电混凝-电催化氧化耦合工艺处理油田采出水的试验研究

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1、电混凝-电催化氧化耦合工艺处理油田采出水的试验研究Electrocoagulation-electrocatalyticoxidationcouplingprocessexperimentalstudytreatmentofoilfieldproducedwater研究生：佟首辉指导教师：王冰副教授、李亚峰教授学科专业：市政工程二〇一五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文电混凝-催化氧化耦合工艺处理油田采出水的试验研究作者姓名：佟首辉入学年份：2013年9月指导教师：王冰副教授、李亚峰教授

2、学科专业：市政工程申请学位：工学硕士所在单位：市政与环境工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：赵玉华答辩委员会组成：赵玉华胡筱敏刘强张立成李军论文评阅人：文刚王伟声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：201

3、5年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年□一年□一年半□两年□√作者签名：导师签名：日期：2015年12月日期：2015年12月硕士研究生学位论文摘要I摘

4、要油田采出水主要来自原油脱水站，联合站内原油储罐的罐底水以及将含盐量较高的原油用其它清水洗盐后的污水。随着采油技术的发展，影响水质达标与否的因素也逐渐显露出来，废水的成分越来越复杂，以往的传统处理工艺已经很难使采出水得到有效的处理从而达到排放标准。未经过有效处理的采出水将会对当地甚至周边水源造成污染，威胁人类正常生活与身体健康。因而，开发其他能够有效处理油田采出水的处理工艺是一个亟待解决的热点课题。电混凝-电催化氧化耦合工艺是一种极具潜力的油田采出水处理工艺，电混凝法利用阳极溶蚀产生的金属离子在溶液中发生水解聚合形成的

5、羟基络合物，将废水中的悬浮物质凝聚、沉淀、去除，因而对废水中悬浮物质有较好的去除效果，弥补电催化氧化法在悬浮物处理上的不足，两种方法协同作用可以获得更加理想的处理效果。因此，开展研究这一处理工艺是解决当前问题的一种可行途径。在对电混凝法处理油田采出水的研究中结果表明，电混凝法较于其他传统方法在处理效果与操作上均具有明显的优势，选用Fe板做阳极，C板做阴极，调节最佳的初始PH、极板间距、电流密度，常温常压下运行60min，油田采出水中COD的去除率能达到近70%、TSS的去除率能达到80%以上、含油量的去除率能达到90%

6、以上；选用Al板做阳极，C板做阴极，调节最佳的初始、极板间距、电流密度，常温常压下运行90min，油田采出水中COD的去除率能达到70%以上、含油量的去除率与TSS的去除率均能达到80%以上。虽然不能确保废水达到排放标准，但也能将大部分污染物去除。在对电催化氧化法处理油田采出水的研究中结果表明，催化剂的加入对油田采出水的处理具有极大的提升作用。选用催化剂Fe/SiO2时，在室温条件下，以石墨做阴极铁做阳极，调节合适的外加槽电压、催化剂投加投加量、废水初始pH值、供气方式、运行时间。此时，COD的去除率能达到70%以上、

7、含油量的去除率能达到90%以上；选用催化剂Mn-Ti-La/SiO2时，在室温条件下，以石墨做阴极铁做阳极，调节合适的外加槽电压、催化剂投加投加量、废水初始pH值、供气方式、运行时间。此时，COD的去除率能达到80%以上、含油量的去除率能达到90%以上。电混凝-催化氧化耦合工艺综合了电混凝与电催化氧化，在对油田采出水的处理中可以获得较高的COD去除率、TSS去除率以及含油量去除率。在对辽河油田的采出水进行实验时结果表明，电混凝-催化氧化耦合工艺对油田采出水有较为理想的去除效果。其中，出水COD均在73.6mg/L以下、

8、出水TSS均在5mg/L以下、出水含油量均在5mg/L以下，三种指标都能达到排放标准或回注标准。电混凝-催化氧化耦合工艺具有运行时间短、处理效率高、设备占地小、简单易操作、可控制性强的特点，并且没有或很少产生二次污染，值得在油田采出水处理的领域得到广泛的推广与应用。关键词：油田采出水；电混凝法；电催化氧化法；电混凝-催化氧化法II