[发明专利]一种采油废水的处理装置和方法有效

专利信息
申请号: 201510679608.6 申请日: 2015-10-20
公开(公告)号: CN105174657A 公开(公告)日: 2015-12-23
发明(设计)人: 张世文;杨幼军;王峰;殷明彩 申请(专利权)人: 波鹰(厦门)科技有限公司
主分类号: C02F9/14 分类号: C02F9/14;C02F11/12;C02F1/461;C02F103/10
代理公司: 泉州市博一专利事务所 35213 代理人: 方传榜
地址: 361000 福建省厦门*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 采油 废水 处理 装置 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种采油废水的处理装置和方法,特别是涉及采用调节pH破乳、重力沉降分离、离心分离或气浮分离、微电解、厌氧、好氧等过程组合处理采油废水的装置及方法,属于环境工程的水污染治理领域。

背景技术

当前,我国陆上油田基本都采用注水开发方式,即向地层注入高压水驱动原油使其从油井中被开采出来。经过一段时间注水后,注入水将随原油一起被采出,随着开发时间延长,采出原油含水率不断上升。从地层中随原油一起开采出来的、含有原油的油田采油污水(又称“采出水”),是油田开发和生产中产生的最主要的一类废水。由于各油田的地质条件、开发方式、油层改造措施、注水水质、集输工艺等的不同,各油田采油废水的性质差异很大。一般来说,采油废水具有如下特性:

(1)含油量高,采油废水中通常含有1000~2000mg/L的石油,有的甚至高达5000mg/L,包括浮油、分散油、乳化油和溶解油;

(2)含有悬浮固体颗粒,颗粒直径一般为1~100μm,主要包括:①泥砂;②各种矿物质;③细菌:硫酸盐还原菌(SRB)5~10μm,腐生菌(TGB)10~30μm;④有机物:胶质沥青质类和石蜡等重质油类。

(3)含盐量高,油田采油废水一般无机盐含量很高,从几千至几万,甚至于几十万毫克/升,各油田,甚至各区块、油层都不同;主要包括:①溶解在水中的无机盐类。基本上以阴、阳离子的形式存在,其粒径都在1×10-3μm以下,主要包括Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe3+、Cl-、HCO3-、CO32-等;

(4)含细菌,主要是腐生菌和硫酸盐还原菌;

(5)高温和高pH,废水的水温多为40~80℃,废水的pH为6.5~9.5;

此外,部分采油废水还含有表面活性剂和聚合物。

当前,国内的采油污水的处理技术主要是针对污水回注设计的。油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结构的不利成分。由于各油田采油污水的物理化学性质差异较大,因此各种油田采油污水处理工艺流程也不尽相同。由于油井油藏特性、采出液物性及油田区块分布等的不同,加之环境保护对油田污水处理的不断提高,有油田污水处理的要求日益提高,油田污水处理及回注并非易事。

随着环保要求的提高,水资源日趋紧张,搞好油田采油污水处理是当务之急。由于石油开采的不断深入,注水是一种常用的油田开发技术,许多油田已经进入中后期开采阶段,原油含水率甚至达到90%以上,导致采油污水处理量增加较快,处理难度加大。由于水环境污染越来越严重,采油废水处理摆上了议事日程。近年来,国外油田采油废水治理技术已经得到改善和提高。已由原来的隔油→混凝→过滤技术改变为隔油→混凝气浮→生化→过滤技术。现有的采油废水处理技术主要包括:斜板除油、气浮除油、厌氧(水解酸化)、好氧、沉淀和消毒处理等步骤。陈治安等采用厌氧或水解酸化一好氧活性污泥法处理碱性含油污水,研究结果认为生物(水解)酸化一二级曝气沉淀是炼油含碱污水合适的生化处理流程。刘惠卿等利用絮凝-生物接触氧化法处理含油废水,结果表明COD去除率可达68%。中国专利CN104445792A介绍了油田污水先经强制通风敞开喷淋塔进行冷却、然后通过A/O生化系统处理,再投加Ca(ClO)2进行氧化处理,最后通过填有活性炭的多介质过滤处理的方法,其污水的进水要求COD为350~600mg/L,出水为50~150mg/L。中国专利CN1047100354A介绍了一种油田采出水深度处理方法,包括如下步骤:油田采出水经过预处理后再进行降温处理,投加混凝药剂,并进行均匀混合处理;通入浸没式超滤装置进行超滤的方法。

为指导采油废水处理工作,环境部于2014年出台了《采油废水治理工程技术规范》(HJ2041-2014),规范推荐采用:采油废水→预处理→厌氧生物处理→好氧生物处理→生化后处理→达标排放的处理工艺。综上所述,尽管采油废水的处理技术已有不少,但都具有如下缺点:

1、回收的石油中含有大量的杂质,导致回收石油的后续利用的加工困难;

2、采油废水经重力沉降后直接进行气浮,要消耗大量的絮凝剂和助凝剂,导致运行费用高;

3、会产生大量的含油污泥,污泥的进一步处理会产生较多的费用;

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