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油田污水处理工程

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油田 污水处理 工程
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油田污水处理工程第一节 油田污水资源第一章 概 述第一节油田污水资源第一章概述在石油的生成、运移和储积的过程中,石油的主要天然伴生物是水。在油藏勘探开发初期,通常情况下,原始地层能量可将部分油、气、水液体驱向井底,并举升至地面,以自喷方式开采,称之为一次采油。一次采油采出液含水率很低。但是,如果油藏圈闭良好,边水补充不足,原始地层能量递减很快,一次采油方式难以维持。为获得较高采收率,需向地层补充能量,实施二次采油,二次采油有注水开发和注气开发方式等。目前全国各油田绝大部分都采用注水开发方式,即注入高压水驱动原油使其从油井中开采出来。但经过一段时间注水后,注入水将随原油被带出,随着开发时间的延长,采出原油含水率不断上升。油田原油在外输或外运之前要求必须将水脱出,合格原油允许含水率为 下。脱出的水中主要污染物为原油,此污水又是在油田开发过程中产生的,因此称为油田含油污水。由此可见,污水主要来自原油脱水站,及联合站内各种原油储罐的罐底水、将含盐量较高的原油用其他清水洗盐后的污水第一节油田污水资源第一章概述如果含油污水不合理处理回注和排放,不仅使油田地面设施不能正常运作,而且会因地层堵塞而带来危害,同时也会造成环境污染,影响油田安全生产。因此必须合理的处理利用含油污水。随着油田注水开发生产的进行带来了两大问题。一是注入水的水源问题,人们希望得到能提供供水量大而稳定的水源,油田注水开发初期注水水源是通过开采浅层地下水或地表水来解决,过量开采清水会引起局部地层水位下降,影响生态环境;二是原油含水量不断上升,含油污水量越来越大,污水的排放和处理是个大问题,大量含油污水不合理排放会引起受纳水体的潜移性侵害,污染生态环境。在生产实践中,人们认识到油田污水回注是合理开发和利用水资源的正确途径。由于现代工业的迅速发展和城市人口的增加,生活用水和工业用水量急剧增加,因此不少国家颇感水源不足。解决水源缺乏的办法之一是提高水的循环利用率。石油行业注水开发油田,随着开采时间的延长采出污水量逐渐增加,将油田污水经处理后代替地下水进行回注是循环利用水的一种方式。如果污水处理回注率为100%,即不管原油含水率多高,从油层中采出的污水和地面处理、钻井、作业过程排出的污水全部处理回注,那么注水量中只需要补充由于采油造成地层亏空的水量便可以了。这样,不仅可以节省大量清水资源和取水设施的建设费用,而且,使油田污水资源变废为宝,实现可持续发展,提高油田注水开发的总体技术经济效益。合理利用污水资源第一节油田污水资源第一章概述第二节 原水中的杂质第一章 概 述第二节原水中的杂质第一章概述分散颗粒 溶解物(低分子、离子) 胶体颗粒 悬浮物颗粒大小 毫微米 10毫微米 100毫微米 1微米 10微米 100微米 1毫米外 观 透 明 光照下混浊 混 浊 肉眼可见油田污水是一种含有固体杂质、液体杂质、溶解气体和溶解盐类等较复杂的多相体系。从颗粒大小和外观来看可按表 1水中杂质分类 表 1水杂质分类第二节原水中的杂质第一章概述原水中的细小杂质,按油田污水处理的观点,可以分为五大类。1. 悬浮固体其颗粒直径范围取 1~100m,此部分杂质主要包括:泥沙 、各种腐蚀产物及垢 、细菌 、有机物 。2. 胶体粒径为 110m,主要由泥砂、腐蚀结垢产物和微细有机物构成,物质组成与悬浮固体基本相似。3. 分散油及浮油污水原水中一般有 1000mg/l 左右的原油,偶尔出现瞬时 2000~5000mg/中 90%左右为10~10000二节原水中的杂质第一章概述4. 乳化油原水中有 10%左右的 1100. 溶解物质在污水中处于溶解状态的低分子及离子物质,主要包括:溶解在水中的无机盐类和溶解的气体第二节原水中的杂质第一章概述二、原水杂质分析根据净化水的不同去向,选择不同的分析项目。1. 净化污水回注时分析项目( 1) 2)悬浮固体( 3)浊度( 4)温度( 5)相对密度( 6)溶解氧( 7)硫化物( 8) 细菌数量( 9) 阳离子组分( 10) 阴离子组分钙、镁、铁、钡氯离子 、硫酸根、碳酸根和碳酸氢根( 11)总矿化度第二节原水中的杂质第一章概述2. 净化污水排放时分析项目为了使净化水达到排放标准,净化水质要按 《 污水综合排放标准 》 合石油行业特点除严格按表 1应对如下第二类主控指标进行分析: 度、悬浮物、油类、硫化物、氨氮、氟化物、磷酸盐、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、铜、锌、锰等等。第二节原水中的杂质第一章概述3. 国内主要油田原水水质分析国内主要油田有代表性的污水处理站原水水质分析示于表 1表中所列数据外,还有油、悬浮固体及水温等也是原水的重要指标。含油量一般为 1000左右,相应的悬浮固体含量一般为 80~250,少部分油田原水含油量高达 3000~5000,相应悬浮固体含量高达 1000~2000,这两项指标在同一污水站瞬时变化很大。第二节原水中的杂质第一章概述 油田 站名主要离子含量 K+ +二联中三污 辛 一滨二首站临盘首站孤一联38371195215285745517221811661539414244421714888175900218042345312223204400612050791402186048111141200017辽河 兴一联高升联 一联濮一联 3042848647 9602502 196192 4835378631 7411509 599599 00华北 雁一联 长庆 中区集油站 367 578 48496 2751 201 0江汉 广华集油站 75255 545 57 116874 112 322 0国内油田部分污水站原水水质分析表 表 1田 站名主要离子含量 总矿化度 二联中三污 0 5025 250250胜利坨 四辛 04辽河 兴一联高升联 2 一联濮一联 81277132081 0 2 02华北 雁一联 2709 区集油站 83300 - 04江汉 广华集油站 195178 97国内油田部分污水站原水水质分析表 表 1第三节 水质标准简介第一章 概 述第三节水质标准简介第一章概述一、净化污水回注水质标准1. 注水水质基本要求注水水质必须根据注入层物性指标进行优选确定。通常要求: 在运行条件下注入水不应结垢;注入水对水处理设备、注水设备和输水管线腐蚀性要小;注入水不应携带超标悬浮物,有机淤泥和油;注入水注入油层后不使粘土发生膨胀和移动,与油层流体配伍性良好。2. 注水水质标准现将石油天然气行业标准 《 碎屑岩油藏注水水质推荐指标 》 5329于净化水主要用于回注油层,所以污水处理工艺必须设法使净化水达到有关注水水质标准。第三节水质标准简介第一章概述推荐水质主要控制指标 表 11 3 2 1 3控制指标悬浮固体含量, ≤m ≤ ≤20 ≤30平均腐蚀率, mm/a 片各面都无点腐蚀;2. 片有轻微点蚀;3. 片有明显点蚀; / 10 25 0 10 25 0 10 25铁细菌,个 /mL n102 n103 n104腐生菌,个 /mL n102 n103 n104注: ① 1n10② 清水水质指标中去掉含油量③ 新投入开发的油田、新建污水处理站,注水水质根据油层渗透率高低要分别执行相应分级( 1)标准。第三节水质标准简介第一章概述3. 注水水质辅助性指标除了上述对注水注水水质的主要控制指标外, 5329助性指标主要包括:( 1)溶解氧( 2)硫化氢( 3)侵蚀性二氧化碳( 4) 5)铁第三节水质标准简介第一章概述二、污水综合排放标准1. 主要技术内容该标准按照污水排放去向,分年限规定了 69种水污染物最高允许排放浓度及部分行业最高允许排水量。它适用于现有单位水污染物的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。标准主要概念定义:污水 —— 指在生产与生活活动中排放的水的总称。排水量 —— 指在生产过程中直接用于工艺生产的水的排放量。不包括间接冷却水、厂区锅炉、电站排水。一切排污单位 —— 指该标准适用范围所包括的一切排污单位。其他排污单位 —— 指在某一控制项目中,除所列行业外的一切排污单位第三节水质标准简介第一章概述2. 主要控制指标该标准将排放的污染物按其性质和控制方式分为两类。对于第一类污染物(详见表 1不分行业和污染排放方式,也不分受纳水体的功能分类,一律在排放口取样,其最高允许排放浓度必须达到表 1号 污染物 最高允许排放浓度 1 总 汞 基汞 不得检出3 总 镉 铬 价铬 砷 铅 镍 并( a)芘 铍 银 放射性 1 13 总 放射性 10 第一类污染物最高允许排放浓度 表 1排放口采样按工程建设年限不同必须达到相应指标要求。主要控制指标有: 度、悬浮物、 油类、动植物油、挥发酚、总氰化物、硫化物、氨氮、氟化物、磷(酸盐)、甲醛、苯胺类、硝基苯类、阴离子表面活性剂、总铜、总锌、总锰、彩色显影剂、粪大肠菌群数、总余氯等 50余项。第三节水质标准简介第一章概述4. 主要分析检测方法采样点 :采样点应按有关污染物排放口的规定设置,在排放口必须设置排放口标志、污水水量计量装置和污水比例采样装置。采样频率 :工业污水按生产周期确定监测频率。生产周期在 8 2他污水采样,24次。最高允许排放浓度按日均值计算。排水量 :以最高允许排水量或最低允许水重复利用率来控制,均以月均值计。统计 :企业的原材料使用量、产品产量等,以法定月报表或年报表为准。测定方法 :该标准采用的主要测定方法见表 1三节水质标准简介第一章概述水 质 主 要 测 定 方 法 表 1号 项 目 测定方法 方法来源1 总汞 冷原子吸收光度法 镉 原子吸收分光光度法 14204铬 高锰酸钾氧化 价铬 二苯碳酰二肼分光光度法 砷 二已基二硫代氨基甲酸银分光光度法 铅 原子吸收分光光度法 镍 火焰原子吸收分光光度法 银 火焰原子吸收分光光度法 璃电极法 度 稀释倍数法 浮物 重量法 化需氧量 (稀释与接种法 化需氧量 (重铬酸钾法 油类 红外光度法 16488植物油 红外光度法 16488发酚 蒸馏后用 4氰化物 硝酸银滴定法 主 要 测 定 方 法 表 1序号 项 目 测定方法 方法来源18 硫化物 亚甲基蓝分光光度法 16489氮 钠氏试剂比色法 化物 离子选择电极法 酸盐 钼蓝比色法 *22 甲醛 已酰丙酮分光光度法 3 苯胺类 1二胺偶氮分光光度法 基苯类 还原 25 阴离子表面活性剂 亚甲基蓝分光光度法 铜 原子吸收分光光度法 锌 原子吸收分光光度法 锰 火焰原子吸收分光光度法 高锰酸钾分光光度法 氯甲烷 气相色谱法 待颁布30 四氯化碳 气相色谱法 待颁布31 苯酚 气相色谱法 待颁布32 余氯量 N,1,4有机碳( 非色散红外吸收法 待制定* 《 水和废水监测分析方法(第三版) 》 ,中国环境科学出版社, 1989年第三节水质标准简介第一章概述三、净化污水回用热采锅炉标准油田采出水处理的水主要用于回注地层,以水中悬浮物、油的净化处理为主要对象,同时要控制水质的稳定,防止腐蚀结垢和微生物繁殖产生的危害。注汽锅炉的给水除了控制净化指标和水质稳定指标外,还需控制水质软化指标。因此,需在采出水处理后的水质基础上进行深度处理。稠油油田采出水用于注汽锅炉给水处理的技术在我国还是初级阶段,急需要不断的总结已运行工程经验,还要开展有关科学试验,引进国外相关技术,在设计中积极慎重的应用。第三节水质标准简介第一章概述注汽锅炉给水水质条件 表 1号 项目 单位 数量 备注1 溶解氧 mg/l 悬浮液图 3 离心脱水原理图第三章油田含油污泥处理第一节含油污泥特性分析层流区符合斯托克斯定律,可能分离出的颗粒极限粒径是:( ) sp -= 18 (式 3流区符合牛顿定律,可能分离出的颗粒极限粒径是:( ) 3 (式 3中: 固体颗粒粒径, m; Q - 处理能力, m3/h;μ - 污泥粘度; Pa·s ρs - 固体颗粒密度, kg/L - 液相密度, kg/S - 离心沉降分离面积, m2;g - 重力加速度, m2/s。第三章油田含油污泥处理第二节含油污泥处理工艺( 2)转筒式离心机工艺结构离心机按分离因素可分为高速离心机(分离因素α>3000),中速离心机(分离因素 α1500 ~ 3000),低速分离机(分离因素 α1000 ~ 1500)。油田含油污泥处理中多用中、高转速的圆筒式离心机。图 3 2 3 4 5 6 7 81. 轴承座 2. 外壳 3. 转鼓 4. 进料管 5. 螺旋输送器 6. 电动机 7. 差速器 8. 皮带轮图 3 圆筒式离心脱水机工艺结构图负压脱水原理图真空预涂脱水装置图真空预涂脱水装置运行工况第三节 含油污泥泥饼处置第三章 油田含油污泥处理第三章油田含油污泥处理第三节含油污泥泥饼处置一、燃烧、焚烧二、掩埋、辅料利用对于含油量高、发热量大的含油污泥干化泥饼,可作为燃料,同燃油或燃煤混配使用;对于含油量一般,发热量不足够高的泥饼,为避免二次污染,通常采用焚烧方式处置。焚烧前,应将含油污泥初步干燥,常用的污泥焚烧设备有回转炉、立式焚烧炉等。焚烧余烬应进行掩埋或无害化处理。对于固体悬浮物含量很高,含油量较小的污泥,可通过投加增强剂调配后作为油田井站路路基辅料应用,这样既可避免二次污染,也可节省部分路基原料,技术经济效益显著。对部分发热量较低、固体物含量不够高,泥质含量稍高的含油污泥泥饼,经初步干化后,应进行深度掩埋,防止发生二次污染。第一节 缓释剂第四章 油田污水化学处理剂第四章 油田污水化学处理药剂第一节 缓释剂一、腐蚀及其危害金属与周围介质接触,由于化学或电化学原因引起的破坏称为腐蚀。油田污水因其具有较高的矿化度、含有腐蚀性气体( 微生物( 特点,所以一般具有较高的腐蚀特性,造成污水集输管线、水处理设备、油水井及井下工具的腐蚀破坏。油田污水系统管线设备的严重腐蚀会影响油田生产系统正常运行,还会引起火灾,造成环境污染。金属设备的防腐措施可分为三类:一是通过防腐化学剂的加入,达到减轻腐蚀的目的;二是把金属本体与腐蚀介质隔开,如各种内外衬、涂防腐设备、管线等;三是采用耐腐蚀材质,如不锈钢、塑料等。第四章 油田污水化学处理药剂第一节 缓释剂二、缓蚀剂定义和类型凡是在腐蚀介质中添加少量物质就能防止或减缓金属的腐蚀,这类物质就称为缓蚀剂。常用缓蚀率来衡量缓蚀剂的防腐效果。按式 4100-= 空白试样的腐蚀速度 加入缓蚀剂试样的腐蚀 速度空白试样的腐蚀速度缓蚀率1. 缓蚀剂定义2. 缓蚀剂类型( 1)氧化型缓试剂 氧化型缓试剂的缓蚀机理是使金属表面生成一层致密且与金属表面牢固结合的氧化膜或以金属离子生成难溶的盐,从而阻止金属离子进入溶液,抑制腐蚀。如铬酸盐( 亚硝酸盐( 。第四章 油田污水化学处理药剂第一节 缓释剂( 2)沉淀型缓试剂 沉淀型缓试剂的缓蚀机理是缓蚀剂与腐蚀环境中的某些组份反应,生成致密的沉淀膜或生成新的聚合物,覆盖在金属的表面,这种膜的电阻率大,抑制了金属的腐蚀。沉淀型缓蚀剂又有阴极抑制型和混合抑制型之分。如辛炔醇、磷酸盐、羟基喹啉等。( 3)吸附型缓蚀剂 吸附型缓蚀剂均为有机化合物,又称为有机缓蚀剂。其缓蚀机理是缓蚀剂分子一般都有极性基团和非极性基团,加入腐蚀介质中的极性基团吸附在金属表面上,非极性基团则向外定向排列,形成憎水膜,使金属与腐蚀介质隔开,从而起到防腐作用。如烷基胺( 烷基氯化吡啶、咪唑啉衍生物等。第四章 油田污水化学处理药剂第一节 缓释剂三、缓蚀剂选择1. 污水处理缓蚀剂的选择( 1)确定腐蚀原因;( 2)进行室内评价;( 3)现场实验确定缓使剂用量和加药方式;( 4)进行经济技术指标比较。2. 油田污水处理系统常用缓蚀剂用于污水处理系统的缓蚀剂品种繁多,来源复杂,缓蚀效果差异也较大。表 4水)系统常用的缓蚀剂。第四章 油田污水化学处理药剂第一节 缓释剂油田污水处理(注水)系统常用的缓蚀剂 表 4别 代表物1 伯胺类 R— 胺类 胺类 (n— 胺类 (n— 胺类 铵盐类 唑啉类N| C— N|垢剂第四章 油田污水化学处理剂第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂一、结垢及其危害结垢是油田生产系统中遇到的严重问题之一,结垢可发生在生产系统的多个部位或环节,如采油、集输、油气处理、污水处理及注水系统。水垢的形成主要取决于其中盐类是否过饱和以及盐类结晶的生长过程。影响结垢的主要因素是水的成分和类型。油田生产系统结垢是经常发生的事,特别是污水输送管线、污水处理设备和注水设备、管线结垢严重,使管线有效直径减小,表面状况恶化,摩阻增大、能耗增加,结垢还会影响正常生产,增加生产成本,甚至被迫停产。二、常见垢分类、组成第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂油田生产系统常见垢有碳酸盐垢、硫酸盐垢和铁化合物垢等,其主要组成如下:1. 碳酸盐垢以 . 硫酸盐垢以 . 铁化合物垢主要是腐蚀产物: H)3、 田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂三、结垢原因1. 不相容论两种化学组份不同的水(油田产出水和浅层清水)相混,因为离子的组份或浓度有较大的差异,就会发生结垢现象。2. 热力学条件变化论在油田生产过程中,当压力、温度、 速和溶解离子含量发生改变时,就会增加结垢趋势。如污水管线的变径处、拐弯处、阀门处较容易结垢。第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂3. 吸附论结垢可分为三个阶段:垢的析出、垢的长大和垢的沉积。垢具有晶体结构,设备、管线具有粗糙表面时,成垢离子就会吸附在表面上,并以其为结晶中心,不断长大,沉积成致密的垢。也可以把腐蚀产物、细菌作为结晶中心形成垢。四、垢的鉴别判断方法之一 把垢样浸于有机溶液中,溶去有机烃类物质,若溶剂 颜色变深,说明其中含有机质。判断方法之二 检查垢样是否带有磁性,若有磁性并且磁性较强,表明其中含有 四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂判断方法之三 把垢样放入 15%的盐酸中,若发生强烈反应,并有臭鸡蛋气味放出,则表明含有大量 酸液颜色变黄,则表明垢样中含有铁的氧化物。判断方法之四 若垢样与 15%的盐酸溶液反应强烈,放出的气体无味,则表明垢样中以 断方法之五 若垢样不与 15%的盐酸溶液反应,则表明垢样中含有 断方法之六 若垢样溶于水,则表明垢样以 第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂五、化学防垢1. 化学防垢机理(1) 分散作用低分子量的聚合物一般具有较高的电荷密度,可产生离子间斥力。共聚物还具有表面活性功能,它们在水溶液中把胶体颗粒包围起来,呈稳定状态。胶体颗粒的核心也包括 此起到防垢的作用。(2) 螯合和络合作用防垢剂把能形成沉淀的金属离子( 变成可溶性的螯合离子或络合离子,从而抑制金属离子和阴离子( 合生成沉淀。如 四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂(3) 絮凝作用阻垢剂把水中含有的 合成矾花悬浮在水中,发挥阻垢作用。如聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠等。(4) 晶体变形作用在形成晶体垢的过程中,有机高分子聚合物进入晶体结构,破坏了晶体正常生长,而使晶体发生畸变,改变了原来的规则结构,使晶体不再继续增大,从而防止或减轻结垢。第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂2. 油田常用防垢剂(1) 无机磷酸盐主要有磷酸三钠( 焦磷酸四钠( 三聚磷酸钠( 六偏磷酸钠( ()。这类药剂价格低,防是易于水解产生正磷酸盐,可与钙离子反应生成不溶解的磷酸钙,随着水温的提高,水解速度加快,使用最高温度为 80℃ 。(2) 有机磷酸及其盐主要有氨基三甲叉磷酸( 乙二胺四甲叉磷酸( 羟基乙叉二磷酸钠( 。这类药剂不易水解,使用温度高达 100℃ 以上。投加量比较低有较好防垢效果,并且于其他污水处理药剂配伍性较好,是广泛应用的阻垢剂类型。第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂(3) 聚合物主要有聚丙烯酸( 聚丙烯酰胺( 聚马来酸酐( ,其中聚马来酸酐防止 4) 复配型复合物几种作用不同的单剂按一定比例混合在一起,只要相互间不发生反应,无抵消作用,且各自发挥自己的特点,都可复配成复合物使用。六、阻垢剂的选择与评价当选则阻垢剂时,应考虑以下因素:1. 垢的化学组成;2. 结构严重程度;3. 温度;4. 与其它污水处理剂的配伍性。第四章 油田污水化学处理药剂第二节 阻垢剂阻垢剂的评价是采用实验室的试验测定它们的相对效果,阻垢率 ) ( ) %10000 i(式 4三节 杀菌剂第四章 油田污水化学处理剂第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂一、污水处理系统常见的细菌及其危害1. 硫酸还原菌( 厌氧条件下能将硫酸盐还原成硫化物的细菌叫硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌生长繁殖的 适宜 长繁殖温度因种类而异,分中温型与高温型两种,中温型的生长繁殖温度范围在 20~ 40℃ 之间,高于 45℃ 停止生长,高温型的生长温度为55~ 60℃ 。硫酸盐还原菌在油田污水处理系统中的生存部位很广,主要部位有:污水管线的滞流点(弯头、阀门、垢下),污水罐罐壁及底部,过滤器滤料中等。第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂硫酸盐还原菌在厌氧条件下将水中的硫酸盐还原成硫化氢,从而对污水管线及处理设备生产腐蚀,生产的腐蚀产物硫化亚铁( 水质变差,增加污水处理难度,同时硫酸盐还原菌及硫化亚铁随水注入地层,会引起地层堵塞。因此有效控制硫酸盐还原菌十分必要。    2- + 4[O] (式 4e → + 2e (阳极反应) (式 4O] + 2e → 2阴极反应) (式 4蚀产物为 e(。第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂2. 粘泥生成菌( 有氧条件下,凡是能形成粘膜的细菌统称为粘泥形成菌,习惯称为腐生菌( 粘泥形成菌的种类繁多,一般认为,当粘泥形成菌的总数量大于 105个 /须采取杀菌措施。粘泥形成菌主要存在于低矿化度的污水处理以及含油污水与清水混注系统中。因为清水中含溶解氧,含油污水中含有机化合物,二者混合后矿化度降低,温度 25~ 35℃ ,具有粘泥形成菌生长繁殖的适宜环境条件。粘泥形成菌大量繁殖的结果是形成肉眼可见的菌膜和悬浮物,从而堵塞污水管线、水处理设备和地层。第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂二、杀菌剂种类和杀菌机理1. 杀菌剂种类按杀菌剂的化学成分可分为无机杀菌剂和有机杀菌剂两大类。无机杀菌剂有:氯、臭氧、次氯酸钠等。有机杀菌剂有:季铵盐、有机氯类、二硫氰基甲烷、戊二醛等。按杀菌机理分为氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。氯、次氯酸钠等属于氧化性杀菌剂,季铵盐、戊二醛属于非氧化性杀菌剂。2. 杀菌机理杀菌剂的杀菌机理可分为以下三种:( 1)渗透杀伤或分解菌体内电解质;( 2)抑制细菌的新陈代谢过程,如抑制蛋白质合成;( 3)氧化络合细菌细胞内的生化过程。第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂氧化性杀菌剂。通过强氧化作用破坏细菌细胞结构,或氧化细胞结构中的一些活性基团而发挥杀菌作用。非氧化性杀菌剂。通过选择性地吸附到菌体上,在细胞表面形成一层高浓度的离子团,直接影响细胞膜的正常功能。细胞膜是选择透过性膜,调节着细胞内外的离子平衡,起到离子出入、能量转换及输送功能,细胞膜被杀菌剂破坏后,就使蛋白质变性,抑制酶的生物活性,从而抑制细菌的生长繁殖。三、杀菌剂的选择与投加第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂1. 杀菌剂的选择( 1)根据不同的水质及细菌的种类,特别是 为当 宜用氯气等氧化性杀菌剂。而季铵盐类杀菌剂 水中含 宜使用氧化性杀菌剂;( 2)杀菌剂要与其他水处理剂配伍,不能与其他水处理剂反应相互抵销其效果。( 3)杀菌剂要具有良好的溶解性,加入杀菌剂后不至于影响水质,即不能增加水中的胶体颗粒数,杀菌剂能均匀溶解于水中,且清澈透明。( 4)同一个污水处理系统应间隔选用不同种类的杀菌剂,以免细菌产生抗药性,确保杀菌剂的效果。( 5)杀菌剂最好是高效低毒,易降解,无环境污染。第四章 油田污水化学处理药剂第三节 杀菌剂2. 杀菌剂的投加( 1)加药方法与加药点杀菌剂可采用连续投加,也可采用间歇冲击投加,还可采用两者相互结合的办法。加药点一般设在污水处理系统的远端,为确保注水水质,一般也在污水处理的滤后或注水泵进口处设加药点。( 2)加药量有效浓度、加药周期、加药量和加药时间,根据室内评价和现场细菌分析而定,以后通过现场实践进行调整。( 3)细菌数量监控污水处理系统加入杀菌剂后,要定期取样,按常规方法进行细菌计数,随时调整加药方式和加药浓度,确保杀菌剂的杀菌效果。第四节 混凝剂第四章 油田污水化学处理剂第四章 油田污水化学处理药剂第四节 混凝剂一、混凝剂的定义、性能能使水中固体悬浮物形成絮凝物而下沉的物质叫混凝剂。混凝剂应具有两个作用:一是中和固体悬浮颗粒表面负电荷;另一个是使失去负电荷的固体悬浮颗粒迅速聚结下沉。起前一个作用的化学药剂为凝聚剂,起后一个作用的化学药剂为絮凝剂。1. 凝聚剂凝聚剂主要为无机阳离子聚合物, 这些无机盐及其聚合物 都可发生水解作用,产生多核羟桥络离子,中和水中固体悬浮颗粒表面的负电荷。第四章 油田污水化学处理药剂第四节 混凝剂2. 絮凝剂絮凝剂主要是有机非离子型和阴离子型的水溶性聚合物。有机高分子助凝剂都是线性聚合物,具有巨大的线性分子结构,每个分子上有多个链节,可以通过吸附作用而桥接在水中的固体颗粒表面,使它们聚结在一起而迅速下沉。二、混凝剂的净化机理1. 污水中物质存在的形态悬浮状态 一般情况下直径大于 1μm。胶体状态 一般情况下直径为 1μm~ 解状态 一般情况下直径小于 是所谓的真溶液,以离子或分子状态存在于水中。第四章 油田污水化学处理药剂第四节 混凝剂2. 混凝净化机理污水处理过程中投加的混凝剂,如铝盐、铁盐、聚合铝、聚丙烯酰胺等。这些混凝剂水解后形成大量多核羟桥络离子,带有大量正电荷,它们首先降低或消除胶体的 ζ电位,使胶体颗粒脱稳,胶体颗粒间相互碰撞,发生凝聚作用,聚结成较大的絮体(矾花),从而达到净化的目的。三、混凝净化应注意几点1. 最佳浓度当凝聚剂和絮凝剂实际用量大于或小于最佳浓度时,都不能达到很好的混凝效果。所以在现场应用前,必须在实验室进行筛选评价实验,找出最佳浓度,作为现场加药量的参考。2. 加药顺序在投加混凝剂时,要注意加药顺序。首先加凝聚剂,解除固体悬浮颗粒表面的负电荷,再加絮凝剂。有机阳离子型聚合物兼有凝聚剂和絮凝剂的双重作用,因此可单独作混凝剂。第五节 除氧剂第四章 油田污水化学处理剂第四章 油田污水化学处理药剂第五节 除氧剂一、除氧剂的特点和机理油田污水处理系统采用的除氧剂多为亚硫酸盐( 这些除氧剂的除氧机理是利用水中的溶解氧,把 化成 而把溶解氧除去。在使用除氧剂之前,应注意以下几点:1. 亚硫酸盐除氧剂具有强腐蚀性和毒性,除氧剂的储运和投加过程必须采用相应的安全措施。2. 亚硫酸盐除氧剂增加了系统中的 硫酸盐结垢的趋势增加,应采用或加强相应的防垢措施。3. 投加时应把除氧剂的加药点同与其配伍性差的水处理剂的加药点设置在不同位置,以尽量提高除氧效果。4. 加除氧剂前要检测污水溶解氧的含量,根据化学反应式求出理论加药量,在理论加药量基础上加上富余量就是实际的投加量。第四章 油田污水化学处理药剂第五节 除氧剂二、油田污水处理系统常用除氧剂1. 二氧化硫 二氧化硫( 常是在具有压力的钢瓶里,以液化气形式提供给现场。二氧化硫的主要特点是价格低,缺点是需要特殊的气体处理设备,需分别加入催化剂。2. 亚硫酸钠 亚硫酸钠( 般制成含催化剂的固体粉末,到现场用清水溶解后使用。亚硫酸钠的优点是价格低,运输方便,缺点是溶液不防冻,液体和蒸汽有毒性、腐蚀性,与空气中氧反应降低除氧效率。3. 亚硫酸氢钠 亚硫酸氢钠的优点是可制成浓缩液,在高矿化度的盐水中反应速率快,缺点是具有毒性和腐蚀性。4. 亚硫酸氢铵 亚硫酸氢铵的优点是价格低,可制成高浓缩液。缺点是具有毒性和腐蚀性。5. 联氨 联氨主要用于高温除氧。联氨作为除氧剂的优点是处氧效率高,不影响水质,缺点是价格昂贵。第一节 水质、水位检测自动化第五章 油田污水处理仪表自动化第五章 油田污水处理仪表自动化第一节 水质、水位监测自动化一、水质检测1. 7比电极测量介质●●●●● ●●●● ●反映的是溶液中 H+离子和 离子的浓度。 5际上电位只取决于为其他电位是常数或可以抵消,因此 此电位就可以得出被测介质的 5工作原理图电到电解质的电位电解质到隔膜玻璃内侧的电位膜玻璃的内外侧之间的电位质和隔膜玻璃外侧之间的电位子流扩散的电位散电位解质放电电位第五章 油田污水处理仪表自动化第一节 水质、水位监测自动化2. 浊度检测浊度是反映液体中的固体或液体颗粒含量的技术指标。常用的测量方法是利用固体或液体颗粒能
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