[发明专利]一种油田采出污水的深度处理系统及方法

说明书

本发明提供了一种油田采出污水的深度处理系统及方法。所述处理系统包括曝气沉降单元、脉冲电化学单元、臭氧脉冲催化氧化单元、聚沉反应单元、过滤单元和自动供气单元，曝气沉降单元、脉冲电化学单元、臭氧脉冲催化氧化单元、聚沉反应单元和过滤单元这五个单元均设有入水口和出水口，且五个单元依次串联。所述处理方法包括：将油田采出污水送入曝气沉降单元；向污水中加入助催化剂并对其进行电解；对污水进行光催化氧化降解处理；向污水中加入阳离子聚沉剂使其混凝、沉降和分离；最后对污水进行过滤处理。本发明提供的技术方案能够有效去除污水中的丙烯酰胺、原油和悬浮固体，处理后的污水可满足膜法脱盐装置的进水要求。

技术领域

本发明涉及一种油田化学驱采油过程产出污水的深度处理系统及方法，特别涉及一种油田含聚合物采出污水的深度处理系统及方法，属于油田化学驱技术领域。

背景技术

聚合物驱技术可大幅度提高原油采收率，在我国大庆、胜利等多个油田获得推广应用。为达到粘度要求，通常用大量清水配制聚合物注入液，成本较高。而用聚合物驱采出污水配制聚合物注入液时，较高的矿化度会导致溶液粘度下降，达不到注入要求。

从减少污水外排、节约清水的角度出发，国内开展了降低含聚丙烯酰胺污水的矿化度后代替清水配制聚合物的研究，并取得了一定的进展，如超滤膜+离子交换膜、超滤膜+反渗透膜技术。申请号为200510009895.6的专利申请公开了一种采油污水降低矿化度工艺方法，其预处理方法是对污水进行混凝、沉降、气浮、过滤处理，然后送入循环膜和离子交换膜设备，进行降低矿化度处理。循环膜运行1-48小时后，需要对膜设备进行化学清洗0.1-1小时，包括表面活性剂、碱洗、酸洗，去除膜表面的油、颗粒物、聚合物凝胶。

目前含聚污水处理存在的主要问题是处理后的水中仍含有较高浓度的聚合物、悬浮物和原油，对膜设备造成污染，增加清洗、更换时间和费用。苗宝林发表的《膜处理法降低含油污水矿化度工业化应用研究》公开了超滤膜+离子交换膜工艺降低含聚污水矿化度，膜装置的来水中含聚浓度378mg/L、含油3.2mg/L、悬浮固体3.4mg/L。王北福等发表的《超滤处理含聚污水过程中通量衰减机理的研究》公开了含聚污水对超滤膜的污染，主要是聚合物浓差极化、聚合物凝胶层的形成、原油和无机物对膜孔的堵塞导致，最终使膜通量衰减。

因此，必须对含聚丙烯酰胺污水进行深度处理去除聚丙烯酰胺、油和悬浮物，减轻膜脱盐装置的污染、降低运行成本。目前，聚丙烯酰胺降解和去除的方法有机械降解、热降解、电降解、氧化降解、超声波降解、生物降解等。孙鼎承在《Fenton法氧化降解油田采出污水中聚丙烯酰胺的研究》中公开了投加H₂O₂、Fe²⁺对HPAM降解率高，但需要将pH值调节为3.5，对设备腐蚀性强。微生物降解筛选出的大部分菌株可以在实验条件下降解聚丙烯酰胺，来源单一、适应性较差，很少满足大规模降解聚丙烯酰胺的要求。

总的来看，由于含聚污水粘度高、混合传质条件差、处理时间短，目前的处理方法很难在较短时间内使聚丙烯酰胺达到较高的降解和去除。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种油田采出污水的深度处理系统和方法，该装置和方法能够有效去除污水中的丙烯酰胺、原油和悬浮固体，处理后的污水达到了膜法脱盐装置的进水要求。

为达到上述目的本发明提供了一种油田采出污水的深度处理系统，该系统包括曝气沉降单元、脉冲电化学单元、臭氧脉冲催化氧化单元、聚沉反应单元、过滤单元和自动供气单元，所述曝气沉降单元、脉冲电化学单元、臭氧脉冲催化氧化单元、聚沉反应单元和过滤单元这五个单元均设有入水口和出水口，且五个单元依次串联，串联时前一单元的出水口与后一单元的入水口相连；其中，

所述曝气沉降单元的底部设有曝气装置，顶部设有浮油回收出口；

所述脉冲电化学单元的内部设有电极板；