论文部分内容阅读
随着经济社会的飞速发展,人类对水资源的需求量也逐年增长。我国水资源总量丰富。但是,由于人口基数太大,人均水资源占有量低下,是世界上水资源匮乏的13个国家之一。此外,我国的水资源还存在着时间和空间分布不均匀的特点,水资源的空间分布与区域经济社会的发展存在着严重的不一致性。因此,水资源极度短缺的现状,会严重制约我国经济社会的迅速发展由于三次采油技术的迅猛发展,使用规模越来越大,所需要消耗的水资源的量也逐渐加大,进一步加剧了水资源短缺的现状。因此,如何将生活污水进行深度处理,变废为宝,使其满足油田配聚的要求,代替清水进行采油,不仅可以缓解水资源短缺的现状,而且还能产生巨大的经济和社会效益。本课题以生活污水的二级排放水为研究对象,对其进行水质分析,确定影响配聚性能的主要因素。选用了三种处理工艺:传统深度处理工艺、超滤深度处理工艺和超滤和离子交换树脂联用深度处理工艺。分别对三种工艺出水的水质进行分析,并进行配聚试验,测定配制的不同浓度、不同分子量的聚合物溶液的粘度、抗剪切性能以及粘度稳定性。同时,与清水体系进行对比分析,考察用其代替清水的可行性。对二级排放水的水质分析结果显示:由于矿化度值小于1000mg/L,矿化度对粘度的影响可忽略不计,此时,聚合物溶液(HPAM)粘度主要受阳离子浓度的影响。进一步试验证明,HPAM溶液的粘度受阳离子影响程度为Mg2+>Ca2+>Na+>K+。前两种工艺对Ca2+和Mg2+均有一定的去除,但去除率较低,主要是依赖混凝反应的去除作用,故去除效果不明显,工艺一的去除率分别为:27.51%、30.65%,工艺二的去除率为:24.87%、27.90%。因此,出水的配聚效果与二级排放水相比虽然有了一定提高,但与清水体系相比,仍有很大的差距,不能直接替代清水。在处理装置的后端添加阳离子交换树脂后,Ca2+和Mg2+均得到了很好的去除,效果明显,去除率分别为:89.76%、51.05%,其对聚合物溶液配聚性能的影响也大大降低。通过对不同分子量、不同浓度的HPAM溶液的粘度情况进行分析,并与二级排放水和清水体系做对比,发现配聚效果优于二级排放水,且与清水体系配聚效果接近,故可以用其代替清水。本课题还研究了超滤膜和树脂的污染情况。研究结果显示,跨膜压差在运行初期增长较快,随后增长速度变慢。扫面电镜的分析显示,对其进行化学清洗之后,膜面的污染物质得到了很好的去除。污染树脂的理化性能检测结果显示,树脂外观无破碎现象,颜色加深,含水率为47.44%,仍在正常允许的范围内。全交换容量为3.64mmol/g,强酸基团交换容量为3.27mmol/g,弱酸基团交换容量为0.37mmol/g。污染树脂的交换容量减小,若继续使用,需要对树脂进行再生处理。再生之后树脂的全交换容量为4.51mmol/g。