00.513.56103#000001.54#0000225#000011.56#001.52337#001.522.538#000.51129#1122.52.5310#0000.51111#0.50.50.511.5212#0000.51213#0.50.51111空白00000015 西安石油大学硕士学位论文######根据表2-1，1、2、6、7、9、11实验效果比较好。接着我们对上述类别进行下一步实验。2、精选实验情况实验温度为40、将加药的浓度分别设定为100mg/L、200mg/L，以90min时的脱出水量作为考察的指标，分别对初选后的6个破乳剂配方进行精选实验，实验结果（表2-2）。表2-2对比实验(100/200mg/L，40)各时间点脱水量(ml)破乳剂型号5mi10mi15mi30mi60mi90mi油水情况nnnnnn1#100mg/L3.51012.51516.517.5水质稍微混浊，乳化层少1#200mg/L51014.5161818.52#100mg/L688101111.5水质较清，乳化层少2#200mg/L61213151616.56#100mg/L26.58101415水质混浊，乳化严重6#200mg/L71212.5131617.57#100mg/L691112.51414水质较清，乳化层少7#200mg/L711.513151717.59#100mg/L48.5101212.513.5水质较清，乳化层少，有絮状淀9#200mg/L410.5121415.51611#100mg/L58.591112.513水质较清，乳化层少，有絮状淀11#200mg/L5.511121415.516现场100mg/L711121314.514.5现场200mg/L611121314.514.5#（表2-2）表明，1破乳剂的综合处理效果最优，在浓度分别为100、200mg/L时，与现场使用的破乳剂相比，其脱出水量在一定程度上得到了提高，分别提高了3.0ml、4.0ml。3、使用破乳剂以后的含水量测定16 第二章破乳剂体系研究#当破乳温度设定为40、1破乳剂的浓度为100mg/L时，测定脱水后原油的含水率。结果如表2-3所示.根据（表2-3）可以看出，处理后的油中含水率低于0.5%控制标准。表2-3油中含水率的测定结果实验编号123油中含水率（%）0.430.480.414、油水分离后水中含油量测定对上述分离出来的水中含油量进行测定，结果如表2-4所示。表明水中含油量小于118mg/L.表2--4水中含油量的测定结果实验编号123水中含油10211896（mg/L）5、破乳剂加药点优选提出破乳剂加药点优化方案如下：1、在油水分离罐中或者去油水分离罐途中将破乳剂加入到系统中。其中破乳剂加药泵用计算机控制，确保加入量与液体流量变化的一致性。17 西安石油大学硕士学位论文第三章油田污水腐蚀性与结垢性分析通过对青平川污水水质进行监测分析，研究其腐蚀成垢机理、特征、趋势及防治技术，选择确定适宜的回注水处理工艺，改善水质，提高有效回注率。从而达到提高油田污水处理效果、控制腐蚀、抑制结垢、降低污泥产生量及污泥的资源化目的，使油田实[62，，63]现污水处理技术、防腐技术、阻垢技术的有机统一3.1 油田污水腐蚀性分析腐蚀控制是油田污水处理过程中非常重要的环节之一。根据水质分析监测结果，青平川污水属氯化钙水型，pH值接近中性，腐蚀速率较高(>0.076mm/a)，细菌含量高。含油量、悬浮物不稳定，变化幅度较大。因此有必要对油田污水的腐蚀性进行深入系统的研究，找出影响腐蚀的因素，并为控制腐蚀提供理论与技术支持。本研究以青平川污水处理站污水为研究对象，采用静态腐蚀法研究影响油田污水腐【64，65]蚀因素(如pH值、无机盐离子等)的腐蚀程度;并进一步应用灰关联分析法研究青平川污水处理站污水腐蚀性的主要因素与次要因素。3.1.1 灰关联分析及其原理灰色理论认为，任何随机过程都是在一定数值范围和一定时区内变化的灰色量。虽然客观系统一般是复杂多变的，并且数据也较为零乱，但是它总是有一定的规律，也必然存在某种必然的联系。灰色理论建立的数学模型属于连续微分模型。灰关联分析的基本思路是:以各影响因素几何曲线之间的变化趋势相似程度来判断此因素与腐蚀速率之间的关系是否密切，若影响程度的大小两者的关系越密切，则该因素的影响程度越大，反之就越小。对一个系统的关联度进行计算，首先要指定参考的数据序列，设一组离散序列:{x0(k)}，k==l，2，·…，m。{xi(k)}，k=l，2，……，m;i二l，2.......，n。其中厦x0(k)}是母因素序列，{xi(k)}是子因素序列。3.1.2无机离子对腐蚀速率的影响+2+2+2+3+2--将Na、Ca、Mg、Fe、Fe、SO4，及Cl一分别按青平川油田污水离子分析结果，用饱和空气的蒸馏水配制成无机离子溶液，在45下测定72h的平均腐蚀速率，实验结果如表3一1所示。18 第三章油田污水腐蚀性与结垢性分析表3-1无机离子对腐蚀速率的影响+2+2+2+3+2-3--种类NaCaMgFeFeSO4HCOCl浓度/mg/L700020004000.71.615050015000腐蚀速率/mm.0.03160.04180.03460.05370.06610.03540.04860.0332由表3-1可知，在实验条件下，单位浓度阳离子腐蚀速率的顺序为+2+2+2+3+-2--Na0，化合物为过饱和状态，结垢。溶液离子强度按照下式计算222U=0.5x(ClZ1+(C2Z2+…CnZn)(3-12)式中:U—离子强度;Z—离子的价态;C—离子的浓度，mol/L。因为，硫酸钙垢产生晶体类型较多，且过程也较复杂，预测难度相对较大。因此，若不考虑晶体类型时，一般采用饱和系数法。具体预测方法为21/2S=1000[X+4K)-X](3-13)式中:S—CaSO4浓度的允许值，mg/LK—常数，2+2-X—Ca和SO4浓度差，单位mol/L;C—CaSO4含量，mg/L。当SC，化合物为未饱和状态，不会结垢。离子活度积法是指通过分析水中离子浓度，来计算离子活度积并将其与此温度下该物质的溶度积常数进行比较。如果计算的结果大于溶度积常数，那么会形成沉淀。如下式:2+2-Ca+CO3→CaCO3↓(3一14)2+2设KCaCO3=Ca·CO3当Kcaco3>Kspcaco3，CaCO3产生沉淀;Kcaco3=Kspcaco3，CaCO3处于平衡状态;Kcaco30，且温度升高，sI值增大，说24 第三章油田污水腐蚀性与结垢性分析明CaCO3垢易生成。而青平川污水处理站的注水井地层温度基本为90以上，因此易形成CaCO3垢。2+2-对于CaS04，根据水中Ca、SO4离子分析结果，C值约为3.0。且均为S>C，且随着温度升高，S值减小，因此污水不易形成CaS04垢;c.结垢量的测定及垢型确定在45条件下将水样放置72小时后过滤、干燥、称重，得水样结垢量，实验结果见表3-8所示。从表3-8中数据可知，污水结垢量较大，达到60~80mg/L。为了确定垢型，进行了垢样X-衍射。图3-8垢样x-衍射图由图知，垢型为CaCO3.3.2.6小结a.应用结垢理论预测，可以判断青平川污水处理站污水具有明显的结垢趋势，且温度升高，结垢量增大，垢样以CaCO3为主;-b.结垢控制措施认为应适当调节污水的pH值，提高悬浮物、铁离子、HCO3的去除率。25 西安石油大学硕士学位论文第四章絮凝处理实验研究根据第三章的水质分析结果，并结合污水中的离子种类及含量、pH值等可知对腐3+-蚀速率影响较大的因素是:Fe、pH值、HCO3;灰关联分析结果表明:影响油田污水腐-3+蚀的主要因素为HCO3、pH值、Fe浓度、SRB含量。又根据应用结垢理论预测，可知青平川污水处理站污水具有明显的结垢趋势，吸附聚集物X一衍射分析结果证明青平川污水处理站污水结垢量随着处理水的pH值升高而增大，污水垢样组成分析结果-表明，结垢以CaCO3为主。因此综合控制措施认为应适当调节污水的pH值，提高HCO3、铁离子的去除率，控制水中的悬浮物浓度和细菌含量，同时尽量不打破污水中的离子平衡。本章在分析影响油田污水腐蚀及结垢因素的基础上，提出了应用化学絮凝/化学氧[50]化技术处理油田污水的思路，即在污水处理过程中应用杀菌氧化剂实现铁离子的价态转变、细菌含量的降低，在阳离子聚合物的作用下强化絮凝过程，实现絮凝处理与污水的防腐、阻垢技术的有机结合.4.1污水絮凝处理实验4.1.1污水絮凝水质检测标准实验过程中悬浮物、含油量、含铁量、细菌含量、腐蚀速率等分析SY/T5329-1994标准进行;离子含量分析按SY/T5523-2000进行;污水絮凝SY/T5890-1993标准进行:絮凝剂评定方法按SY/T596-1993进行.4.1.2絮凝实验主要药剂NaOH氢氧化钠NaClO次氯酸钠PAC聚合氯化铝PFS聚合硫酸铁CPAM阳离子聚丙烯酞胺杀菌剂(SIB)、缓蚀剂(SJ-66)和阻垢剂(ZG一108)4.2  结果与讨论4.2.1  污水性质分析由青平川污水处理站的注水常规性质（表4-1）。26 第四章絮凝处理实验研究表4-1青平川污水处理站注水常规性质日期悬浮性固体含量SS(mg/L)含油量（mg/L）9.2171.6133.079.4229305.069.6189.2281.99.7171261.79.99:00192256.911:00214.5213.915:00139242.49.18：30125370.39.119:0022016611:00186254.413:0017019215:00200217.5根据（表4-1）：青平川污水处理站的悬浮物含量较高，含油量也较高。当污水停留超过24h时，水中的含油量超过80mg/L，悬浮物的含量超过了70mg/L。因此污水的停留时间必须在20h以上。注入水常规性质测定（表4-2）。表4-2青平川污水处理站注水常规性质批次9.49.69.7pH6.86.66.5水温/℃4243432--1S/mg·L7.936.346.682+-1Fe/mg·L0.41520.71210.5302-1∑Fe/mg·L2.32511.87022.2751表明，污水pH为弱酸性，含铁量较高、含硫量较高。4.2.2  絮凝剂优选结果与讨论(1)pH值优选27 西安石油大学硕士学位论文将pH调至7.0～8.0，实验现象见（表4-3）。表4-3不同pH下絮凝效果的对比pH值7.07.58.0搅拌停止5min，有细小絮搅拌停止5min，现象黄色浑浊液无变化。体生成；30min时部分絮体细小絮体，30min沉降。悬浮絮体沉降。结果表明：随着PH的增加，有絮体逐渐生成，当pH值大于7.5后继续加大PH[41]值，污泥量便增加。为此我们考虑pH与腐蚀速率二者之间关系，将PH定成7.5。(2)无机絮凝剂优选当污水PH为7.5，药剂种类以及无机絮凝剂加量对处理效果的影响如（表4-4）。表4-4PAC、SPFS加量对絮凝效果的影响无机絮凝剂用量（mg/L）种类测定指标708090100完全沉降时间（min）15151515絮体大小（mm）1222PAC30min后上清液透明透明透明透明上清液沙滤后浊度2.191.311.251.01悬浮小絮体状况较多少量少量少量完全沉降时间（min）20202020絮体大小（mm）1111SPFS30min后上清液半透明半透明半透明半透明上清液沙滤后浊度7.26.194.94.45悬浮小絮体状况很多很多很多很多注：实验中形成的沉淀物均为黑色。实验结果表明：SPFS的处理效果不如PAC，因此无机絮凝剂选用PAC。为进一步确定PAC的加入量多少对处理效果的影响，实验将其量增加至120mg/L，结果如（表4-5）。28 第四章絮凝处理实验研究表4-5PAC加量对絮凝效果的影响加药量絮体大小种类）上清液浊度悬浮絮（mg/L）（mm401月2日较透明4.41较多601月2日透明3.32较多PAC801月2日透明2.64少1002月3日较透明2.36少1202月3日较透明2.5较多实验结果表明，当其浓度超过80mg/L时，透光率没有什么变化。因此将PAC加量定为80mg/L(3)有机絮凝剂优选当污水PAC为80mg/L、pH为7.5、有机絮凝剂加量为1.0mg/L时，实验结果（表4-6）所示。表4-6PAM分子量对处理效果的影响项目PAM（400万）PAM（800万）PAM（1200万）完全沉降时间（min）慢较快快絮体大小（mm）1-22-33-4悬浮絮体量较多较多较少上清液浊度2.312.481.74实验结果表明，生成的絮体大小随着分子量增大而增大，絮体体积也增加了，且5min后完全沉降。因此，将有机絮凝剂确定为1200万。有机絮凝剂确定为1200万的PAM，不同加量对水处理效果的影响结（表4-7）。表4-7不同PAM加量的效果对比加药量沉降时间絮体种类上清液浊度悬浮物（mg/L）（min）（mm）1慢1-3浑浊2.98多2较慢2-4浑浊1.76多PAM（1200万）3快2-4清1.49少4较快2-4较清1.36少实验结果表明，当PAM的加量超过2.0mg/L时，上清液浊度可降低到1.80以29 西安石油大学硕士学位论文下。因此后续试验PAM的加量确定为2.0mg/L。(4)有机絮凝剂与无机絮凝剂加药方式的优选表4-8PAC与有机絮凝剂的加药顺序对处理效果的影响加药量（mg/L）上清液滤后浊度沉降速度絮体大小（mm）水色PAC＋PAM（1200万）实验效果100+2.01.53缓慢3-4透亮100+2.51.39较快3-4透亮100+3.01.24较快3-4清亮PAM（1200万）＋PAC实验效果2.0+1002.35缓慢1-2混浊2.5+1002.27较快1-2混浊3.0+1002.24较快2-3混浊实验结果表明，先加PAC、后加PAM的处理效果较好。PAC与有机絮凝剂加药间隔对处理效果的影响见（表4-9）。表4-9PAC与PAM（1200万）的加药时间间隔对处理效果的影响沉降时间间隔（s）絮体（mm）上清液浊度悬浮物（min）1061～2透明2.27较多2052～4透明1.65少量3053～4透明1.56少量4052～3透明1.76较多实验结果表明，间隔处于10s-40s时，随着时间间隔的不断增大，絮体大小不断增大，悬浮小絮体的量也逐步减少；但时间间隔超过30s时，处理效果会变差。因此，将有机、无机絮凝剂的加药时间间隔确定为30s。综上所述，初步实验所得的污水处理站污水絮凝处理配方为：PAC为40mg/L、调节污水pH为7.5和有机、无机絮凝剂加药时间间隔为30s，有机絮凝剂用量为2mg/L。4.3 絮凝剂优选结果验证与改进采用初步优选配方对青平川污水处理站污水处理前后浊度的变化进行分析（表4-10）30 第四章絮凝处理实验研究表4-10青平川污水处理站污水处理前后浊度的变化日期9.49.69.79.89.99.1来水浊度13982.975.5122124152处理后水浊度1.181.021.151.281.081.03注：蒸馏水浊度是1.00，自来水的浊度是1.03-1.37。结合青平川污水处理站污水处理前后浊度的变化实验结果，表明，采用该配方处理连续六天的污水，效果较显著，处理后污水的浊度分布在于1.03—1.28。4.4  处理后水质分析处理前、后污水腐蚀速率对比（表4-11）表明，当温度在40时。污水处理后的腐蚀速率在0.055mm/a以下，低于0.076mm/a的石油工业行业标准，从而解决了注入水的腐蚀问题。表4-11处理前、后污水腐蚀速率对比处理后污出水pH腐蚀速率现象水编号值/mm·a-117.3表面均匀、光滑，呈现黑色0.05527.3表面均匀、光滑，呈现黑色0.04737.3表面均匀、光滑，呈现黑色0.036-1处理前污水腐蚀率/mm·a0.1262图4--1挂片腐蚀试验采用处理后的水样，检测其中细菌的含量，采用用绝迹稀释法检测，处理前后，污水细菌检测实验结果（表4-12）表明，处理药剂对细菌具有较好的抑制作用。31 西安石油大学硕士学位论文表4-12处理前、后污水细菌检测结果-1-1水样SRB/个·mLTGB/个·mL43处理前1010221101022210102处理后31010241010251010对来水及处理后水的离子含量进行了分析，分析结果见表4-13。表4-13表明，处理后的水与采出水矿化度接近，也就证明了处理后的水没有破坏采出水的离子平衡。表4-13污水处理前后的组成分析结果测试指标处理前处理后悬浮固体含量SS(mg/L)286.52.8含油量（mg/L）198.31.2pH值6.77.1总铁(mg/L)0.450.162+Fe(mg/L)0.310.1-Cl(mg/L)25648.523478.72+Ca(mg/L)1765.31698.42+Mg(mg/L)1345.51235.62-S(mg/L)14.20-HCO3(mg/L)700.2675.82-SO4(mg/L)4667.74539.5++Na/K（mg/L）20001.519965.8总矿化度(mg/L)54635.1651605.16水型CaCl2型CaCl2型实验结果表明，处理后化验分析，悬浮物低于3.0mg/L，和含油量低于5.0mg/L，达到延长油田水质标准，总矿化度也没有什么变化。因此其效果较好。32 第四章絮凝处理实验研究4.5  处理后水与地层水的配伍性分析将处理后水与过滤的地层水和经过除处理的地层水铁以不同的比例混合在一起，将其在40下放置72小时，然后测定其透光率。实验分析结果如下。表4-14处理后水与来水配伍性实验结果V处理后水/V地层水100∶075∶2550∶50257∶50∶100透光率/%9992867462结垢量/mg·L-13.058.1216.0738.1453.98表明，随着水样中地层水含量的不断增加，透光率不断减小，结垢量却在不断的增大。该实验证明了处理后的水与地层水具有配伍性较好。4.6含油污泥处理建议油田含油污泥的处理方法主要有干化、焚烧、填埋和固化技术，因为含油污泥成分的特殊性以及油田污水处理站自身的限制，干化、焚烧和填埋技术都难以满足环保和实际生产的要求。对于含油污泥的安全、环保、资源化处理与处置，建议利用含油污泥固化技术进行处理。即把经过脱水的含油污泥用水泥等作为固化剂，再加入适当的外添加剂对污泥进行固化处理，污泥中有害物质被固定或包覆在惰性物质中，使有害物质渗透性和溶出率大幅度降低，并具有一定的机械强度，再利用成型机加工成型，便于堆放或使用，并达到环保要求。如延长油田定边污水处理站利用小型制砖机，可将污泥加工成道路用砖，可以满足污水处理站内规划铺设道路与墙体用砖。4.7 处理工艺通过上述处理过程，可以得出以下结论:(1)污水处理配方为：污水pH调节为7.5、PAC加量为80mg/L，有机絮凝剂加量为2mg/L、无机与有机絮凝剂加药间隔为30s。在上述条件下，处理后水的悬浮物含量、含油量可降低到1.0mg/L以下。（2)处理工艺为：通过研究，得出的工艺流程为：如下图所示：六级沉淀池提升泵旋流混合应器除油罐（设计改为沉降罐）加药口123该工艺的技术特点：充分考虑了污水在除油罐中的停留时间，确保污水进入流程前的水质相对稳定；同时通过反应器，确保了处理药剂与水的混合效果及不同药剂的反应效果；通过处理药剂的优化，实现了污水处理与防腐阻垢技术的有机统一.33 西安石油大学硕士学位论文根据上述分析得知，要确保流程稳定运行，需要进行如下改造：4.8现有流程改造水质达标的整改措施1、将站内污水除油罐改成立式沉降罐，如下图所示：收油槽虹吸管出水喷淋口收油线(收油槽未沿罐壁，在中心柱四周进水管线出水管线进水喷淋口图增加的污水沉降罐构造简图2、彻底清理除油罐、调节罐、净水罐等设备内的污油、污泥。3、完善除油罐、调节罐等设备的排污、收油管线，做到定期排污、收油，不能让污油、污泥在污水处理流程内积攒。4、停止将污水池内污水直接提升进除油罐，增加或者改造污水池回收污水管线，将污水池内污水提升至六级沉淀池或者原油脱水沉降罐。5、完善过滤流程，将纤维球——纤维球的二级过滤工艺改为双滤料——核桃壳过滤——烧结管精细过滤的三级过滤，将前面二具纤维球过滤器改为核桃壳过滤器或者双滤料过滤器，在保证过滤设备不出现憋压、堵塞、滤料流失等情况下将纤维球滤料改为核桃壳滤料或者石英砂滤料，并且增加4座处理量为25方/小时烧结管精细过滤器。从而保证处理后水质含油、悬浮物、含铁、含硫、粒径中值等指标达到标准要求。6、增加混合反应器，保证药剂和污水混合反应充分在调节罐出口的一级加药泵后面增加一座旋流混合反应器，在提升泵的动力冲击下，通过改变水流速率、方向等达到药剂和污水的充分混合，为后续污水进入沉降罐混凝沉降打下良好的基础。如下图所示：六级沉淀池提升泵旋流混合应器除油罐（设计改为沉降罐）加药口12334 第四章絮凝处理实验研究4.9整改后的污水处理流程工艺2座脱出水核桃六级沉降池电气浮装置地下水池壳过滤器提升泵混凝剂助凝剂杀菌剂助凝剂杀菌剂混合器4座2座2座核桃双滤精细壳过料过过滤调节罐沉降罐器滤器滤器300m³400m³提升泵提升泵滤前提升泵排污、收油絮凝剂管线污水池污水池内污水回收进六净化罐级沉降池或者原油脱水300m³沉降罐外输污水回收泵反洗泵正常过水管线反洗管线加药管线排污、收油、反洗管线35 西安石油大学硕士学位论文第五章日处理1200方污水工艺计算5 .1 设计依据5.1.1  污水站的水质分析该站污水分析结果如表5-1所示。表5-1含油量、悬浮物、水温、pH、SRB、TGB含量分析结果-1-1-1-1含油量/mg·L悬浮物/mg·LpH水温/℃SRB/个·mLSRB/个·mL1751286.4421000100005.2  日处理1200m3 含油污水工艺设计5.2.1 主要处理设备和构筑物的设计参数5.2.1.1设计流量（1）设计说明：3日处理能力1200m，要使得注水水量稳定，需设计其实际的处理流量。（2）设计参数：a—水波动系数，取1.2T--时间，24h3（3）设计规模为1200m/d（4）流量：3Qh=1.2×1200/24=60m/h5.2.1.2自然除油罐计算（1）设计说明：由于废水排放过程中存在波动现象，为了便于设备的选型，将水先排入调节水罐，其大小主要取决于设计的参数。具体设计时要选取合适的设计参数与适当的水泵，从而满足要求。3（2）设计参数：流量Qh=60m/h，设水罐存水12h（3）水罐有效体积：V有=QhT3V有=60×112=720m3所以，有效体积设定为720m，装填系数值取0.72（4）水罐几何体积：3V0=720/0.72=1000m5.2.1.3反应罐计算（1）设计说明：当调节水罐出水后加入一定量的絮凝剂，为了确保污水与药剂充分的反应，在调节水罐之后设置反应罐，其大小取决于设计的参数。具体设计时要选取合适的设计参数36 第五章日处理1200方污水工艺计算与适当的水泵，从而满足要求。（2）设计参数：3流量为Q=75m/h隔板反应罐内停留时间为t=6min3反应罐内实际流量取Q=1.00m/min（3）反应罐的有效容积：3V=1.00×6=6.0m进水方式设计为：下进上出。5.2.1.4沉降罐的计算（1）设计说明：污水与絮凝剂充分接触后需要一定的流速和足够的时间才能确保完全沉降，所以在反应罐后设计沉降罐，其大小取决于流体的速度与沉降的高度，具体设计时要选取合适的参数，以满足要求。（2）设计参数：若沉降区高度H=1.5～2m，取2m沉降曲线如下图5-1：图5-1絮体沉降曲线设流体流速=3mm/s分别由絮体颗粒粒径3mm～4mm确定沉降时间t1～t2-3-3-3Re=ρdu/µ=1180×2×10×3×10/2.3×10=1.5<2为层流区颗粒符合层流沉降公式:Us=g(Ss-1)ds2/18µSs-为颗粒的比重，取1.5当:ds=4mm时，颗粒沉降速度：-6-3-3Us=9.81×(1.5-1)×16×10/18×2.3×10=1.9×10m/s-3颗粒沉降时间：t1=2/Us=2/1.90×10=1053s37 西安石油大学硕士学位论文当ds=0.1mm时-8-3-6颗粒沉降速度：Us=9.81×(1.5-1)×1×10/18×2.3×10=1.19×10m/s-66颗粒沉降时间：t2=2/Us=2/1.19×10=1.68×10s取最大沉降时间:t=467min=7.8h取8h。沉降罐有效容积:3V=8×60=480m3取装填系数为0.72，则沉降罐几何体积取整为700m。5.2.1.5压力滤罐的计算（1）设计说明:为了除去更小颗粒且难以沉降的悬浮固体，我们加入压力滤罐，使得水质有了更好的提高，含油量与悬浮物的含量明显降低。（2）设计参数：3由流量为Q=60m/h选：双滤料过滤器，将其串联使用3额定处理量设定为10～15m/h压力设定为0.4Mpa～1.0Mpa温度设定为80反洗强度设定为13～16L/(S·㎡)反洗时间设定为6～8min滤速设定为10～18m/s悬浮物去除率设定为95%出水指标如表5-2所示.表5-2过滤指标-1-1-1滤前水质/mg·L滤后水质/mg·L一级滤后水质/mg·l二级含油≤30≤1≤5悬浮物≤50≤1≤33选择:处理能力:70m/h的石英砂过滤器+双滤料过滤器+精细过滤器。5.2.1.6污油箱设计和计算（1）设计说明：为了使设备和各构筑物分离出来的原油的到有效的回收，我们增加了污油箱。（2）污油箱的设计计算：污水中含1%的原油被收集。3设计污油箱体积为50m38 第五章日处理1200方污水工艺计算5.2.1.7加药装置设计和计算（1）设计说明:该污水站采用化学药剂来处理含油污水，通过在各处理环节中加入不同药剂来处理污水中的各种杂质。（2）设计参数：由加入药剂量：pH调节剂为300mg/L助凝剂为100mg/L，絮凝剂为80mg/L（3）加药设备的选型：3选4m-4P加药装置(一套)，带控制箱，单泵流量为1～125L/h的计量加药泵和331m容药箱以及2m储药箱分别为四具，泵出口的压力设计为0.3Mpa。5.2.1.8清水罐的计算（1）设计说明：为了确保注水站和消防以及反冲洗的水源，必须在污水站的出水口处设置水罐以调节水流。（2）设计参数：3供给处理后污水的已知设计流量为100m/d。（3）清水罐设计的计算：调节水罐容积设置为设计水量的20%，33那么容积为140m圆整到200m。5.2.1.9污泥调节池的计算（1）设计说由于沉降罐一级调节水罐在处理过程中会产生大量的污泥，过滤罐也含有一定量的污泥，本设计将这部分泥水放到污泥调节池进行污泥与水的初步分离。（2）设计参数：污水中悬浮物为280mg/L，加药后产泥量为350mg/L。（3）设计计算：日处理1200m3污水最大干泥量：-6Q干=（28+100+80+120)×10×1200/1000=393.6kg/d设污泥含水率99%，则污泥量:3QS=Q干/(1-0.99)=88m/d考虑到反冲洗水：排入污泥调节池，以每日污泥量计算，则设计污泥池有效体积为：3反有=VS+V反=88+60=140m3设计2座污泥池，单池容积：70m3圆整到100m。39 西安石油大学硕士学位论文5.2.1.10压滤机选型3由污泥量88m/d，选定压滤机采用螺旋挤压式过滤机。每隔8小时开一次机，每次单台工作并开机30min。5.3  整体布局设计布置原则：1.处理设施的布置和构筑物应顺应流程，确保节约用地，便于运行管理；2.辅助构筑物和工艺构筑物应按照功能的不同，将其独立布置。3.构筑物之间的距离应满足运行管理和管道敷设以及交通、施工等方面要求。4.管道的平面布置，与高程布置相互协调，满足污水处理厂的各种介质输送要求，满足节能降耗和运行的维护。5.协调好绿化和辅助建筑物一级道路与处理构筑物的关系。36.通过上述计算可知：当处理量为1200m时，处理设备一览表如下：3表5-3处理量为1200m的处理设备一览设备名称规格数量3自然除油罐1000m13反应罐6.0m133沉降罐800m（500m）1（2）3过滤器处理量100～150m/h33加药装置3m33清水罐200m13污泥池100m2螺旋挤压式过滤机140 第六章结论第六章结论1.污水处理的配方为：PAC加量设定为80mg/L、除硫剂加量设定为40mg/L、污水pH调节设定为7.5以及有机絮凝剂加量2mg/L、有机无机絮凝剂加药间隔30s。在上述条件下，处理后水的悬浮物的含量以及含油量能够降至1.0mg/L以下。2.腐蚀控制措施为：通过加入除铁杀菌剂、提高污水的pH值，以控制水中的溶-2-解氧的量，从而提高HCO3、S的去除率，最终抑制水中菌体的繁殖。2+3.防垢措施为：通过适当提高污水的pH，适当降低水中Ca的浓度，从而降低污水的结垢量。34.选用的处理流程为：集油站来水→1000m除油罐（1具）→加药（除铁杀菌剂、33絮凝剂等）→6m反应罐（2具，并联）→沉降罐（2具500m）→核桃壳过滤器+3石英砂过滤器串联过滤→精细过滤器→清水罐（1具，200m）。41 西安石油大学硕士学位论文致谢值此论文完成之际，特向导师屈撑囤教授致以崇高的敬意和衷心的感谢。导师对我精心培养与细心指导，在科学研究过程中给予我大量参与社会实践的机会，使我的能力和见识得到了很大的提高，培养了我独立思考和解决问题的能力。在完成实验和论文撰写过程中，杨建鹏高工也给予大量的技术指导，老师渊博的知识和乐观向上的生活态度深深影响了我，也使我对科研工作有了更浓厚的兴趣和更深层次的认识。再一次向两位老师表示深深的感谢。另外读研期间课题组的同学在实验过程中给予了很多帮助，使我研究生生活非常快乐、难忘，在此一并表示感谢。42 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