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絮凝旋流-UBD菌深度降解组合工艺脱除海上采油污水石油烃研究

岑卓伦  
【摘要】:随着海上石油开采规模的不断加大和环保要求的日益提高,海上平台采油生产过程中所产生的高含油污水对海洋生态环境带来了极大威胁。本文采用絮凝旋流-UBD菌深度降解两者种处理手段串联的方式对绥中作业区CEPK海上平台的采油污水进行石油烃脱除。 首先,对UBD菌进行耐氯性驯化培养,使其能够直接降解C1离子含量高达6458mg/L的采油污水。经驯化后的UBD菌的生长繁殖能力更强,对采油污水TPH的去除效果也明显提高,降解72h后污水TPH脱除率从驯化前的68.71%提高到93.21%。接着考察了不同降解条件对UBD菌脱除石油烃效果的影响,结果表明在菌种投加浓度为4000μL/L,20℃,连续曝气的条件下驯化后的UBD菌表现出最佳的降解能力,经72h后采油污水的TPH降至116mg/L,脱除率达到97.5%,但仍无法满足国家三级海域海洋石油开采污水排放标准。 其次,为提高UBD菌降解效率考察了离心分离法、活性炭吸附法、化学絮凝法、砂滤法、膜分离法等预处理方法对采油污水石油烃的脱除效果。其中离心法和化学絮凝法对石油烃的脱除效果较好,且操作简单,将二者结合使用,在2min内即可去除污水中96.28%的石油烃,在提高分离效果的同时缩短了离心分离所需时间。 再次,离心机由于其占地面积大、处理量小等方面的限制无法直接应用于海上平台污水处理,尝试以水力旋流器替代离心机以便于工业应用。选择市售FX-50型水力旋流器进行初步试验考察,效果并不理想。为提高其适用性,通过CFD手段对旋流器内部流场进行分析,并进一步以数值模拟手段优化其结构参数和操作条件,将新水力旋流器锥角减小至6°,溢流管直径缩小为1cm,入口液速选择为25m/s左右。应用优化后的水力旋流器,组成新絮凝旋流工艺对采油污水进行连续处理,处理后水样TPH降至1145mg/L,脱除率达到75.3%。 最后,将絮凝旋流预处理,UBD菌深度降解两者种手段串联使用,形成组合工艺,处理绥中海上平台的采油污水,经48h后TPH由4633mg/L降至30mg/L,脱除率达到99%以上,出水水质达到国家三级海域海洋石油开采污水排放标准。


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