毕业设计（论文）-含油污水沉降过滤流程的plc控制系统设计

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1、第1章绪论1.1课题研究目的和意义目前，我国大部分油［□已进入石油开采的屮期和后期，原油含水率达70〜80%,有的油［□甚至高达90%。油水分离产生大量的含油污水，如不经处理直接排放，会对环境造成污染危害，严重时将威胁人民的生命安全，造成经济损失。因此，含油污水的处理已成为重要问题。含油废水被排到江河湖海等水体后，油层覆盖水面，阻止空气中的氧向水中的扩散；水体中由于溶解氧减少，藻类进行的光合作用受到限制；影响水生生物的正常牛长，使水牛动植物有油味或毒性，甚至使水体变臭，破坏水资源的利用价值；如果牲畜饮了含油废水，通常会感染致命的食道病；如果用

2、含油废水灌溉农D3,油分及其衍生物将覆盖土壤和植物的表面，堵塞土壤的孔隙，阻止空气透入，使果实有油味，或使土壤不能正常进行新陈代谢和微生物新陈代谢，严重时会造成农作物减产或死亡。另外，由于溢油的漂移和扩散，会荒废海滩和海滨旅游区，造成极大的环境危害和社会危害。但更主要的危害是石油中含有致癌坯，被鱼、贝富集并通过食物链危害人体健康。因此，对石油和石化等行业产生的含油废水进行有效处理是极其必要的。木次设计采用PLC控制含油污水的沉降过滤流程，使沉降罐底部的污泥能够定时排出，而且排污过程不影响沉降过程。另外，过滤器并联运行，当过滤器运行一段时间后，

3、分时间进行反冲洗，以保证整个流程连续不断地运行。1.2文献综述1.2.1油田采出污水的来源及主要成份目前，我国陆上油田基本都采用注水开发方式，即向地层注入高压水驱动原油使其从油井中被开采出来。经过一段时间注水后，注入水将随原油一起被采出,随着开发时间延长，采出原油含水率不断上升，例如，目前大庆油田的综合含水率已接近90%o油田原油在外输或外运之前要求必须将水脱岀，合格原油允许含水率为0.5%以下。脱出的水屮主要污染物为原油，由于污水是在油［□开采过程屮产生的，因此，称为采岀污水(ProducedWater)。采出污水在地面经过处理合格，再回注

4、地下，循环使用。采出污水中所含的杂质成份，一般包括以下五类物质：(1)悬浮固体颗粒直径范围在1〜100UmZ间，主要包括：①泥砂：0.05〜4um的粘土、4〜60um的粉砂和大于60um的细砂；②各种腐蚀产物及垢：Fe2O3、MgO.FeS、CaSO4、CaCO3等；③细菌：硫酸盐还原菌(SRB)5〜10um,腐生菌(TGB)10-30um；④有机物：胶质沥青质类和石蜡等重质油类。(1)胶体粒径为1X1O・3〜lum。主要由泥砂、腐蚀结垢产物和微细有机物构成，物质组成与悬浮固体基木相似。(2)分散油及浮油采出污水所含的原油，90%左右为10-

5、100Pm的分散油和大于100um的浮油。(3)乳化油及溶解油原水中有10%左右的1X1O・3〜10pm的乳化油。此外述有极少的溶解油，其粒径小于1X10-3Pm。溶解油含量很少，不作为污水处理的主要对象，在净化水中主要含有溶解油。(4)溶解物质在水中处于溶解状态的小分子及离子物质，主要包括：①溶解在水中的无机盐类。基本上以阳离子的形式存在，其粒径都在lX10・3uni以下，主要包括Ca2+>Mg2+、K+、NaSF尹、ClHCO3->CO32'等；②溶解气体。如02、CO2、H2S、坯类气体等，其粒径一般为3X10-4〜5X10・4um。

6、1.2.2常用的含油废水处理工艺技术(1)物理法含油废水物理处理方法包括重力分离法、过滤法、离心分离法等。重力分离法重力分离法是典型的初级处理方法，是利用油和水的密度差及油和水的不相溶性，在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层，油珠上浮速度取决于油珠颗粒的人小，油与水的密度差,流动状态及流体的粘度。它们Z间的关系可用Stokes和New-ton等定律来描述。重力分离法的特点是：能接受任何浓度的含油废水，同时除去大量的污油和悬浮固体等杂质，但处理岀水往往达不到排放标准。在稳定的流速和油含量的特定条

7、件下，可作为二级处理的预处理。常用的设备是隔油池，包括平流隔油池(API)、斜板隔油池(PPI)、波纹斜板隔油池或称高效除油器(CPI)、小型隔油池以及用于收集来自家庭、汽车库、饭店、医院等的废水油脂的简易隔油井。隔油池水面的浮油可利用集油管排出或采用撇渣机等专用机械撇出，而小隔油池也可进行人工撇油。重力分离技术是应用最广泛、最实用的一种油水分离技术。通过对几种重力油水分离设备的比较，HNS・III型分离性能最优，油屮含水质量分数仅为1.56%。20世纪70年代中期出现的立式斜板除油罐集立式除油罐与斜板隔油池的优点于一体，大大提高了除油效率，

8、可基本去除水中的浮油和分散油。该法适用于除去废水中的浮油、部分分散油、重油以及油■固体物等不与水溶解的有害物质，但不能除去废水中的溶解油和乳化油。(1)过滤法过滤法