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含油污水处理主要方法

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含油污水处理主要方法范文第1篇

关键词:含油污泥 来源 处理方法

前言

含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10~50%,含水率在40~90%,我国石油化学行业中,平均每年产生80万t罐底泥、池底泥[1],胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上,大港油田每年产生含油污泥约15万吨,河南油田每年产生5×104m3含油污泥[2]。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质[3],含油污泥若不加以处理,不仅污染环境,而且造成资源的浪费。含油污泥的处理一直是困扰油田的一大难题。

1.含油污泥来源

含油污泥的来源主要有以下几种途径:

1.1 原油开采产生含油污泥

原油开采过程中产生的含油污泥主要来源于地面处理系统,采油污水处理过程中产生的含油污泥,再加上污水净化处理中投加的净水剂形成的絮体、设备及管道腐蚀产物和垢物、细菌(尸体)等组成了含油污泥。此种含油污泥一般具有含油量高、粘度大、颗粒细、脱水难等特点,它不仅影响外输原油质量,还导致注水水质和外排污水难以达标[4]。

1.2 油田集输过程产生含油污泥

胜利油田含油污泥的主要来源于接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施、轻烃加工厂、天然气净化装置清除出来的油沙、油泥,钻井、作业、管线穿孔而产生的落地原油及含油污泥[5]。油品储罐在储存油品时,油品中的少量机械杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡和沥青质等重油性组分沉积在油罐底部,形成罐底油泥。

中原油田污泥产生主要是一次沉降罐、二次沉降罐、洗井水回收罐的排污。含油污泥本身成分复杂,含有大量的老化原油、蜡质、沥青质、胶体和固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等,污水处理过程中还加入了大量的凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理药剂[6]。

在3~6年的油罐定期清洗中,罐底含油污泥量约占罐容的1%左右。罐底含油污泥的特点是碳氢化合物(油)含量极高。据调查测试发现,油罐底泥中大约25%为水,5%的无机沉淀物如泥沙,70%左右为碳氢化合物,其中沥青质占7.8%,石蜡占6%,污泥灰分含量4.8%[3]。

1.3 炼油厂污水处理场产生的含油污泥

炼油厂污水处理场的含油污泥主要来源于隔油池底泥、浮选池浮渣、原油罐底泥等,俗称“三泥”,这些含油污泥组成各异,通常含油率在10%~50%之间,含水率在40%~90%之间,同时伴有一定量的固体。

2.含油污泥的危害

含油污泥体积庞大,若不加以处理直接排放,不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染,伴有恶臭气体产生,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染,伴有恶臭气体产生,污泥含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属,盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。

3.常用污泥的处理方法

含油污泥处理最终的目的是以减量化、资源化、无害化为原则。含油污泥常用的处理方法:溶剂萃取法、焚烧法、生物法、焦化法、含油污泥调剖、含油污泥综合利用等。

3.1 含油污泥的脱水

含油污水处理主要方法范文第2篇

关键词:田污水处理;污水处理工艺

中图分类号:X7:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0169-01

1油田污水处理存在的问题

1.1重力沉降和过滤

重力沉降除油率小,解决短期停留时间,除油效果不好。由于水力停留时间短,密度小的颗粒与水流出;罐底污泥不能及时排出,污泥厚度达到设置的喷嘴附近,落絮体颗粒容易流出来的水,悬浮物不能得到有效的解决,使过滤装置的水质量差,导致一个滤波器不能有效地发挥作用,水质波动使污水达标排放不稳定。固体的过程中根据实际情况适当调整以使其达到标准。

1.2低温含油污水处理

随着石油勘探的不断深入,操作温度含油污水处理技术发展和促进生产的流体。由于温度低油水分离效果不好造成水油浓度。所以我们现在必须行动了废水处理工艺进行调整,以适应低温污水处理。

1.3稠油污水处理

油田污水处理和回收并不简单。对低渗透油藏和稠油区块注入水的质量要求非常严格,可以添加水或蒸汽使大部分的污水排放到环境。稠油污水处理仍面临矿山废水的问题,由于其前端油水分离效果不理想,使污水油含量和泥质含量高,水和废水含有大量的人工合成和形成胶体物质,生化需氧量和化学需氧量的比例是非常低的。目前,油田采出液含水率已达90%以上,生活废水约80 000立方米,而排放率只有30%左右。提高采油污水处理率和使用有效的深度处理工艺解决了污水排放问题。

1.4三元复合驱油技术

石油被称为工业发展的血液,随着我国工业技术的迅速发展,大多数油田已进入三次采油阶段。在油田行业三元复合模式是最典型的采矿方法,尽管这一技术是优秀的,但它是水,但水含有大量驱油剂,表面活性剂、石油和化学组成。如何解决这些问题,成为了水处理领域和石油领域面临的新课题。

2油田污水处理工艺分析

物理处理重点是消除矿物质和悬浮固体。常见的方法主要包括重力分离,离心分离,过滤,粗粒化,膜分离和蒸发的方法。

重力分离技术,依托油水比重差的重力分离油田废水的处理是关键。从油水分离试验结果,停留时间长,效果好的水油分离。此外,自然沉淀池重力沉淀池隔油池为基本手段,含油污水处理已被广泛应用在石油领域。

离心分离是充满废物容器高速旋转形成离心力场,因为颗粒和水的质量是不同的离心力也不同。质量大的离心力甩在外面,质量小呆在内侧,分别由不同的出口,分离污染物的目的。含油污水离心分离,油浓度的中心,而废水集中在外墙。根据产生的离心力,离心分离可分为水力旋流分离器离心机。水力旋流器,由于其体积小,重量轻,分离性能良好,运行安全可靠,并重视。目前在全世界的石油领域,如中东,非洲,欧洲,美国等地区的海上和陆上石油领域的应用。我国引进多套vortoil水力旋流器,在油田污水处理后达到了良好的效果。

粗粒化是指含油污水通过一个装有粗晶材料设备,油珠直径由小到大的过程。目前常用的粗晶材料有石英砂,无烟煤,蛇纹石,陶瓷,树脂等材料。粗控制箱用于去除含油污水的前期管理在小油和乳化油。

过滤器的压力和重力目前我国油田普遍采用的是一种压力式,石英砂过滤器,核桃壳过滤器,双层过滤器,多层过滤器等。近年来,随着发展的纤维材料以纤维材料为发达深床过滤精度高纤维球过滤器,因为它的细纤维过滤器,可以形成时大的小理想滤波器的孔隙分布,纳污量大和反冲洗滤失等优势。

膜分离技术被认为是21世纪的水处理技术。主要包括微滤,超滤,纳滤和反渗透等类别。这些膜分离产品是采用特殊制造多孔材料阻断能力,以拦截方式去除水中一定大小的颗粒杂质。尤其是超滤在已脱油的研究取得了一定进展,陆续能推广到实际应用中。

3展望

3.1新的水处理药剂研究和开发

应用最广泛的聚合铝,铁,硅和其他混凝剂成为研究的热点,无机高分子混凝剂种类已逐步形成系列;而在有机化合物,有机混凝剂配方的筛选和聚合物接枝是研究的重点。

3.2设备先进的新技术应用

陈中喜制定了一个横向流动的水油处理器,光催化氧化技术和电絮凝技术已经取得了良好的效果。此外,微波能技术和有趣的声波技术是今后研究的重点。

3.3膜分离技术研究与推广

膜分离技术在油田污水处理,虽然已经在油田污水处理中得到了广泛的应用,但有膜污染问题。因此,今后的研究重点是:开发高质量和低价格的新的膜材料;减少膜污染。

3.4生物处理技术

生物技术处理披认为是未来最有前途的废水处理技术,水处理工作者一直是研究的重点和难点。

3.5油田生产水排放技术

根据国家环保目标要求,油田污水主要污染物是硬性规定,特别是化学需氧量和氨氮指标,应用在加工设备和工艺控制难度较大。如何将生产过程中产生的大量剩余污水变废为宝,深度处理后达到饮用或灌溉水质量标准,从而减轻中国一些干旱地区水资源严重缺乏的问题,具有十分重要的现实意义。

4总结

根据油田污水处理要求不同,污水处理技术通常分为初级,二级和三级处理。一般水平的处理和预处理,二级处理可去除90%降解有机电荷90%~95%的悬浮固体。然而重金属在生物降解有机物质在高碳化合物以及生化处理过程中氮和磷是难以完全消除,还需要进行三个阶段的治疗。加工技术包括重力分离,粗粒化,浮选,过滤,膜分离,生物法等方法。一个或两阶段的治疗是使用过滤、沉淀、浮选法去除污水中的悬浮物。去除矿物质和悬浮固体、油等。主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、中和、生物处理方法。这些技术在国内和国外都更成熟。

参考文献

[1]赵林,徐玉霞,马超,占程程.油田污水处理高分子絮凝剂的发展现状[J].河南石油,2005,3.

[2]彭忠勋.浮选机在油田含油污水处理中的应用[J].石油规划设计,1994,3.

[3]陈文兵,张永奇.国内油田含油污水处理现状与展望[J].太原理工大学学报,2001,4.

[4]伍家忠,王涛,等.纯化油田污水处理新技术研究[J].油气田环境保护,2001,2.

含油污水处理主要方法范文第3篇

关键词: 油田;污水处理;水质;工艺应用

中图分类号:TE33+1

目前,联合站的污水经处理后大部分直接用于回注,但是,随着油田开发大部分进入高含水期,油田废水的产生量日益增多,而采油所需要注入的水毕竟是有限的,所以,导致联合站的污水库存非常紧张,再加上废水的成分也越来越复杂,以现在的处理工艺很难保证出水水质的各项指标每次都是达标的。所以,通过分析联合站污水处理系统现有的工艺、技术和生产状况,找出目前所存在的问题,并探讨找出经济适用的对策,是联合站适应生产管理体系要求不可避免的工作。

1 油田污水处理的问题

(1)油田提高油层能量的方式主要靠注水,为了使注水开发取得较好的效果,采取向地层中注入化学药剂等(如聚丙烯酰胺),用来提高注水粘度、波及系数等因素。这样使得采出的地层水成分复杂,处理起来难度较大。对此类问题国内外没有成熟的技术可以借鉴,如果不能合理的解决此问题,将制约油田开发水平的进展。

(2)油田污水系统的两大难题就是腐蚀和结垢,虽然油田采取了积极的应对措施,但是由于成本、管理等诸多因素的影响,腐蚀和结垢问题造成的影响依然存在。

(3)在注水实际运行中发现,虽然油田污水经过了注水站的层层处理,但是水中Fe2+会逐渐被氧化形成沉淀物质,使水质恶化。并且,注水管线缺少内防腐措施,运行时间长,污水中含有的SRB在厌氧环境中发生化学反应形成沉淀,对水质造成了二次污染,这就是注水管线截面积缩小的直接原因。

(4)注水开发运行成本较高,特别是药剂用量大、费用高。现在油田提倡降本增效,节支降耗的同时还要提高油田开发的效果。怎样降低高昂的注水费用已经成为一个重点问题。因此,开发低成本、高能多效的水处理剂迫在眉睫。

2 油田污水处理常规工艺

在石油开采过程中,油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其他类型的含油污水。对这些污水经过简单的处理后就进行排放,对生态环境造成了极大的破坏。目前污水处理的方法主要有:物理法、化学法、生物法三种。(1)物理法。物理法主要是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,应用于油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理,常用的处理工艺为“上游三段法(缓冲+沉积分离除油+过滤)”+“下游二段法(缓冲+精细过滤)”。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、膜分离和蒸发等方法。(2)化学法。化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。应用于油田各污水处理站,通过添加一定浓度的化学药剂从而辅助物理法达到提高水处理效果的目的。它包括混凝沉淀、化学转化和中和等方法。(3)生物法。生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。主要应用于注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等领域。

油田污水成分比较复杂,不同的油层成分也各不相同,油分含量及油在水中的存在形式也不尽相同,因此单一的处理方法往往达不到水质标准,各种方法都有其局限性,在实际应用中通常都是两三种方法结合使用。在水处理工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离,主要除去浮油及油湿固体。二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油。深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。

3 污水处理技术应用

油田开发水平不断深入,各项先进、成熟的污水处理技术逐渐引进、应用于现场生产,初步形成了比较成熟的油田采出水回注处理、稠油油田采出水用注汽锅炉处理、外排水达标处理、低渗透油田精细水处理等配套的处理技术,基本满足了油田生产的需求。并且污水处理设备水平和技术都有了较大提高。水处理更加重视工艺和化学的有机结合,油田水化学在油田采出水处理中的作用越来越重要。水处理剂的品种增多、效能提高,油田水化学的研究手段增强、水平提高。特别是针对污水达标外排处理的要求,开展了水微生物学的研究,发展应用了生化处理技术,建立了用于污水、污泥处理的菌种库,使污水深度处理技术得到了长足的发展。对于目前实际应用处理技术的缺陷,对一些技术加大了研究力度,主要包括膜分离技术、超声波破乳技术、高级氧化技术(AOP)。膜分离法处理采油污水,方便简单,分离效果好,处理含油污水也不需要加入其他试剂,不产生含油污泥,浓缩液还可以燃烧处理。但是,膜易被污染的问题和膜的清洗是需要解决的问题。超声波破乳技术对三次采油阶段进行破乳脱水效果较好,提高了三次采油的经济效益。影响超声波破乳脱水效果的因素较多,主要有:声强、频率、作用时间、介质温度、声波对介质的作用方式等。高级氧化技术对采油污水的深度处理已经在国内外取得了一些成绩,超临界氧化技术,湿式氧化技术处理效果好,但是,高级氧化技术也存在一些弊端,比如运行成本高,技术还不够成熟,不适于大面积推广使用。

4 技术攻关

要解决油田开发中水处理面临的实际问题的关键仍然是依靠科技进步,科研攻关。新工艺、新设备都离不开先进的技术。在研制新型试剂的同时,对水处理设备也要进行改良,现开发出的横向流含油污水除油器等采用光催化氧化技术,电絮凝技术等都取得了较好的效果。微波能技术和超声波技术、微生物处理技术都有很好的前景,今后会成为水处理工艺研究的重点。进口水质的不稳定是造成目前联合站的污水处理出水水质不稳定的一个重要原因之一,要改变这一点可以将原油破乳剂由固定加药量,改成由自动化控制装置根据来液量的变化随时调整加药量,以达到控制污水处理系统进口水质的目的,便于后续处理工艺的高效运行。膜分离技术用于油田污水处理,虽然已经在油田出水处理方面得到了广泛的应用,但是存在着膜成本高、膜污染等突出问题。今后研究重点是开发质优价廉的新材料膜;减少污染的方法;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。

【参考文献】

含油污水处理主要方法范文第4篇

关键词:含油污水处理;微生物;环保

中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:

油田注水已由原来的笼统注水发展到分层、分质注水,并且层位逐渐增加,对油田含油污水的水质要求更高,要求有更好、更干净的水回注地下,特别是对低渗透油层—薄差层、过渡层,对污水水质要求更高,使“干净”的污水注入到这些层位补充能量驱油,从而提高油田的采收率。随着油田综合含水率的升高,污水处理量逐渐增大,已形成了庞大的污水处理系统,同时随着油田含油污水含聚浓度的增大,稳定注入水质指标难度进一步增大。近年来为满足油田生产的需要,对污水处理系统进行了大规模的改建和扩建,增加了深度处理系统,各种提高水质的水处理药剂不断提高投加量,以此来满足低渗透油层的需求,但是污水水质全面达标还是非常困难,在综合考虑不能无限制增加处理规模、改建污水处理设施和加大投加药剂的基础上,建立了第一座以微生物强化处理为主体的聚合物污水处理站—某联污水处理站,更好的解决油田含油污水站出水水质问题。自从2011年10月投产以来,该站外输水质的含油和杂质指标均始终保持在5mg/L以下,为油田污水的达标处理提供了新的思路。

1 微生物污水处理技术原理

、图1 微生物降解原理示意图

因含油污水中成分复杂,含难处理、难生化降解的有机污染污较多,可生化性差,杂菌较多且竞争性较强,因此一般微生物通过竞争难以形成优势菌群,而且在高含盐量、高粘度的含聚污水中难以生长繁殖,因而一般生化处理难以实现工业化应用。油田设计院通过筛选及有效配伍获得特种微生物联合菌群,在有氧的条件及适宜的环境中,细菌将含聚污水中的溶解性有机物通过自身的生命过程—氧化、还原、合成等把复杂的有机物降解成简单的无机物(H2O和CO2等),放出的能量一部分作为自身生存与繁殖的生命之源。在适宜的条件(20℃--40℃)下微生物便以有机物为营养,实现生命的新陈代谢,达到净化污水的目的,确保优质的出水水质。经微生物处理后的污泥已达到了环保要求,减少了后续污泥处理系统的投资费用及运行管理等费用。降低了运行成本,劳动强度小,抗冲击性能强,污泥量小,是一种无害化处理的方法。

2 微生物污水处理技术工艺流程及主要参数

2.1微生物污水处理技术主要工艺流程

某联污水处理站设计规模为50000m3/d,目前完工的一期工程为25000m3/d,工艺流程图见图2。该工艺流程采用的是“来水气浮装置微生物反应池固液分离装置滤罐回注”的处理工艺。放水站来水首先经过高效气浮装置去除90%的污油,出水进入微生物反应池,微生物处理系统中投加特种微生物,对污水中的油及其有机物污染物进行最大限度的生物降解,出水经过固液分离装置分离水中固体悬浮物,其中分离的污泥通过污泥处理系统处理后的低污染污泥装车外运,污水进入石英砂过滤罐进行一级过滤后,出水达到深度污水外输水质要求后外输回注。

图2 微生物处理工艺流程

2.2高效气浮装置原理及技术参数

高效气浮装置在—定的压力条件下,利用高压溶气释放的微气泡,与污水中的油及悬浮物等不断碰撞,使其粘附在微气泡上,随气泡一起上浮到水面,形成浮油,利用刮油机刮至污油槽回收利用;污水进入泥水分离区,比重大的污泥沉入底部由刮泥机刮出,分离后的污水进入微生物反应池。

图3 高效气浮装置工艺流程

规格型号:BGF-480;最大处理水量:450m3/h ;数量:3台;水力停留时间:3~5min;回流比:15-25%;进水含 油:≤1000mg/l;出水含油:≤100mg/L;进水悬浮物:≤300mg/l;出水悬浮物:≤200mg/L。

2.3微生物反应池技术参数

型号规格:BYCS-2500-J;数量:5组(每组3级,并联运行);溶解氧:≥2mg/L;生物填料填充度≥80%;总停留时间:8小时;进水含油≤100mg/L;出水含油≤5mg/L。

3运行情况及效果

某联污水处理站自2009年8月开始建造,2011年10月28日投产,运行至今已经8个月,目前来水较少,日处理量约11000 m3/d,未达到一期设计量二分之一,且来水含油远低于设计标准,外输水质一直稳定,运行水质保持低于“5、5、2”标准。分析表明,来水含油最高72mg/l,最低19.5mg/l,平均31.9mg/l,悬浮物最高103mg/l,最低76mg/l,平均92.1mg/l,经过气浮及微生物处理之后含油最高20mg/l,最低9.8mg/l,平均12.5mg/l,悬浮物最高25mg/l,最低6mg/l,平均15.3mg/l,已经达到了普通污水的“20、20”的标准,再经过一级石英砂过滤处理之后,外输水质最高2.5mg/l,最低1mg/l,平均2.1mg/l,悬浮物最高3mg/l,最低1mg/l,平均2.1mg/l,远远低于深度污水外输标准的“5、5”,并且外输水质持续稳定在“3、3”以下,说明除油效果良好,具有在油田生产推广的价值。

4结论

(1)采用微生物技术处理油田污水可确保达到 “5.5.2”水质指标要求乃至更低,有利于油田开发。

(2)利用微生物处理含油污水,菌群成本低,而且运行成本低于原工艺。

(3)经微生物处理后,污水中的有毒有害物质得到彻底降解,其最终产物为H2O和CO2等无机物,可减少由于加药处理使采出水进一步复杂化的现象。微生物处理后产生的污泥具有环保,减少外排污染的特性。

含油污水处理主要方法范文第5篇

关键词: 油田;污水处理;水质;发展应用

1 油田污水处理的现状与问题

随着油田注水开发的不断深入,采出水的水质发生了大的变化,新的矛盾不断出现,新的难题需要解决,油田污水处理技术仍然存在着不容忽视的矛盾和问题。

(1)油田提高油层能量的方式主要靠注水,为了使注水开发取得较好的效果,采取向地层中注入化学药剂等(如聚丙烯酰胺),用来提高注水粘度、波及系数等因素。这样使得采出的地层水成分复杂,处理起来难度较大。对此类问题国内外没有成熟的技术可以借鉴,如果不能合理的解决此问题,将制约油田开发水平的进展。

(2)油田污水系统的两大难题就是腐蚀和结垢,虽然油田采取了积极的应对措施,但是由于成本、管理等诸多因素的影响,腐蚀和结垢问题造成的影响依然存在。

(3)在注水实际运行中发现,虽然油田污水经过了注水站的层层处理,但是水中Fe2+会逐渐被氧化形成沉淀物质,使水质恶化。并且,注水管线缺少内防腐措施,运行时间长,污水中含有的SRB在厌氧环境中发生化学反应形成沉淀,对水质造成了二次污染,这就是注水管线截面积缩小的直接原因。

(4)注水开发运行成本较高,特别是药剂用量大、费用高。现在油田提倡降本增效,节支降耗的同时还要提高油田开发的效果。怎样降低高昂的注水费用已经成为一个重点问题。因此,开发低成本、高能多效的水处理剂迫在眉睫。

2 油田污水处理常规工艺

在石油开采过程中,油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其他类型的含油污水。对这些污水经过简单的处理后就进行排放,对生态环境造成了极大的破坏。目前污水处理的方法主要有:物理法、化学法、生物法三种。(1)物理法。物理法主要是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,应用于油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理,常用的处理工艺为“上游三段法(缓冲+沉积分离除油+过滤)”+“下游二段法(缓冲+精细过滤)”。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、膜分离和蒸发等方法。(2)化学法。化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。应用于油田各污水处理站,通过添加一定浓度的化学药剂从而辅助物理法达到提高水处理效果的目的。它包括混凝沉淀、化学转化和中和等方法。(3)生物法。生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。主要应用于注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等领域。油田污水成分比较复杂,不同的油层成分也各不相同,油分含量及油在水中的存在形式也不尽相同,因此单一的处理方法往往达不到水质标准,各种方法都有其局限性,在实际应用中通常都是两三种方法结合使用。在水处理工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离,主要除去浮油及油湿固体。二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油。深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。

3 污水处理技术进展

油田开发水平不断深入,各项先进、成熟的污水处理技术逐渐引进、应用于现场生产,初步形成了比较成熟的油田采出水回注处理、稠油油田采出水用注汽锅炉处理、外排水达标处理、低渗透油田精细水处理等配套的处理技术,基本满足了油田生产的需求。并且污水处理设备水平和技术都有了较大提高。水处理更加重视工艺和化学的有机结合,油田水化学在油田采出水处理中的作用越来越重要。水处理剂的品种增多、效能提高,油田水化学的研究手段增强、水平提高。特别是针对污水达标外排处理的要求,开展了水微生物学的研究,发展应用了生化处理技术,建立了用于污水、污泥处理的菌种库,使污水深度处理技术得到了长足的发展。对于目前实际应用处理技术的缺陷,对一些技术加大了研究力度,主要包括膜分离技术、超声波破乳技术、高级氧化技术(AOP)。膜分离法处理采油污水,方便简单,分离效果好,处理含油污水也不需要加入其他试剂,不产生含油污泥,浓缩液还可以燃烧处理。但是,膜易被污染的问题和膜的清洗是需要解决的问题。超声波破乳技术对三次采油阶段进行破乳脱水效果较好,提高了三次采油的经济效益。影响超声波破乳脱水效果的因素较多,主要有:声强、频率、作用时间、介质温度、声波对介质的作用方式等。高级氧化技术对采油污水的深度处理已经在国内外取得了一些成绩,超临界氧化技术,湿式氧化技术处理效果好,但是,高级氧化技术也存在一些弊端,比如运行成本高,技术还不够成熟,不适于大面积推广使用。

4 技术攻关方向

解决油田开发中水处理面临的实际问题的关键仍然是依靠科技进步,科研攻关。新工艺、新设备都离不开先进的技术,让先进技术与时俱进才是解决难题的唯一途径。在研制新型试剂的同时,对水处理设备也要进行改良,现开发出的横向流含油污水除油器等采用光催化氧化技术,电絮凝技术等都取得了较好的效果。另外,微波能技术和超声波技术、微生物处理技术都有很好的前景,今后会成为水处理工艺研究的重点。膜分离技术用于油田污水处理,虽然已经在油田出水处理方面得到了广泛的应用,但是存在着膜成本高、膜污染等突出问题。因此,今后的研究重点是:开发质优价廉的新材料膜;减少污染的方法;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。

参考文献

含油污水处理主要方法范文第6篇

一、前言

文章对油田采油污水问题现状进行了介绍,对油田污水处理方法进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对油田污水处理技术前景及展望进行了探讨,具有一定的借鉴意义。

二、油田采油污水问题现状

在油田开发过程中不可避免会产生大量采油污水,而且随着石油开采时间的不断延长,液含水率不断上升,有的甚至达到90%以上,污水处理量增加较快,给环境保护带来了巨大的压力。目前,对大部分石油企业来讲,采油污水处理工艺还是处于传统的“老三套”时期,所谓“老三套”主要是指以混凝、沉降、过滤为基础的传统污水处理方式,这是一种较为初级、单一的处理模式,虽然可以降低污染源中的有机化合物,但经过处理后的水质也很难达到国家外排标准和注水水质要求,严重影响我国石油工业的长期稳定发展,因此搞好油田污水处理成了大多数石油企业的当务之急。

三、油田污水处理方法

1.物理处理法

所谓的物理处理的方法就是指去除污水中的固体悬浮物、矿物质以及油类的方法,通常情况下,我们经常使用的物理处理法有离心分离过滤法、重力分离法、膜分离法以及粗粒化法。

1.1离心分离处理法。离心分离处理法是指应用离心运动达到有关物质和污水分离的办法。在进行离心分离时,让装有废水容器出处于高速旋转的状态,形成离心力场,根据因颗粒和污水质量不同而受到的离心力也不同的原理,实现颗粒与污水的分离。目前,这种方法在世界油田中得到了广泛的应用。例如,根据离心分离法原理制造的水力旋流器就是一种较好的设备,它在我国的油田采油污水中得到比较成功的应用,取得了良好的效果。

1.2粗粒化处理法。粗粒化处理法是指含油废水通过粗粒化材料的装置时,油珠由小变大,从而被去除的方法。该技术主要是针对污水中的分散油,只具备聚集功能,不具备破乳作用。粗粒化材料是粗粒化技术的关键因素。粗粒化材料主要包括:无机类材料,如石英砂、煤粒等,也有亲油性的材料、亲水性材料。该法的优点有:一是整个过程不需要添加任何化学试剂,不需要外加成本,不存在二次污染;二是粗粒化装置设备占地面积较小,基建费用较低,操作快捷、方便。它的主要缺点是容易因颗粒变大而造成堵塞。

1.3重力分离除油处理法。重力分离除油处理法是指利用油水比重差,让油水充分沉淀,把浮油从污水中分离出来的方法,这是石油采油污水处理的关键技术。长期的实践证明:沉淀时间越长,重力分离除油法的效果就越好。油田污水处理的基本手段有:重力沉降罐、自然沉降除油罐、隔油池。重力分离除油处理法主要包括:浮板除油、自然除油、斜板除油、水力旋流除油和机械分离除油等。重力分离除油处理法主要对污水中的浮油、分散油和部分乳化油具有很强的去除能力,并且处理效果的稳定性强、运行费用较低、管理比较方便。

2.生物处理法

这种方法是有一定的适用范围的,其只对可有机降解的生物化合物有效,将复杂的有机物在微生物的作用下分解成简单的单体物质,将有毒物质转化成为无毒的物质,从而起到水体净化的作用。油类作为一类烃类有机物,在微生物化学的作用可以被分解成为水和二氧化碳。由于微生物在污水中存在状态的差异性,可以将生物处理法分为生物膜法和活性污泥法两种;而由于对氧气需求情况的差异性,又可以将生物处理法分为厌氧法和好氧法两种。我国对采用生物处理法也是有一定要求的,BOD以及COD必须是不小于0.3的,而氯离子的也是要小于 104mg/L 的,如果没有达到此要求,而为了尽可能的提高其生化性,则应采取加入生活污水、采用水解酸化以及接种极度嗜盐微生物或是中等嗜盐微生物的方法。在除油的过程中,如果温度过高,则操作完成后应立即降温,另外进入生化系统的含油污水的含油量应是不大于 50mg/L 的,并且投加 BOD 以及磷和氮的比值应为 100:1:5。

3.化学处理法

3.1化学氧化法

这种是指在催化剂的作用下,采用化学氧化剂将在水中已经呈现出溶解状态的有机物和无机物转化成无毒物质的方法,促进其形成与水容易分离的状态,从而起到提高其生化活性的作用。常见化学氧化法有催化氧化法、臭氧氧化法、UV/O 法、UV/H2O2法等,另外超临界水氧化技术作为一种新兴的方法,由于其具有效率高和速度快的优点,近几年来也得到了广泛的应用。

3.2水解酸化法

这种方法是指在水解细菌的作用下,将不易降解的大分子有机物裂解或是断裂,这样就将其转化成了易降解的小分子有机物,减少其处理负荷,并提高了它的生化活性。应用此种方法时应与生化法结合使用,效果更好。

3.3化学絮凝法

这种方法作为一种预处理技术,联同气浮法广泛的应用在了我国大部分的油田中,常见的絮凝剂包括有机絮凝剂、无机絮凝剂以及复合絮凝剂三大类,另外近几年兴起的一种新型的有机高分子絮凝剂,由于其具有处理速度快、用量少,处理效率高以及污泥产生量少的优点,其在我国油田污水处理工作中也得到了更加广泛的应用。

四、结束语

从改革开放到现在,我国的油田污水处理技术有了很大程度的提高,但是仍然存在很多的问题,是我国油田发展中的一个障碍,需要提高更多的精力和关注才行。

参考文献:

[1] 刘庆来. 采油污水深度处理技术[J].湖南农机.2010(9)

[2] 任广萌. 我国三次采油污水处理技术研究进展[J]. 工业水处理,2011(9)

含油污水处理主要方法范文第7篇

【关键词】污水处理;油田;气浮法

气浮技术具有处理装置简单、处理速度快、占地面积小、投资省及使用可靠等优点,因此逐渐成为一种重要的污水处理技术。气浮法是将待处理的水中通人或设法产生大量的微细气泡为载体,当污水中的油滴及杂质絮粒与气泡相互粘附时,便形成整体密度小于水的粒团,粒团的浮力大于重力和阻力使其上浮至水面,从而完成水中固体与固体、固体与液体、液体与液体分离的净水方法。

1、气浮技术国内外发展概况

气浮技术的应用始于矿冶工业,20世纪初期,美国开始将加压溶气技术用于污水净化方面。20世纪60年代,部分回流式压力溶解空气气浮开始投入使用,该气浮方式不仅净水效果好,而且经济性也有很大提高,从而扩大了其应用范围。我国气浮技术的研究始于20世纪60年代,最初投入应用并且取得良好气浮效果的是射流浮选技术,其试验除油效率可达80%左右。80年代末,在国外叶轮气浮机的基础上,研制了国产的叶轮浮选机,经投产试运,除油效率达到了90%。对于新型气浮浮选柱的研究也在不断深入,它是依据气液逆流原理工作的,主要特点是结构简单 能耗较低、占地面积小、维护较容易等。但由于受到设备发展的限制,还未广泛使用。因此,总的来说,目前国内应用最广泛的是叶轮气浮法。

2、气浮理论的发展

根据微气泡产生的方式,常见的气浮净水技术主要可分为3类:溶气气浮法(DAF)、散气气浮法(CAF)、电解气浮法(EAF)。此外,还有化学气浮法以及其他气浮净水技术。

溶气气浮法是在一定压力下将空气通入水中使之溶解并达到饱和状态,然后再使废水压力突然降低,这时溶解于水中的空气便以微气泡的形式从水中释放出来,以进行气浮废水处理。散气气浮法是将压缩空气直接通入微孔、扩散板、微孔管产生微气泡,或采用水泵吸水管、水力喷射器、高速叶轮等向水中充气产生微气泡。电解气浮法是向废水中通人一定的电流,废水电解出H2、O2和CO2等微小气泡吸附废水中微小悬浮物上浮,以达到净水的目的。另外,近年来发展起来一种新型气浮法:浮选柱气浮法。

3、影响气浮效果的因素

气浮法,即在含油污水中通人空气(或天然气)或设法使水中产生气泡,使污水中粒径为0.25~25μm的乳化油和分散在水中的悬浮颗粒粘附在气泡上,随气泡一起上浮到水面并加以回收,从而达到从含油污水去除油和悬浮物的目的,但是,有时要根据出水水质的情况加人浮选剂或混凝剂,以便能使更多的气泡粘附更多的油滴或悬浮颗粒,最大程度的提高除油率。影响因素主要有溶气压力、停留时间、气泡大小、絮凝剂种类与用量等因素进行分析。

溶气压力的高低决定产生气泡的大小,从而影响出水水质。在气浮工艺中,一般将压力控制在0.3~0.44MPa时产生所需气泡的尺寸足以满足气浮需要。而且,较低的溶气压力可以降低电耗,节约成本。气浮过程中,在不同的停留时间用不同的絮凝剂除油率也不同。停留时间并非越短或越长越好,针对不同的气浮实验,找到合理的停留时间,也会带来好的气浮效果。气泡大小是气浮效果的关键,不同尺寸气泡由于受到的浮力不同,所以它们吸附油滴的能力也不相同。小气泡浮升速度慢,容易捕捉油滴(尤其是小油滴),而大气泡上浮速度快,易于捕捉大油滴。但是气泡过大过小都不宜,如果气泡太大,过快的浮升会使气泡不容易吸附油滴,而且气泡容易破裂,除油效果不好。气泡过小,对释放气泡的装置和压力有更高的要求,而且,也为处理含有过多小气泡的浮渣带来一定难度。气水比是气浮的重要技术参数之一。增加污水中溶气量,有利于气浮过程的进行。但并非气水比越大越好,就溶气气浮而言,溶于水中的气体量受温度、压力等条件的影响,一般水温高于40°C时,气体在水中的溶解度会大大降低,这样反而影响气浮效果。另外,溶气量与气体压强成正比,提高气体压力,可以提高气水比,但过高的压力就会大大增加运行成本。当然,增加停留时间也可提高气水比,但这种方法降低了设备的使用效率。絮凝剂的投加大提高了气浮法处理含油污水的效果,但絮凝颗粒的性能是决定气浮结果的关键。

4、气浮工艺及装置

气浮法处理含油污水已经成为一种趋势,随着对气浮理论和应用的研究,一些气浮装置越来越不能满足处理需求,因此,对气浮设备不断改进并且产生了很多新型的气浮处理工艺和装置。其中常用的且气浮处理含油污水效果较好的装置是加压溶气气浮装置、叶轮气浮装置以及新型浮选柱。

加压溶气气浮装置技术成熟,净化效率高,在水处理领域应用最为广泛。该装置形成的气泡细小、粒度均匀、密集,气浮处理效果显著、稳定,气泡与水中的悬浮物粘附一起浮至水面形成浮渣,再由刮渣机排人浮渣槽,得以去除,清水则由气浮池下部流出,实现固--液分离。整个工艺过程及设备比较简单,便于维护,可用于多种废水处理,尤其适用于含油废水的处理。

叶轮气浮。叶轮气浮技术的关键设备为高效涡凹气浮机,气浮机的电机周边是带微孔的散气盘,利用高速旋转时在水中形成负压区,将液面上的空气吸入水中,填补真空,此时,被吸人的空气被转盘叶轮片切割成直径10~100m的气泡,并且螺旋型地上升到水面。该装置结构简单、能耗低、占地少、设备性能稳定,机械故障几乎为零。

浮选柱。作为一种新型的气浮装置,该设备内部没有机械搅拌器或其他运转部件,通过空气穿过多孔介质或喷射方法产生气泡。该气浮工艺流程是污水从柱顶部进人,空气从柱底部进人,经气体分布器分散为细微气泡,上升流经柱体,从顶部排出,空气与含油污水充分接触。因而,该设备具有低能耗、高效率、流程便于控制的优势,能为含油污水处理带来更大效益,成为一种新气浮法的趋向。

气浮法因具有的各种优势越来越受关注。首先,气浮过程中,气泡与油滴有效粘附所需用药剂量很少,并且部分药剂可回收再利用。其次,含油污水被净化水质达标后可用于回注,节约用水量,从而降低了生产成本。做为一种高效、快速的方法,气浮法给油田污水处理带来极大效益。随着石油工业的发展需求,会不断出现新的气浮方法与设备,将使我国气浮处理油田污水技术进入新的发展阶段。

参考文献

含油污水处理主要方法范文第8篇

关键词:污水;浮油;流程优化;水含油

中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:16749944(2016)02006003

1引言

随着油田上产和开发的不断深入,综合含水不断上升,来液量也不断提高。为合理利用水资源,油田建设了污水过滤系统,对过滤后的油田水进行回注。但是随着水处理量的增大,水处理的压力越来越大,外输回注水已经饱和,为了减少作业区污水回灌的压力,降低操作成本。油田于2001年开始建设污水生化处理站,通过生化处理达到国家污水外排指标而外排,减少对环境的污染[1]。

采出水处理站主要针对污水采用沉降、过滤和生化三大处理系统,解决剩余的污水问题,而2.5万m3生化站的投运在日常生产中的作用也越来越突出[2]。因此确保生化站污水处理达标、高效、平稳运行已成为冀东油田高尚堡联合站的一项重要工作。

2国内采油污水处理技术研究与应用

油田采油污水主要是从地层中随原油一起被开采出来的。采油污水中不仅含有原油,而且在高温高压的油层中还溶进了地层中各种盐类、悬浮物、有害气体和有机物。在油气集输及处理过程中还掺进了一些化学药剂;采出水中含有大量的有机物,会滋生大量的细菌。采油污水的COD浓度虽然不算高,但BOD5/COD值非常低,仅有0.15~0.3左右[3]。根据实践经验,此种污水属一种特殊的难降解有机废水。与一般生活污水相比,主要特点是:①含石油类有机物;②含盐量高;③含悬浮物和矿物杂质[4]。

2.1化学法

包括化学氧化法、电解法,前者是向废水中投加臭氧、三氧化氯、过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂,将废水中的有机物分解以达到转化和去除污染物的目的。其中臭氧氧化性强,有机物分解彻底,且不产生毒副作用,出水水质好,但操作费用高,是一种高效环保氧化剂。后者一般只适合于处理小规模的乳化油废水。其除油效率高,但耗电量大、装置复杂,对导电材质要求高,电解过程有氢气产生(易爆)。

2.2物理化学法

包括分离法、吸附法。膜分离法是一种采用特殊的薄膜分离水中污染物的方法的统称,它包括渗透、电渗析、反渗透、超过滤等方法。膜法一般处理效果较好,无二次污染,但投资大,运行费用高。吸附法利用各种吸附材料使有机物从液相转移至吸附剂表面和内部,达到去除污染物的目的。

2.3生物法

包括好氧活性污泥法、生物目法、氧化塘法、厌氧生物处理。微生物以水中的有机物作为营养物质,通过吸收、吸附、氧化分解等作用,一部分有机物转化为微生物体内的有机成分或增殖成新的微生物;(另一部分有机物被微生物氧化分解成简单的无机或有机物质,如CO2、H2O、N2、CH4等小分子物质,从而使污水得到净化。生物法从流程形式上可分为活性污泥法、生物膜法和氧化塘法,按微生物对氧的需求上可分为好氧操作和厌氧操作[5,6]。

3冀东油田污水处理改造分析

3.1冀东油田采出水概况

采出水处理站于2008年建成投产,是冀东油田最大的污水处理站。目前接收高尚堡河东各站含油污水、高一联合站预脱水器部分含油污水、庙一联合站含油污水和雨水泵含油污水,经过处理后经生化处理达标后外排。生产规模:污水处理能力43 000 m3/d,注水处理能力12 000 m3/d,生化处理能力25 000 m3/d。其中生化处理工艺是来液进入气浮池后,通过厌氧池、中沉池、好氧池、二沉池及外排缓冲池后外排。

3.2采出水水质分析

采出水主要处理高尚堡作业区来水、预脱部分出水、老爷庙来水、油气厂雨水泵来水四部分,其中老爷庙来水直接进缓冲罐,来液量高时可达到4 000 m3/d,含油在3 mg/L,但如出现水质不好,水含油可达到10 mg/L,而粗前的含油是4~5 mg/L,反而提高了水中的含油量。水含油过高的情况,导致缓冲罐含油较多,影响过滤罐过滤效果[7,8]。在来液量大、水质差的情况下,不但会影响过滤罐过滤,还可能使进入气浮池前水含油过高,从而影响生化系统。

雨水泵来水直接进气浮池,雨水泵来水在100 m3/d,而雨水泵来水含油较高,一般都在30 mg/L,会使气浮池含油提高到10~20 mg/L。而气浮池含油在10 mg/L内的情况下,会缓解厌氧、好氧池的油水分离压力,使生化效果达到最佳。由于雨水泵的来液含油较高和气浮池容量有限,导致气浮池内水含油偏高以致于生化站内浮油较多,浮油一旦进入厌氧池内,不容易进行回收,最终将影响污水外排指标,对生态环境造成破坏。而且水含油的提高不仅对外排有很大影响,也加大了工人的劳动强度,池面污油回收只有通过人工才能进行回收,如果对污油的回收不及时,即是对环境的污染,也是对污油的浪费。

由此可以看出,老爷庙来水和雨水泵来水的水质从源头上是不可控制的。但是为了使水质达标,可以通过一些流程改造净化水质,减少过滤系统和生化系统的压力。

2016年1月绿色科技第2期

3.3工艺改造

此次改造利用原有流程,将雨水泵来水直接改进一次隔油罐,老爷庙来水直接改进一次隔油罐,主要涉及2处施工。图1为此次改造的流程图。

图中新增加了一些管线,通过新加的管线,将雨水泵及老爷庙来液倒入一次隔油罐内,经过过滤系统,一次隔油、二次隔油、粗过滤和细过滤后,再进入气浮池。

首先老爷庙来液不再直接进缓冲池,而进入一次隔油罐。经过一、二次隔油罐后的来液,水含油有明显的降低,减轻了过滤罐的负荷,使过滤罐达到较好的过滤效果。雨水泵来液进一次隔油罐再进入过滤系统后,这样经过过滤系统的来液,大幅度的降低了水中的含油,因为经过粗细过滤后的水含油一般控制在1~2 mg/L之内,甚至可以达到0.7 mg/L。经过过滤的雨水泵和老爷庙来液的含油的降低直接减轻了气浮池负荷,同时也为污水生化处理提供了强有力的保障。

3.4优化分析

改造完成后,对改造效果进行了一段时间的跟踪,以下为改造前后雨水泵出口水含油及气浮池水含油对比数据见表1、表2、图2。

从表1可以看出改造前后雨水泵出口水含油基本维持在30~35 mg/L,未发生大的波动。

从表2中可以看出,改造后气浮池水含油普遍有所下降。对这两处的改造,不仅使气浮池的油含量降低,还使生化站上厌氧池、中沉池、好氧池含油减少,减少了人工收油量及生化站的维护费用。

老爷庙来液改进一次隔油罐后,缓冲罐出口水含油也有明显的下降,减轻了过滤罐负荷,过滤罐的反洗周期加长。降低了用电负荷的同时,还减缓了过滤管的反洗磨损,加长了检修周期。从经济角度来看,在生产成本上,用电量减小,维修成本也得到了降低。为在以后长期生产运行中,节约了一笔较大的费用(表3)。

4结语

通过对这两处来液进行流程改造,很好的解决了来液含油不稳定的因素,降低了来液含油,确保了进生化

站之前的含油指标。在对流程的优化,不仅是在对生产工艺中的改造,以完善工艺中的不足,更是本着“降本增效,安全环保”的理念。以技术改进,减少了维护成本,降低了外排水含油,体现了对国家、社会安全环保的负责。

在以后的生产中,通过加强日常巡检,加强过滤罐运行监控,确保系统平稳运行、水质达到处理效果,确保后续生化处理系统正常运行,外排水质达标。

参考文献:

[1]金明权,范廷骞.冀东油田含油污水生化处理技术应用[J].天然气勘探与开发,2005(3).

[2]陈剑星.微生物法解决油水处理系统硫化物问题[J].油气田地面工程,2005,24(9).

[3]陈登,马国光,杨成全.某油库含油污水处理流程的探讨[J].石油库与加油站,2009,18(5).

[4]黄盾.生物法用于铁路含油污水后续处理有关问题的探讨[J].铁道标准设计,2006(6).