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丁先銅蟲 (初入文壇)
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鉆井污水處理中遇到的問題 已有3人參與
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| 石油鉆井廢水，處理過程中懸浮物一周后還是無(wú)法沉淀，是什么原因？pH調(diào)到7左右，經(jīng)過精密過濾，溶液仍然為橘黃色是什么原因？ |
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【答案】應(yīng)助回帖
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billbier: 金幣+2, 辛苦了 2014-10-08 19:08:18
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鉆井污水 鉆井污水成分也十分復(fù)雜，主要包括鉆井液、洗井液等。鉆井污水的污染物主要包括鉆屑、石油、粘度控制劑(如粘土)、加重劑、粘土穩(wěn)定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、潤(rùn)滑劑、地層親和劑、消泡劑等，鉆井污水中還含有重金屬 油氣田廢水主要特點(diǎn)可生化性差，含鹽量高，含有重金屬，色度深等 國(guó)內(nèi)外油氣田采輸廢水處理實(shí)用性較好的技術(shù)主要分為以下幾種：混凝法、固化法、膜處理、氧化法、 混凝法 化學(xué)混凝沉淀工藝是一種去除廢水中懸浮物質(zhì)和膠體的分離技術(shù)。常用于預(yù)處理和一級(jí)處理。在廢水中投加混凝劑來(lái)破壞膠體的穩(wěn)定性，使廢水中的膠體和細(xì)小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體。 沉淀是對(duì)絮凝體進(jìn)行液固分離，把廢水中的有害物質(zhì)濃縮到污泥里，水質(zhì)得到凈化，污泥可進(jìn)行無(wú)害化處置。 固化法 膜處理 氧化法 從油輪和近海鉆井平臺(tái)上泄漏的石油，會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，并給公司品牌帶來(lái)無(wú)法彌補(bǔ)的損害。不計(jì)其數(shù)的包含有公司名稱的頭版頭條泄露事件報(bào)道，不僅僅會(huì)影響到公眾的看法，也許公司還會(huì)遭到投資商們的背棄。 海上采油面臨的挑戰(zhàn) 采油污水，包括有地層水、濃鹽水、注入水，以及其它工藝水，都會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害，這也是日益嚴(yán)厲的立法正試圖根除的污染源。 在鉆井采油時(shí)，往注會(huì)向水井中泵入成千上萬(wàn)噸注射水，以保持開采系統(tǒng)中的壓力，迫使碳?xì)浠衔镞M(jìn)入到生產(chǎn)井。地層水和濃鹽水會(huì)隨著石油一道提取上來(lái)。所有這些水通常都會(huì)被油、天然低分子量碳?xì)浠衔�、無(wú)機(jī)鹽以及工藝用化學(xué)藥品所污染，必須經(jīng)過凈化處理后才能排放到海洋里。 國(guó)際海事機(jī)構(gòu)的條例中規(guī)定，鉆井平臺(tái)排放的污水中油含量最多不能超過15 ppm。但不同的國(guó)家和地區(qū)還會(huì)采用他們自己的立法，石油行業(yè)的各家公司都必須遵守，而且立法條例的嚴(yán)厲程度也不相同。 “馬士基開發(fā)者”號(hào)鉆探平臺(tái)正在駛往墨西哥海灣，在那里首次選用阿法拉伐Phoenix系統(tǒng)的工廠將投入使用。馬士基鉆井公司的實(shí)踐 馬士基（Maersk）鉆井公司在移動(dòng)式近海鉆井平臺(tái)方面是全球最大的鉆井承包商之一。它擁有一支遍布全球的鉆井船隊(duì)，并有各種移動(dòng)式的生產(chǎn)設(shè)備供石油公司租用。該公司已經(jīng)把改善環(huán)境納入到了公司的整體發(fā)展戰(zhàn)略中。 “為了實(shí)現(xiàn)我們的戰(zhàn)略目標(biāo)，”馬士基鉆井公司副總裁兼技術(shù)總監(jiān)Gregers Kudsk說：“我們執(zhí)行了一個(gè)綜合的環(huán)境績(jī)效方案，它為我們減少?gòu)U氣排放和降低生產(chǎn)給環(huán)境帶來(lái)影響確定了底線�！眱艋俱@井平臺(tái)上所產(chǎn)生的污水，就是公司所作承諾中的一部分。 海上石油鉆井作業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的油、水和固體的混合物。這種混合物通常表現(xiàn)為復(fù)雜的乳化液，很難用傳統(tǒng)的分離系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行處理。在海洋環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行凈化處理，是一項(xiàng)非常復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)。 通常采用的一個(gè)解決方法是，將鉆井平臺(tái)上的污水在運(yùn)送到岸上進(jìn)行凈化處理之前先儲(chǔ)存起來(lái)。這筆費(fèi)用通常由石油公司來(lái)支付，一年之中凈化處理污水的費(fèi)用高達(dá)60萬(wàn)歐元。 “對(duì)于Maersk鉆井公司來(lái)說，尋找一種可以直接在鉆井平臺(tái)上處理所有污水的解決方案，一直是我們石油鉆井作業(yè)的重要事宜，”丹麥Maersk鉆井公司技術(shù)支持部負(fù)責(zé)人Ulrik Friis說，“這些污水包括船底污水、油倉(cāng)清洗水、甲板排水以及鉆井平臺(tái)排水�！� 在石油鉆井平臺(tái)上凈化污水可以采用靜態(tài)過濾裝置、機(jī)械分離設(shè)備和化學(xué)藥劑處理等方法，但這些方案都無(wú)法對(duì)含油污水進(jìn)行經(jīng)濟(jì)高效的處理。重力沉降工藝是一種緩慢而低效率的方法，既需要占用大量的空間，又需要使用大量的化學(xué)藥劑。過濾系統(tǒng)只能將固體與液體互相分離，且處理能力有限。而離心分離技術(shù)單獨(dú)使用，無(wú)法有效去除各種不同濃度、不同流速的所有污染物。 “靜態(tài)過濾比機(jī)械分離的成本低，”Friis說，“但我認(rèn)為，僅僅采用過濾技術(shù)，效果不如分離工藝。鉆井泥漿會(huì)生成各種不同的乳膠狀液體，用過濾的方法無(wú)法對(duì)其進(jìn)行很好的處理�！� Maersk鉆井公司對(duì)化學(xué)處理系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)。Friis說，其結(jié)果非常有效，但是作業(yè)成本高且使用化學(xué)藥劑是它的主要不利因素。 新型過濾系統(tǒng) Maersk鉆井公司想要確定，使用化學(xué)藥劑的過濾方法是否可以與阿法拉伐（Alfa Laval）的機(jī)械方法相結(jié)合，用于在石油鉆井平臺(tái)上凈化污水。因?yàn)樵诶锖Ｉ钏畢^(qū)半潛式石油鉆井平臺(tái)“馬士基探索者”（Maersk Explorer）號(hào)上，已經(jīng)采用了阿法拉伐的機(jī)械凈化處理工藝。因此，Maersk鉆井公司邀請(qǐng)了芬蘭的Kemira化學(xué)品公司和阿法拉伐公司共同進(jìn)行試驗(yàn)。 最終，阿法拉伐研制出了名為Phoenix的新系統(tǒng)，它包括一個(gè)沉降式離心機(jī)模塊、一個(gè)篩網(wǎng)過濾器模塊以及一個(gè)碟片離心機(jī)模塊。 Phoenix系統(tǒng)的工作流程分為三道工序：首先，沉降式離心機(jī)去除其中大部分的固體；然后，過濾設(shè)備可去除其中的乳膠狀液體；最后，碟片離心機(jī)去除其中的油及剩余固體。 這個(gè)三道工序解決方案，通過改型后最初安裝在“馬士基探索者”號(hào)鉆井平臺(tái)上。結(jié)果證明，它既堅(jiān)固耐用，又靈活多變。隨后，第一臺(tái)工廠制造的Phoenix系統(tǒng)被安裝在了“馬士基開發(fā)者”（Maersk Developer）號(hào)鉆井平臺(tái)上。這是一個(gè)最新建造的極其先進(jìn)的深海開采半潛式石油鉆探平臺(tái)，已于2009年中期在墨西哥海灣投入使用，挪威國(guó)家石油海德魯公司（StatoilHydro）是它的第一位客戶。 “我們?cè)?#8222;馬士基開發(fā)者‟號(hào)鉆探平臺(tái)上安裝Phoenix系統(tǒng)，是因?yàn)?#8222;馬士基探索者‟號(hào)鉆探平臺(tái)上使用的阿法拉伐系統(tǒng)令我們非常滿意，”Friis說，“我們期待著這一新系統(tǒng)在墨西哥海灣順利運(yùn)行�！� 他介紹說，“馬士基探索者”號(hào)鉆探平臺(tái)上的改裝設(shè)備與“馬士基開發(fā)者”號(hào)鉆探平臺(tái)上的新Phoenix系統(tǒng)之間的差別在于，新系統(tǒng)可以提供更好的系統(tǒng)控制。“在新的Phoenix系統(tǒng)設(shè)備上，各種不同的部件能夠更加密切地協(xié)同作業(yè)，”他說，“操作將會(huì)更加直觀，作業(yè)自動(dòng)化程度更高�！� 除了具有體積小、節(jié)省空間，重量輕的特色外，Phoenix系統(tǒng)應(yīng)用在鉆井平臺(tái)上，只需要一個(gè)30立方米的儲(chǔ)水箱來(lái)容納油污水。Friis指出，在鉆探平臺(tái)上處理污水，將會(huì)對(duì)石油公司具有極大的吸引力，因?yàn)樗麄儾恍枰倩ㄥX將污水運(yùn)到海岸上去處理了。 在新加坡Keppel Fels造船廠建造的新的Phoenix系統(tǒng)還安裝在了澳大利亞的Woodside石油公司的海上鉆井平臺(tái)上，并于2010年春季投入運(yùn)行。 “如果Phoenix系統(tǒng)的使用獲得成功，那么它就極有可能成為未來(lái)我們鉆探平臺(tái)上的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。 在鉆井作業(yè)開采過程中產(chǎn)生的污水不易處理，回收難度大，外排會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，為提高鉆井作業(yè)污水處理水平，解決所產(chǎn)生污水外排的問題而采取污水回注是一種最直接有效、經(jīng)濟(jì)的處理方法。污水回注工藝的應(yīng)用，降低了鉆井作業(yè)中產(chǎn)生的污水的處理成本。本文首先對(duì)鉆井作業(yè)污水的來(lái)源進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，針對(duì)存在的問題，初步提出提高鉆井作業(yè)污水處理水平的方法和具體的措施。 使用碳濾好。這個(gè)結(jié)論是根據(jù)沙濾和碳濾的處理原理得出的。 1：石英沙的處理原理是過濾，而過濾的處理效果是根據(jù)原水中雜質(zhì)的粒徑?jīng)Q定。石英沙的過濾效果由石英沙的粒徑和沙層厚度（厚度與過濾效果的關(guān)系呈線性，超過一定厚度后對(duì)過濾效果的影響開始呈現(xiàn)指數(shù)減少）決定，所有在水中的雜質(zhì)都有粒徑，但沙濾效果隨石英沙粒徑有上限值，對(duì)于溶解/半溶解性極小粒徑雜質(zhì)，可以通過沙粒間的縫隙流走，幾乎沒有處理效果。即使有效果也需要通過反沖或換沙等工作維持處理。 2：活性炭的處理原理是吸附，將水中的雜質(zhì)吸附到活性炭，從而從水中分離達(dá)到處理效果�；钚蕴康奶幚碛幸欢ㄡ槍�(duì)性，如過含鹽水基本沒有處理效果，但對(duì)含有機(jī)物廢水有良好處理效果。需要定期換碳或再生維持處理效果。 3：使用膜的處理原理是在沙濾的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低過濾孔徑，達(dá)到將極小粒徑 雜質(zhì)濾除的效果。使用膜法處理則建造成本高于活性炭處理的建造成本，只是運(yùn)行維護(hù)成本比活性炭的略低，具體的工藝選擇根據(jù)貴公司的計(jì)劃投入資金進(jìn)行選擇。 4：加藥氣浮是針對(duì)較高濃度廢水選用，主要原因由氣浮的處理特性決定，因?yàn)闅飧〉奶幚黼s質(zhì)量較大而去除徹底性不高。另外氣浮的建造成本并不比膜法處理低多少，而膜法處理的建造費(fèi)用高主要是膜處理工藝的預(yù)處理等配套設(shè)施建造費(fèi)用高，1只1噸每天的國(guó)產(chǎn)超濾膜購(gòu)買費(fèi)用出廠價(jià)也不過百多。針對(duì)低濃度廢水的處理，氣浮的運(yùn)行費(fèi)用和建造費(fèi)事實(shí)際上比膜法處理工藝還高。 5：其他工藝如曝氣生物濾池工藝，人工濕地工藝，氧化劑處理COD工藝等都能適用樓主提出的處理要求，本人推薦曝氣生物濾池工藝和人工濕地工藝。 6：樓主看完后覺得有幫助請(qǐng)給分，以上所說的各種工藝本人均有設(shè)計(jì)資料和去除率報(bào)告，部分有應(yīng)用報(bào)告，如有需要可給分后再與本人索取。 曝氣生物濾池有作為二級(jí)處理使用的，但就生化處理的去除徹底性而言，曝氣生物濾池效果是最高的，但建造費(fèi)用也是最高的，適用于低濃度高排放標(biāo)準(zhǔn)的污水生化處理。另外很多人有個(gè)誤區(qū)就是將曝氣生物濾池當(dāng)作接觸氧化，實(shí)際上無(wú)論使用的填料，運(yùn)行管理還是流程布置都不相同，處理的原理也有不同，說簡(jiǎn)單一點(diǎn)曝氣生物濾池可以近似看做是接觸氧化跟石英沙過濾處理的結(jié)合體。 人工濕地工藝不僅南方試用，在北方也一樣適用，當(dāng)然氣候?qū)θ斯竦氐奶幚硇Ч幸欢ㄓ绊�，但可以采取搭建大棚等方式彌補(bǔ)修正，山東某造紙廠就有采用人工濕地工藝用于污水處理方向的循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系的建設(shè)，網(wǎng)上此類資料也很多。人工濕地工藝也有很多人有認(rèn)識(shí)誤區(qū)就是人工濕地工藝的處理主要靠植物的吸收方式將雜質(zhì)移除，其實(shí)是附著在植物根系以及生長(zhǎng)在濕地填料/水體中的微生物和植物根系共同作用的結(jié)果，另外冬季植物的枯萎會(huì)對(duì)人工濕地工藝的處理有一定影響，但實(shí)際上植物枯萎的部分主要是地面部分，植物的根系等部分有相當(dāng)種類的濕地植物依然有生物活性即處理效果的。 我手頭上有人工濕地和曝氣生物濾池的應(yīng)用研究報(bào)告，而且我以前接觸過的兩個(gè)曝氣生物濾池都是在生活污水處理后回用的，產(chǎn)水COD基本穩(wěn)定在25左右，BOD10左右。 |
2樓2014-10-08 18:56:14
丁先3樓2014-10-08 18:57:12
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| 根據(jù)斯托克斯定律，半徑為r的小球，在黏滯系數(shù)為η的流體中以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的黏滯阻力為f=6πηrν，鉆井污水中的懸浮物顆粒可以近似看作是球形的帶電膠體粒子，穩(wěn)定性大的可能原因是鉆進(jìn)污水中還有大量的表面活性劑和原油導(dǎo)致形成乳化液增加了流動(dòng)相粘度，粒子的表面電荷斥力過大導(dǎo)致難以形成大尺寸聚集體，建議加入破乳劑和高離子強(qiáng)度的鹽類物質(zhì)，可以增強(qiáng)除污效果。 |
4樓2014-10-09 13:34:08
丁先
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[考研] 土木第一志愿276求調(diào)劑，科研和技能十分豐富，求新興方向的導(dǎo)師收留 +3 | 土木小天才 2026-03-12 | 3/150 |
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[考研] 085600材料與化工 309分請(qǐng)求調(diào)劑 +7 | dtdxzxx 2026-03-12 | 8/400 |
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[考研] 270求調(diào)劑 085600材料與化工專碩 +3 | YXCT 2026-03-11 | 3/150 |
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