[发明专利]一种油田含油污水低能耗精细处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及油田技术领域，特别是低渗透油田回注水处理技术领域。

背景技术

低渗透油田具有储集层孔隙小、喉道细，渗流阻力大，传导能力差等特点，因此对注入水有着较高的要求。中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5329-94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》规定了低渗透油田注入水中悬浮物固体含量＜1～3mg/l、悬浮物颗粒粒径中值＜1～3×10^-3mm、含油量＜5～8mg/l，为了达到上述要求，目前油田主要采用重力除油、混凝、粗滤和精滤工艺相结合，压力除油（旋流、粗粒化）、混凝、粗滤和精滤工艺相结合，气浮选、粗滤和精滤工艺相结合的三套方法来控制含油污水的油含量、悬浮物固体含量、悬浮颗粒粒径中值，但以上工艺都有工艺环节多，不能有效去除乳化油及有机物、不能稳定地把油含量、悬浮物固体含量、悬浮颗粒粒径中值控制在低渗透油田注水水质标准范围内的缺陷。

近年来，随着国内水处理技术的进步，物化除油和纤维球过滤相结合、物化除油和纤维束过滤相结合、生物活性污泥和超滤膜相结合的工艺在油田水处理系统逐渐开始应用。普通的物化工艺不能有效去除乳化油及有机物，纤维球、纤维束被油及有机物污染后，再生难度大，使用寿命短。

在生物活性污泥和超滤膜相结合的工艺中，存在以下几方面问题：①虽然利用生物活性污泥对含油污水中的游离油、乳化油及其它有机物进行了有效去除，减轻了油对超滤膜的污染，但生物活性污泥中菌胶团无法进行固定，主要靠超滤膜对微生物及胞外聚合物进行截留，因此大量的胞外聚合物对超滤膜进行了严重污染，超滤膜再生困难，超滤系统无法长期稳定运行；②超滤膜化学清洗频繁，现场管理难度大；③为减轻超滤膜污染程度，采用管式超滤膜错流过滤方式，原理：将原水由管式超滤膜的一端通入，在另一端收集浓缩液用于回流，在管式超滤膜的外表面取得膜产水量（即滤过的水）。含油污水经管式超滤膜错流过滤处理后，出口水质稳定，能满足低渗透油田注水水质要求。为减轻膜污染层对超滤膜的污染，主要采用提高膜面流速的方法来降低膜面膜污染层厚度，一般膜产水量只有膜进水流量的10～20%左右，浓缩液流量是膜进水量的80～90%左右，膜面流速控制在2～3m/s之间，因此错流过滤能耗较高，一般过滤能耗在1.5～1.8元/m³左右。以上问题的存在，制约了高精度超滤膜在油田污水处理中的推广应用。

发明内容

本发明目的是提出一种油田含油污水低能耗精细处理工艺，以解决常规物化处理+超滤膜方法处理油田含油污水时，超滤膜易被原油及有机物污染、超滤膜通量下降快、超滤膜再生困难、系统运行稳定性差、能耗高等问题。

本发明技术方案是：将一端封闭的管状浸没式超滤膜浸没于待处理含油污水液面下，在管状浸没式超滤膜的开口端连接吸水泵，并在管状浸没式超滤膜外采用气体吹脱管状浸没式超滤膜的污染层。

本发明工作原理是：待处理的含油污水中水分子通过管状浸没式超滤膜的管壁进入管状浸没式超滤膜内腔，在产水泵的作用下由管状浸没式超滤膜内腔收集后形成膜产水，达到A级注水水质标准。

由于本发明采用了气吹法吹脱附着于管状浸没式超滤膜外的污染层，可有效提高膜产水的产出率，减轻超滤膜的污染程度，膜通量稳定、系统运行稳定性好，与错流过滤工艺相比，能耗降低50%以上，能耗可降至0.3～0.5元/m³。处理后水质满足低渗透油藏注水A级水质要求，同时通过运用合理的膜过滤与清洗工艺，能有效减轻超滤膜的污染程度，使超滤膜通量长期保持稳定。

本发明最好还需控制待处理的含油污水中的含油量≤3mg/L，以减轻污油对管状浸没式超滤膜的污染，降低管状浸没式超滤膜的反洗率。

为了提高吹脱效果，减轻膜污染层厚度，本发明所述气体与待处理含油污水的体积比优选为30︰1。

进一步地：本发明将管状浸没式超滤膜的开口端朝上地竖直放置于待处理水中，使管状浸没式超滤膜的开口端低于处理含油污水上液面1～2m。

以此形成管状浸没式超滤膜与大气形成压力差，更利于采用低扬程的吸水泵。

更佳的方案是：管状浸没式超滤膜的开口端低于处理含油污水上液面1.5m。

具体实施方式

一、准备：

在处理池底安装多个出气孔，将各出气孔的进气端通过管道与曝气装置相连。

将一端封闭的管状浸没式超滤膜竖直地安装在处理池内，开口端朝上，封闭端朝下，使各出气孔布置在超滤膜下方，在管状浸没式超滤膜的开口端连接吸水泵。

二、处理方法：