[发明专利]一种油田含油污水集成处理工艺

说明书

技术领域

本发明专利涉及到污水处理技术，更确切地说属于油田含油污水集成化处理工艺。

背景技术

我国油田分布广阔，遍及东北、华北、中南、西南、华中及东南沿海各地。目前，大部分油田已进入石油开采的中期和后期，采出原油的含水率已达70～80％，有的油田甚至高达90％，油水分离后产生大量的含油污水，含油污水如果不经处理而直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，有时甚至会引起污油着火事故，威胁人民的生命安全，造成国家的经济损失，同时也会危害油田自身的利益。

从总体上看，油田含油污水都具有以下共同特点：(a)原油有机成分和化学药剂种类复杂；(b)化学需氧量高；(c)矿化度高；(b)含油量高；(d)丝状菌数量多；(e)硬度高。随着水资源的日益紧张和人们环境保护意识的加强，油田含油污水的处理技术逐渐成为研究的热点，但从现有的处理技术现状来看，油田含油污水外排达标率尚不足50％，油田含油污水全面达标排放的关键是化学需氧量(COD)的达标排放。根据油田含油废水中油存在形式的不同，废水中的油类可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油4种：(a)浮油：其粒经一般大于100μm，以连续相的形式漂浮于水面，形成油膜或油层；(b)分散油：以微小的油滴悬浮于水中，不稳定，静置一段时间后通常变成浮油，油滴的粒经一般介于10～100μm之间；(c)乳化油：当废水中含有某种表面活性剂时或油水混合物经转数为3000r/min左右的离心泵高速旋转后，油滴便成为稳定的乳化液分散于水中，油滴粒经极小，一般小于10μm，多数在0.1～2μm之间，单纯用静置方法分离较困难；(d)溶解油：以一种化学方式溶解的微粒分散油，油粒直径一般小于0.1μm。由于油品在水中的溶解度很小(约为5～50mg/L)，故这部分的比例一般在0.5％以下。如上所述，污水中乳化油和溶解油的去除是油田含油污水治理的重点和难点，乳化油是粒度为0.1～10μm的极细油滴，由于油-水界面有表面活性剂的存在，通常以水包油的形式稳定地分散在水中，但目前所用的除油技术一般对乳化油的去除效果不尽理想。现行的含油污水处理工艺很难满足处理要求，这就给油田含油污水处理提出了新的课题。因此，如何开发出适合我国油田实际情况、高效经济的油田含油污水处理集成化工艺，达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的，成为油田水处理技术面临的首要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种油田含油污水集成化处理工艺，根据油田含油污水的特性，处理工艺集成了浮选法、混凝絮凝、高级氧化技术、过滤筛分、催化臭氧化技术及膜过滤技术，集成工艺体现了各处理单元协同效应，彻底解决油田含油污水水质复杂、达标排放困难等一系列难题。

本发明是通过以下技术方案予以实现：一种油田含油污水集成处理工艺，工艺流程如下：油田含油污水-沉砂除油-破乳气浮-微波强化芬顿-絮凝气浮-精密过滤-活性碳纤维毡催化臭氧化-超滤-清水。

作为本发明集成化处理优选工艺，上述工艺流程中各处理单元处理过程如下：

在所述集成化工艺沉砂除油预处理中，利用重力除油原理，进行常规隔油、除砂处理，上层浮油通过溢流口溢出回收，沉砂定期排放，沉砂除油装置材质为碳钢，内部做防腐处理，污水停留时间为40-60min，工作温度5-60℃。

在所述集成化工艺破乳气浮处理过程中，采用高效溶气泵溶气气浮，浮渣由链式刮板机去除，集中回收；采用的破乳剂为三价铁盐或铝盐，投加量控制在30-80mg/L，pH控制在6-9之间；辅助浮选剂采用有机高分子絮凝剂，投加量控制在3-20mg/L，废水停留时间为1-10min；加药顺序为先投机铁盐或铝盐，然后投加有机高分子絮凝剂。

在所述集成化工艺微波强化芬顿处理过程中，微波照射功率700-1200W，辐照时间为8-15min，pH值为3-5，芬顿试剂组成(摩尔比)：n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)＝30-50∶1，投加入量为(质量比)：1-3‰。

在所述集成化工艺絮凝气浮处理过程中，所述气浮选用加压溶气气浮，溶气压力为0.3-0.6Mpa，汽水(体积)比为0.03-0.09∶1，回流比为10-30％，废水停留时间为30-50min；，所述絮凝气浮采用的絮凝剂为三价铁盐或铝盐，进水调节pH调节为8-9，投加量控制在10-30mg/L，浮渣由链式刮板机去除，集中回收。

在所述集成化工艺精密过滤处理过程中，精密过滤设备可选择双填料逆粒度过滤器、高效纤维过滤器、丙烯纤维棉过滤器中一种或几种。