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油田废水除铁技术研究

鄢建成  
【摘要】:水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质资源,水又是石油的天然伴生物,随着油田开发的进程,油田废水日益增多,严重地污染了生态环境。对油田废水处理及回注,是目前开发和利用水资源的正确途径。近年来有关油田废水处理的研究和报道很多,但对于油田废水中铁离子去除进行系统性研究的很少。油田废水中含油和悬浮物过高,容易导致系统污染、结垢问题严重,而铁离子的存在,更增加了油田污水处理难度,污水回注后易造成注水管网的损坏,地层堵塞和测试投捞工具的锈蚀、卡死,导致注水量的减少和注水效果的降低,严重影响了注水开发油田的水平。 本文针对甘肃玉门油田废水铁离子去除不达标的问题进行了研究,采用絮凝沉淀过滤工艺进行处理,通过正交试验和单因素优化试验确定了絮凝沉淀除铁的最佳条件:PAC投加量5mg╱L,pH值7.5,水温25℃,搅拌时间10min,沉淀时间15min。在此条件下Fe~(3+)去除率可以达到97.44%。 絮凝法对三价铁的去除效果较好,但对二价铁的去除效果不佳,在此基础上进行了投加氧化剂试验,优选出了NaClO氧化剂,在NaClO作用下Fe~(2+)的去除率达到了78.57%,而总铁的去除率也从未加氧化剂的57.10%上升到了80.44%,后续处理工艺采用接触氧化过滤法。 通过对石英砂、优质锰砂、金刚砂、纤维球等四种滤料的对比研究,优选出了最适合该油田废水的金刚砂滤料,确定了接触氧化过滤除铁的控制参数:溶解氧DO1.23mg/L,滤速4m/h,pH值7.5;并推导出了该条件下滤层内二价铁离子浓度和滤层深度之间的函数关系[Fe~(2+)]=[Fe~(2+)]_o·e~(-6.29L),应用测得的进水[Fe~(2+)]_o和该函数关系可以预测该滤层任一深度处的二价铁离子浓度。 为了进一步保证出水铁离子的稳定和达标,采用核桃壳与金刚砂相结合的双层滤料过滤,出水总铁0.42mg╱L,可达到回注水铁离子小于0.5mg╱L的标准。 试验表明,运用此工艺对玉门油田废水进行降铁处理是完全可行的,出水铁离子可达到标准,保证了回注的质量,为油田采油生产提供了保障。


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