[发明专利]油田超稠油废水生物降解方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田超稠油废水降解方法。

背景技术

随着稠油热开采方式的改变及开采年限的增加，稠油污水量将迅速上升。如何经济合理地处理如此大量的稠油污水，已成为当今稠油开采的一大难题。与稀油污水、炼厂废水以及其它含油污水相比，稠油污水具有水相粘度大、油水密度差、水温高和含丰富的乳化物等特点。传统的以隔油-混凝-气浮-过滤为主导路线的采油废水处理工艺一般只能达到地下回注指标，难以满足工业污水排放标准，且现行的采油废水处理工艺处理效果与絮凝剂的混凝效果密切相关，故目前研究多集中在高效絮凝剂研制上，但某种絮凝剂多对某种特定污水，适用范围窄。同时，在投加大量絮凝剂的同时会产生大量的含油污泥，增加污泥的处理成本，为后续处理带来很大负担。因此，采油废水的生物降解机理研究和生物处理工艺应用己成为国外采油废水处理的热点研究领域，国内对此研究和应用亦逐渐增多，如A/O法(厌氧好氧)等。采油废水生物处理的难点在于可生化性差，石油类污染物不易降解。通常情况下生化需氧量(BOD₅)与化学耗氧量(COD)比值不超过0.15(其值大小决定微生物将废水降解的难易程度，通常认为该比值大于0.3时，污水是可以利用生物法处理的)，主要原因是废水中不仅难降解成分多，而且各种盐类和石油生产工序中加入的乳化剂、破乳剂等有机聚合物对微生物生长有一定程度的抑制和毒害作用，并导致石油类污染物的生物降解率大幅度降低。因此，在生物处理前段通常引入厌氧或水解酸化单元，目的是提高废水的可生化性，并削减一定量的COD。目前研究较多的是加入絮凝剂后进入气浮池除油，最后进入二级接触氧化池；或采用厌氧好氧工艺(A/O)。其缺点是除油仍然依靠投加大量的絮凝剂，且无论是二级接触氧化还是A/O工艺均存在占地面积较大，流程较为复杂，工作条件较难控制及处理效果不稳定的问题。

聚结除油法作为一种物理化学法，是指含油废水通过一个装有聚结材料的装置，在废水流经此材料时，改善水中原油颗粒的粒径分布状况，增大原油颗粒直径尺寸，为重力分离创造理想的处理条件，从而大幅度地提高后续重力分离设施的除油效率。通常采用的聚结材料大致可分为散堆填料和规整填料两类：散堆填料多用无烟煤，石英砂和陶粒，技术较为成熟，应用较为普遍。但除油效果不够理想，且操作周期短，反冲洗频繁；规整填料多采用人工复合型材料或不锈钢板，其运行效果差异较大，聚结机理不甚明了。通常认为聚结除油机理包括两个方面：即“润湿聚结”和“碰撞聚结”。对于亲油材料，油滴在其表面形成油膜，油膜逐渐扩展增大，最后从其表面脱离；对于疏油材料，由于材料的阻隔为油滴形成有限的通道，油滴之间相互碰撞聚结形成较大的油滴，易于从水中分离。然而从现行的聚结除油器的运行效果来看，除油效果受填料材质、形状和组装方式影响较大。

由于稠油废水含有较难降解的烃类及芳香类化合物，目前较为可行的生物法是采用厌氧好氧交替运行的方式提高其可生化性，使有机物得到彻底降解。而厌氧与好氧条件一般通过采用A/O工艺来实现的，整套工艺较为复杂，占地面积较大，且出水往往很难达标，还需进一步深度处理。曝气生物滤池(BAF)是上世纪末发展起来的污水处理新工艺，具有容积负荷高，水力负荷大，停留时间短，投资少，能耗低等优点。该工艺对高浓度有机废水的处理有较大优势。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有稠油废水处理工艺过多依赖絮凝剂，产生大量的含油污泥，为后续处理带来较大负担与影响，且某一种絮凝剂大多针对某一特定废水，缺乏广范适用性；同时，针对目前研究较多的厌氧好氧生物法处理稠油废水占地面积较大，流程较为复杂，工作条件较难控制，处理效果不理想的问题，进而提供一种油田超稠油废水生物降解方法。