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扎根新疆油田二十载,治污净水换绿水金山
曾玉彬入选湖北省2021年最美科技工作者
发布时间:2021-12-08 10:56  作者:  来源:科学技术发展研究院  阅读:

通讯员:王颂

近日,湖北省2021年度最美科技工作者评选结果公布,武汉大学动力与机械学院副教授曾玉彬入选。她扎根新疆二十载,致力于油田废水处理与资源化的科技攻关和社会服务。

新疆油田地处戈壁荒漠,当地气候恶劣,生态脆弱,水资源极度匮乏,能源开采面临资源和环境的制约。曾玉彬不畏艰难,常年顶着零下20℃的极寒或40℃的高温,克服漫天风沙和毒虫叮咬,穿梭在间隔数百公里的油田之间;她忍住工业废弃物的刺鼻和腐蚀,潜心攻关,聚焦能源企业技术难题和地方生态保护需要,突破性解决了石油复杂采出水处理的关键理论与技术难题,成功应用于新疆油田16个污水站,累计处理污水8.25亿方并100%达标回用,污染物减排量巨大。产生经济效益100多亿元,其中直接经济效益10.28亿元。

她的相关工作多次被《中国环境报》《中国石油报》评价将污水“变废为宝”,不仅避免了环境污染、节约了淡水资源,更实现了油田绿色高效生产,在支援新疆建设“三基地一通道”的国家战略中做出了突出贡献。

开展科研攻关,突破采出水处理关键理论技术

针对石油复杂采出水的高效低成本处理回用等难题,曾玉彬取得了两个重大突破:一个是揭示了稠油采出水高乳化状态下粒子的聚集规律,提出了增强粒子聚集沉降及分离方法,发明了高温稠油污水处理回用热采锅炉的方法。她创建了“调控平衡旋动反应吸附法处理回用技术”,解决了稠油采出水处理的净化、腐蚀结垢、流程长、成本高等难题,处理后水质满足热采锅炉给水要求,实现了水热资源的综合利用。

此外,她还揭示了含高浓度聚合物、表面活性剂的化学驱采出水粘度大、乳化程度高、油水分离困难、悬浮颗粒稳定的原因,发明了含阴离子聚丙烯酰胺采油污水的处理方法。创立了化学驱采出水“净化稳定-平衡调控处理技术”“气浮-生物处理-过滤技术”,处理后的水质满足回注及配剂要求,实现了化学驱采出水100%回用。该成果突破性解决了石油复杂采出水处理的关键理论与技术难题,累计处理污水6.45亿方并100%达标回用,污染物减排量巨大。

推进成果应用,实现油田排放变废为宝

曾玉彬研发的废水处理与资源化技术实现了成果转化和产业化,其中,石油复杂采出水处理与资源化综合利用是她的代表性成果之一。

传统的石油开采采取蒸汽吞吐、化学驱压裂等技术,产生了大量组成复杂、处理难度大且成本高的采出水,有效处理并循环利用这些水资源面临很大的技术难题。曾玉彬攻克了石油复杂采出水高乳化态、高含有机物等污水中粒子聚集难题,创建了调控平衡旋动反应吸附法处理回用等技术、气浮—生物—过滤等工艺。该成果成功应用于新疆油田13个污水站,每天处理污水15万m3,创造经济效益63亿。近3年仅处理的稠油采出水回用节约115万吨标煤,二氧化硫减排量7500吨。

高温稠油污水处理及资源化利用是她另外一项重要成果。新疆稠油年产量540万吨,高温稠油污水温度70~90℃、乳化严重、有机物种类杂,矿化度、含油量、成垢离子、二氧化硅含量高。曾玉彬建立了耐高温高油高悬浮物的复合药剂体系,比传统药剂处理效率提高50%以上。创建了旋动反应吸附及分离工艺,解决了高温稠油污水除油除悬浮物效率低的难题。开发了特种螯合树脂深度调控软化技术与工艺,比传统除硅技术成本节约40%以上,节省大量污泥处理处置费。该成果成功应用于新疆油田5个高温污水站,每天处理高温污水6万m3,累计创造经济效益31亿。

践行立德树人,投身学科平台科普工作

曾玉彬为武汉大学乃至新疆相关行业领域的学科发展、平台建设和知识传播作出了突出贡献。她参与建设自治区含油污水处理工程技术研究中心,为当地培养200多名技术人员;主持完成了武汉大学能源化学工程专业新增学士学位授权,与克拉玛依市、中科院沈阳自动化研究所、中教金源等地方和企业院所共建技术服务平台。

此外,近5年她承担了十几项科研项目,以第一作者和通讯作者发表SCI论文12篇,获授权国内专利15项,其中5项实现了产业化,获得中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖、中国产学研合作创新成果一等奖,以及湖北省和新疆维吾尔自治区科技进步奖等奖项。她指导培养的学生获得了全国节能减排大赛、国家级创新训练计划项目、湖北省优秀学士学位论文等多项奖励。

石油采出水成分和处理工艺复杂,特别在新疆极其脆弱的生态环境里要同时做到低污染排放和低成本运行,是极不容易的事。曾玉彬充分利用她丰富的工作学习经历以及武汉大学多学科优势,融汇使用物理、化学、环境科学、工程技术等多元手段,探寻理论机理、研发关键技术、开展应用推广,全链条地为“绿水青山”变“金山银山”贡献科技智慧。新疆地处偏远,经济欠发达,人才匮乏。曾玉彬科研实验经常要自己贴钱,和当地团队合作也经常是边攻关边教学。很多成果出于为国家能源安全和地方企业发展考虑,不便大量发文章报奖项,而她对此也丝毫不在意。

曾玉彬认为,看着油田环境改善,边疆产业蓬勃发展,“把论文写在祖国大地上”是对科技工作者最好的褒奖。

(供图:科学技术发展研究院 编辑:付晓歌、相茹)

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