混凝沉淀一微滤一纳滤组合工艺处理小吨位分散型气田废水

时间:2017-7-15 9:10:00 来源:本网 添加人:admin

  科学技术与工程环境科学混凝沉淀一微滤一纳滤组合工艺处理小吨位分散型气田废水李贝贝孙琪高雯雯(榆林学院,榆林719000)统的处理效果。,各项指标均优于另外两种絮凝剂,COD去除率是73%,含油量的去除率是81%,SS去除率是86%.这种复配絮凝剂改善了PFS在絮凝沉淀中存在的色度大的缺点,色度去除率为95%,且目测混凝沉降后的废水出水,明显比添加前两种混凝剂的出水中的微小混凝絮体含量较少。由于此处理系统要求小型化,所以絮凝沉降时间应尽可能地短。最佳浓度下三种复配剂相比较,PAS+PAC+PHAM所需的絮凝沉降时间也通过最短,在6min左右就能达到较好的沉降效果。

  针对水样1,这种絮凝剂的最佳浓度配比是PFS为由于气田废水水质变动较大,在处理不同井口废水时应根据实际水质测定最佳混凝剂投放量。

  表2最佳投加量下各混凝剂对废水的处理效果检测项目水样COD去石油类去SS去除色度去沉降时除率/%除率/%率/%除率/%间/min 2.2微滤部分2.2.1微滤流速对渗透通量的影响通过控制进水泵流量和阀门开度控制流速,从中可以看出随着流速增大,渗透通量也在增大,这是由于流速增大,膜表面剪切力增加,减小了凝胶层厚度,并且减小了浓差极化的影响。当流速超过4.6m/s时,通量反而下降,这可能是由两方面原因造成的,一方面,操作条件一定时,膜面流速的提高使膜进出口压力增大,膜进口端压力偏高、出口端压力偏低使膜管内压差不均,从而引起通量降低;另一方面流速过大,剪切力过大,滤料变形进人膜孔,加速膜的污染,使通量降低。因此微滤最佳流速值是4.6m/s. 2.2.2微滤压力对渗透通量的影响通过调节阀门开度控制压力,测定了三种流速不同初始压力下的微滤膜的透通量。从可以看出当压差从0.05MPa增大到0.1MPa,通量随压差线性增加,压力再增大,通量仍增大,但由于浓差极化的影响,通量增加缓慢,当压差从0.15增至0.2MPa时,通量只有约1 %的增量,基本保持不变,由于此压力下已经形成凝胶层,微滤过程为物质传递控制,通量与压力无关。当大压差增大到一定程度,可能使截留物挤压变形而进人膜孔,引起严重内污染或者进人渗透侧,造成截留率降低。对渗透液进行分析,发现当压力高于0.15MPa时,渗透液中油质量浓度大幅度增加,因此操作压力应该小于0.15MPa.同时由于压力增大,动能消耗也大,且0.15MPa压力下的通量与0.1MPa压力下的通量只是相差10X10 6m3/(m2S)左右,因此综合从截留率与能耗的角度考虑,选用0.1MPa.微滤渗透通量随操作流速和压差的变化2.3纳滤部分2.3.1纳滤压力对渗透通量的影响在出水水质达标的前提下,膜的通量越大,处理效率越高,而操作压力是影响膜渗透通量的一个重要因素。由表2可以看出,运行压力小于2MPa时,渗透通量随着操作压力的提高而提高,操作压力为纳滤膜过程的推动力。当操作压力大于2MPa,过程的净推动力增大,导致水通量增大,但此时浓差极化也更加严重,使渗透通量曲率下降。

  当操作压力上升到2.5MPa后,此时膜通量随着压力的增加基本不变。这是由于浓差极化使得膜面的溶质浓度达到凝胶层浓度,膜面形成凝胶层,此时渗透通量与操作压力无关。

  2.3.2纳滤压力对盐类截留率的影响纳滤膜截留率的大小直接决定着出水的含盐率,决定着出水能否达到国家标准。脱盐率随操作压力的变化如图。操作压力增大,盐的截留率增大,这是因为随着操作压力的增加,溶剂的渗透率增大,而更多溶质在膜面上积聚,使得膜面上的溶质浓度明显增加,它们的相互作用阻止溶质的透过量,所以操作压力增大,盐的截留率也增大。综合考虑通量和节流率,选择2MPa的压力。

  纳滤渗透通量随操作压差的变化操作压差/MPa纳滤盐截留率随操作压差的变化2.4反冲洗综合考虑三种流速,各压力状态下的膜通量和截留率,微滤采用4.6m/s流速,0. 1MPa的初始压力下,纳滤在2MPa的初始压力下进行微滤膜膜分离处理。经过混凝沉降,气田废水在此最佳操作条件下的平均渗透通量刚开始随时间的增加而增加,60min后渗透通量基本不变,达到稳定。同时池度去除率在60min后急剧降低。因此在微滤膜运行60min时进行的清洗。清洗步骤是:将管道中的滤液排空,用泵人清水清洗2min后排掉,重复上述步骤2~3次至清洗水体无浑浊后放空;然后用一定浓度的次氯酸钠和十二烷基苯磺酸钠(0.3%)混合溶液循环清洗约3min,最后用酸中和,清洗过程约10min. 2.4系统的处理效果系统中,混凝沉淀过程使废水中的COD、石油含量和SS都有较大幅度的下降,其中石油类含量从330mg/L降低到96mg/L,作为预处理,大幅度降低了膜分离过程的负荷,降低了膜污染的程度。微滤进一步减少了废水中的污染物,从表3中可以看出微滤对悬浮物的处理效果很好,从进水悬浮物102mg/L降到出16mg/L,但微滤膜对有机物得去除效果一般,进水COD1725mg/L出水COD1020mg/L,这与其它废水膜分离研究结果基本一致,微滤膜主要去除的是悬浮态存在的COD.微滤膜出水浊度小于3NTU,满足纳滤膜的进水水质要求。

  后续的纳滤过程主要去除了水中的有机盐,纳滤出水中总盐由进水中的2530mg/L降低到103mg/L,截留率高达96%.通过在原水污水罐、微滤、纳滤出水储液罐进行5―8min的臭氧曝气,废水中的还原性硫化物和酚类的去除率达到99.6%,效果明显。

  表3采气废水处理后水质检测项目水样1混凝出水水样1微滤出水水样1纳滤出水水样2纳滤出水混合样纳滤出水从表3可以看出对于三种水样,经过混凝沉淀-微滤一纳滤系统处理后,COD均小于60mg/L,含油量小于1.3mg/L,总盐小于103mg/L,既达到了国家一级排放标准又可以用作工业用水。说明系统能很好地处理气田废水,且能较好地适应气田废水水质变化大的特点,出水水质稳定。

  3结论PAM+PHAC三种复合絮凝剂的处理气田废水的效果,其中PFS+PAM+PHAC处理效果最好,需要的沉降时间也最短,其COD去除率达73%,含油量去除率81%,SS去除率86%,色度去除率是95%,效果明显优异于另外两种絮凝剂。

  通过大量试验比较了不同流速,不同压力下膜微滤、纳滤的处理效果,确定了最佳操作条件是微滤压力0. 6m/s,清洗间隔时间60min,纳滤压力是2MPa.采用混凝-敫滤-纳滤处理陕北气田废水,出水水质COD均小于60mg/L,含油量小于1.3mg/L,含盐量小于103mg/L,出水水质达到了国家一级标准,可有效实现处理后直接排放的目的。

暂时没有留言

我要留言
看不清楚,换一个
精彩推荐

混凝沉淀一微滤一纳滤组合工艺处理小吨位分…

活性无烟煤/滤砂双滤料处理微污染原水

硅藻土 /纤维素复合助滤剂在微污染原水

发泡涂层对PPS滤料表面性能的影响

本周资讯排行榜

1混凝沉淀一微滤一纳滤组合工艺处理小吨位分散型气田废水

2活性无烟煤/滤砂双滤料处理微污染原水

3硅藻土 /纤维素复合助滤剂在微污染原水

4发泡涂层对PPS滤料表面性能的影响

更多>>视频分享