石油石化职业技能鉴定试题及答案：油气田水处理工

石油石化职业技能鉴定试题及答案：油气田水处理工一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.油气田采出水中的主要阳离子是（）。A.Na⁺  B.Ca²⁺  C.Mg²⁺  D.K⁺答案：A2.下列指标中，最能直接反映采出水腐蚀性强弱的是（）。A.pH  B.含油量  C.CO₂分压  D.硫化物含量答案：C3.在重力除油工艺中，API隔油池设计停留时间一般取（）。A.10min  B.30min  C.90min  D.180min答案：B4.聚合物驱采出水的典型特征是（）。A.高Cl⁻、低COD  B.高黏度、高悬浮物  C.低含盐、高含油  D.低pH、高硫化物答案：B5.下列药剂中，属于阳离子型有机絮凝剂的是（）。A.PAC  B.PAM（阳离子）  C.FeCl₃  D.NaClO答案：B6.气浮除油工艺中，回流比R通常指（）。A.溶气水量/进水水量  B.进水水量/溶气水量  C.浮渣量/进水水量  D.溶气水量/浮渣量答案：A7.某污水含油1200mg/L，经气浮后降至80mg/L，除油效率为（）。A.86.7%  B.90.0%  C.93.3%  D.95.0%答案：C8.下列关于SRB（硫酸盐还原菌）的描述，错误的是（）。A.厌氧条件下生长  B.将SO₄²⁻还原为S²⁻  C.会加剧金属点蚀  D.最适pH＞10答案：D9.采用次氯酸钠杀菌时，有效氯投加量一般按（）计算。A.进水COD  B.进水含油量  C.细菌总数  D.回注水量答案：C10.回注水悬浮物控制指标≤（）mg/L（SY/T5329—2012Ⅲ级）。A.1  B.3  C.5  D.10答案：B11.下列关于核桃壳过滤器的说法，正确的是（）。A.滤速可达50m/h  B.反洗强度需＞15L/(m²·s)  C.对聚合物剪切严重  D.可生物再生答案：B12.某油田回注井渗透率0.1μm²，按标准其悬浮物应≤（）mg/L。A.1  B.3  C.5  D.10答案：A13.采用“调pH—化学沉淀”除钡锶时，最佳pH范围为（）。A.4～5  B.6～7  C.8～9  D.10～11答案：D14.下列关于电化学除盐的描述，正确的是（）。A.阳极发生还原反应  B.阴极易结垢  C.能耗与TDS成正比  D.不能去除硅答案：C15.某含聚污水黏度5.2mm²/s，经“氧化—混凝”后降至1.1mm²/s，黏度去除率为（）。A.78.8%  B.80.0%  C.88.5%  D.90.0%答案：A16.下列关于臭氧氧化的说法，错误的是（）。A.可分解聚丙烯酰胺  B.副产物溴酸盐需关注  C.传质受pH影响小  D.需尾气破坏装置答案：C17.采用“UF+RO”双膜工艺时，RO回收率一般设计为（）。A.30%  B.50%  C.75%  D.95%答案：C18.某RO膜进水TDS35000mg/L，产水电导率350μS/cm，脱盐率约为（）。A.90%  B.95%  C.99%  D.99.5%答案：C19.下列关于污泥离心脱水机的说法，正确的是（）。A.分离因数＜500  B.加药量低于带式机  C.出泥含水率可＜60%  D.不能处理含聚污泥答案：C20.油田回注水细菌控制指标SRB≤（）个/mL（SY/T5329—2012）。A.10  B.25  C.50  D.100答案：B21.下列关于水样中硫化物测定的说法，正确的是（）。A.碘量法适用于＞1mg/L  B.甲基蓝法需酸化蒸馏  C.离子选择电极法需碱性环境  D.气相分子吸收法需高温裂解答案：A22.采用“多介质+活性炭”深度处理时，活性炭主要去除（）。A.悬浮物  B.聚合物  C.残余臭氧  D.钡锶离子答案：C23.某气浮池采用部分回流加压溶气，回流比30%，进水100m³/h，溶气水量为（）。A.30m³/h  B.70m³/h  C.100m³/h  D.130m³/h答案：A24.下列关于油田污水结垢趋势预测的说法，错误的是（）。A.饱和指数SI＞0表示过饱和  B.稳定指数SAI＜6结垢倾向严重  C.可分别计算BaSO₄、SrSO₄、CaCO₃  D.不需考虑温度压力变化答案：D25.采用“电渗析+结晶”组合工艺可实现（）。A.零排放  B.钡锶去除  C.聚合物降解  D.硫化物氧化答案：A26.下列关于聚合物驱采出水回注的说法，正确的是（）。A.黏度＞2mm²/s可直接回注  B.聚合物浓度＞300mg/L需强制降解  C.回注前需控制悬浮物≤1mg/L  D.可不考虑渗透率匹配答案：C27.某污水pH6.5，总碱度200mg/L（以CaCO₃计），其CO₃²⁻浓度约为（）。A.0mg/L  B.0.5mg/L  C.2mg/L  D.10mg/L答案：A28.采用“生物接触氧化”去除COD时，容积负荷一般取（）。A.0.1kg/(m³·d)  B.0.5kg/(m³·d)  C.2.0kg/(m³·d)  D.5.0kg/(m³·d)答案：C29.下列关于油田污水氟化物去除的说法，正确的是（）。A.钙盐沉淀最佳pH3～4  B.活性氧化铝吸附容量＞5mg/g  C.电凝聚法铝耗＞1kg/m³  D.反渗透脱氟率＜80%答案：B30.某回注井水质达标，但注入压力持续上升，最可能原因是（）。A.细菌堵塞  B.聚合物吸附  C.结垢堵塞  D.油滴乳化答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，选择完全正确得满分，漏选、错选均不得分）31.下列属于油气田采出水主要污染指标的有（）。A.石油类  B.悬浮物  C.挥发酚  D.硫化物  E.总α放射性答案：ABD32.关于化学沉淀法除磷，下列说法正确的有（）。A.铁盐最佳pH4～5  B.铝盐可生成AlPO₄  C.钙盐需pH＞10  D.投加量与正磷酸盐摩尔比＞1  E.生成的沉淀颗粒大易沉降答案：BCD33.下列措施可提高气浮除油效率的有（）。A.提高回流比  B.降低溶气压力  C.投加破乳剂  D.减小气泡粒径  E.提高水温至80℃答案：ACD34.关于油田污泥资源化，下列可行的有（）。A.热解制油  B.水泥窑协同处置  C.堆肥农用  D.制砖  E.直接填埋答案：ABD35.下列关于RO膜污染的说法，正确的有（）。A.胶体污染可用SDI评价  B.生物污染与TOC正相关  C.结垢污染与回收率无关  D.化学清洗pH需＞12  E.第一段压差升高提示生物污染答案：ABE36.下列属于SRB代谢产物的有（）。A.S²⁻  B.CO₂  C.FeS  D.SO₄²⁻  E.CH₄答案：ABC37.下列关于含聚污水氧化降解的说法，正确的有（）。A.Fenton法需Fe²⁺催化  B.NaClO氧化产生氯代副产物  C.O₃/H₂O₂可提高·OH产率  D.光催化需紫外光源  E.电Fenton阴极生成H₂O₂答案：ABCDE38.下列关于回注井水质配伍性评价的说法，正确的有（）。A.需做静态配伍实验  B.需做动态岩心驱替  C.只需分析单价离子  D.需考虑温度压力  E.可使用激光粒度仪测粒径中值答案：ABDE39.下列关于油田污水氟化物测定的说法，正确的有（）。A.离子选择电极法需TISAB  B.氟试剂分光光度法需蒸馏  C.离子色谱法可同时测Cl⁻  D.电极法最低检出限0.05mg/L  E.采样瓶需用聚乙烯材质答案：ACDE40.下列关于“结晶—造粒”流化床工艺的说法，正确的有（）。A.可同步除硅  B.晶种可采用石英砂  C.上升流速＞100m/h  D.出水硬度可＜50mg/L  E.产生的结晶颗粒可资源化答案：BDE三、填空题（每空1分，共20分）41.油气田采出水中的COD通常由________、________和________三部分组成。答案：石油类、聚合物、溶解性有机物42.API隔油池水平流速设计值一般不大于________mm/s。答案：1543.按SY/T5329—2012，回注水分级指标中，Ⅰ级悬浮物≤________mg/L，含油≤________mg/L。答案：1，544.气浮池溶气罐操作压力通常控制在________MPa。答案：0.3～0.545.聚合物驱采出水黏度单位常用________，与浓度呈________关系。答案：mm²/s，正相关46.采用“石灰—纯碱”软化时，石灰主要去除________，纯碱主要去除________。答案：碳酸盐硬度，非碳酸盐硬度47.反渗透膜通量衰减率每年应＜________%，否则需进行________。答案：10，化学清洗48.硫酸盐还原菌最适生长温度________℃，pH________。答案：25～40，6.5～7.549.采用“铁碳微电解”预处理含聚污水时，主要机制包括________、________和________。答案：还原断链、电絮凝、Fe²⁺催化氧化50.油田污水零排放最终结晶盐主要成分为________和________。答案：NaCl，Na₂SO₄四、简答题（每题6分，共30分）51.简述油气田采出水重力除油的基本原理及提高除油效率的三项措施。答案：重力除油依靠油水密度差，在层流状态下使油滴上浮至水面形成浮油层。措施：①降低水平流速至≤15mm/s；②设置斜板/斜管缩短上浮距离；③均匀布水减少短流。52.说明SRB对回注系统的危害及现场常用控制方法。答案：SRB代谢产S²⁻与Fe²⁺生成FeS黑色沉淀堵塞孔道；产H₂S加剧电化学腐蚀。控制：①连续投加有效氯20～30mg/L冲击杀菌；②周期性注酸+表面活性剂洗井；③采用紫外线+微滤组合工艺。53.写出Fenton氧化降解聚丙烯酰胺的自由基链式反应核心方程式并说明控制要点。答案：Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+·OH+OH⁻·OH+PAM→断链小分子控制：①pH3～4；②n(H₂O₂):n(Fe²⁺)=10:1；③反应时间30～60min；④后续中和絮凝去除Fe³⁺。54.简述“结晶—造粒”流化床除硬工艺的工作过程及优势。答案：上升流速40～60m/h使废水呈流化态，投加Na₂CO₃与Ca²⁺在石英砂晶种表面析出CaCO₃结晶颗粒，粒径逐渐长大至0.5～2mm后排出。优势：①无污泥产生；②颗粒可资源化作建材；③占地仅为传统沉淀1/3。55.说明双膜法（UF+RO）处理高盐采出水的预处理关键指标及控制值。答案：①SDI₁₅＜3；②浊度＜0.2NTU；③余氯＜0.1mg/L（ORP＜200mV）；④TOC＜3mg/L；⑤SiO₂＜25mg/L；⑥Ba²⁺、Sr²⁺分别＜0.5mg/L，防止RO结垢。五、计算题（共30分）56.（10分）某采出水含油800mg/L，流量500m³/d，拟采用气浮除油，要求出水含油≤60mg/L。实验得出去除率η与回流比R关系：η=1−1/(1+0.03R)。求：(1)达到排放要求的最小回流比；(2)溶气水泵流量（m³/h）。答案：(1)所需η=(800−60)/800=0.9250.925=1−1/(1+0.03R)⇒1/(1+0.03R)=0.0751+0.03R=13.33⇒R=12.33/0.03=411取R=410(2)Q_r=R·Q_i=410×500/24=8542m³/h57.（10分）某回注水水质：Ca²⁺600mg/L，Mg²⁺180mg/L，HCO₃⁻1220mg/L，SO₄²⁻2400mg/L，pH7.0，温度55℃。计算：(1)碳酸钙饱和指数SI（Langelier公式），判断结垢趋势；(2)若采用石灰—纯碱法，理论上需投加Ca(OH)₂和Na₂CO₃各多少kg/d？（水量1000m³/d，按化学计量比，忽略杂质）。已知：Ksp(CaCO₃)=4.8×10⁻⁹，γ(Ca²⁺)=0.65，γ(HCO₃⁻)=0.82，γ(CO₃²⁻)=0.21M(CaCO₃)=100，M(Ca(OH)₂)=74，M(Na₂CO₃)=106答案：(1)[Ca²⁺]=600/40/0.65=23.1mmol/L[HCO₃⁻]=1220/61/0.82=24.4mmol/LpKsp=8.32，pK₂=10.33pHs=pK₂−p[Ca²⁺]−p[HCO₃⁻]+2pγp[Ca²⁺]=−log(23.1×10⁻³)=1.64p[HCO₃⁻]=−log(24.4×10⁻³)=1.61pHs=10.33−1.64−1.61+2×0.21=7.5pH实测=7.0SI=7.0−7.5=−0.5＜0，暂无CaCO₃结垢趋势。(2)去除碳酸盐硬度：HCO₃⁻全部转化为CO₃²⁻需Ca(OH)₂n(Ca(OH)₂)=24.4kmol/dm=24.4×74=1805.6kg/d去除非碳酸盐硬度（Ca²⁺+Mg²⁺−HCO₃⁻）：剩余Ca²⁺=23.1−24.4＜0，无剩余Mg²⁺=180/24=7.5mmol/L=7.5kmol/d需Na₂CO₃与Mg²⁺1:1n(Na₂CO₃)=7.5kmol/dm=7.5×106=795kg/d答：Ca(OH)₂1806kg/d，Na₂CO₃795kg/d。58.（10分）某聚合物驱采出水流量2000m³/d，含PAM350mg/L，拟采用O₃/H₂O₂工艺，实验得出表观一级动力学−dC/dt=kC，k=0.12min⁻¹，目标去除率90%。反应器为完全混合鼓泡塔，连续流，忽略臭氧传质限制。求：(1)所需水力停留时间τ（min）；(2)若塔径2m，有效水深4m，需设几座？答案：(1)一级动力学：ln(C/C₀)=−kτ0.9=1−e^(−kτ)⇒e^(−0.12τ)=0.1−0.12τ=ln0.1=−2.3026⇒τ=19.2min(2)单塔有效容积V=πD²H/4=π×2²×4=12.57m³所需总容积V_t=Q·τ=2000/24/60×19.2=26.7m³塔数n=26.7/12.57=2.1，取3座。六、综合应用题（共40分）59.（20分）某海上平台采出水水量3000m³/d，含油800mg/L，TDS35000mg/L，聚合物400mg/L，SRB10⁴个/mL，要求处理后回注海床底层，指标：含油≤5mg/L，悬浮物≤1mg/L，TDS≤500mg/L，SRB≤25个/mL。平台空间有限，允许占地仅80m²，电力负荷≤200kW。请：(1)提出一套紧凑、节能、稳妥的工艺流程（用文字+箭头表示）；(2)说明各单元作用及设计参数（停留时间、负荷、膜通量等）；(3)估算主要设备数量及占地；(4)给出污泥/浓缩液处置方案。答案：(1)流程：原水→溶气气浮（DAF）→核桃壳过滤→臭氧催化氧化→UF→RO→紫外杀菌→回注↑PAC2mg/L  ↑O₃60mg/L，H₂O₂30mg/L  ↑阻垢剂2mg/L(2)参数：DAF：R=50%，停留12min，表面负荷8m³/(m²·h)，除油至50mg/L。核桃壳滤器：滤速10m/h，反洗周期24h，反洗强度15L/(m²·s)，出水含油≤5mg/L。臭氧催化氧化：空塔停留30min，催化剂γ-Al₂O₃负载Mn-Ce，聚合物降解率＞80%，COD↓30%。UF：外压式PVDF，通量60L/(m²·h)，周期30min，CEBNaClO200mg/L，出水SDI＜3。RO：SWRO，通量18L/(m²·h)，回收率55%，段间增压，脱盐率＞99%，能耗1.8kWh/m³。紫外：剂量40mJ/cm²，SRB达标。(3)设备与占地：DAFφ3m×2座；核桃壳φ2.4m×2座；臭氧塔φ1.8m×3座；UF膜架6×3m；RO膜架8×3m；加药间1