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在油田開發(fā)行業(yè)迅速發(fā)展的背景下,油田污水量也在急劇增多,因此,必須加強(qiáng)對油田污水處理問題的關(guān)注與重視。油田污水的主要來源包括原油出水、鉆井污水以及其他污水,針對不同來源的污水,采取有針對性的污水處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對水資源的再回流利用,有利于實(shí)現(xiàn)油田經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的提高。
1污水處理方法
就現(xiàn)階段來說,我國對油田堿渣污水進(jìn)行處理的時(shí)候,所采取的方法主要有生物氧化法、化學(xué)處理法、直接處理法。首先,直接處理法通常情況下是進(jìn)行焚燒,這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的大氣污染,從而導(dǎo)致污染轉(zhuǎn)移,無法得到理想的效益。其次,化學(xué)處理法通常情況下是采取濕式空氣氧化工藝實(shí)現(xiàn)除污,具體來說就是氣壓在10兆帕以上、溫度在150℃—200℃左右的環(huán)境中,利用氧化法將油田堿渣污水中存在的硫化物去除,以達(dá)到預(yù)處理效果[1]?;瘜W(xué)處理法對條件的要求較高,只有在高壓、高溫的條件下,方可得到理想的效果,然而,制造高壓、高溫環(huán)境,又往往需要投入大量的成本。對物氧化法、化學(xué)處理法、直接處理法進(jìn)行比較,生物氧化法具有運(yùn)行費(fèi)用、投入成本較低的優(yōu)勢,且處理效果較為可靠、運(yùn)行簡單,因此,可優(yōu)先選擇。
2油田污水處理技術(shù)
油田中所使用的傳統(tǒng)污水處理技術(shù),其基本流程如下:隔油旋流除油過濾,主要目的是將污水中的油、漂浮物等雜質(zhì)去除。在油田企業(yè)之中,這種污水處理工藝得到了十分廣泛的應(yīng)用,且取得的效果也較為理想,同時(shí)出水水質(zhì)也符合我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.1油田污水處理技術(shù)的分類
針對油田污水污染程度、出水水質(zhì)要求的差異,通常情況下會(huì)對污水處理技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分級。一級處理為預(yù)處理,處理指數(shù)僅有百分之三十左右,其目的在于將污水中的固體污染物、懸浮物去除;二級處理為進(jìn)一步處理,通常情況下可以將污水中百分之九十以上的膠體狀污染物、可降解有機(jī)物去除,但是,二級處理很難將污水中的高碳化合物、難降解有機(jī)物、有毒物質(zhì)去除,這就需要三級處理。污水處理技術(shù)每一級均有著繁多、復(fù)雜的工序,但是,經(jīng)過層層處理,便可以有效確保出水水質(zhì)[2]。
2.2膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是一種新型的污水處理技術(shù),其有機(jī)結(jié)合了生物處理單元、膜分離單元,主要通過利用膜組件,代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物處理工藝的末端二沉池,能夠在生物反應(yīng)器中有效保持高活性污泥濃度,從而有利于實(shí)現(xiàn)生物有機(jī)負(fù)荷的提高,在很大程度上降低了剩余污泥量,也減少了污水處理面積,因此,具有十分理想的效果與經(jīng)濟(jì)效益。相比較于傳統(tǒng)污水處理技術(shù),膜生物反應(yīng)器有著設(shè)備占地面積較小、處理效率高、操作簡單、出水水質(zhì)高以及以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等一系列優(yōu)點(diǎn),因此,受到了越來越多的關(guān)注與重視。雖然就現(xiàn)階段來說,膜生物反應(yīng)器尚未得到廣泛采納,但相信隨著科技的不斷進(jìn)步,膜生物反應(yīng)器也會(huì)得到不斷的改進(jìn)與完善,并會(huì)在油田污水處理中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
3膜生物反應(yīng)器的優(yōu)勢
對于膜生物反應(yīng)器來說,可以通過利用膜分離單元有效實(shí)現(xiàn)油田污水的固液分離,因此,利用膜生物反應(yīng)器,可以將油田污水中存在的固態(tài)雜質(zhì)有效去除。其主要優(yōu)勢包括:第一,相比較于以往所采取的沉淀分離固液模式,膜分離方法的固液分離效果更好,同時(shí),分離出來的水可進(jìn)行直接回流再利用,進(jìn)行回流的過程中,還能將微生物有效阻隔開來,實(shí)現(xiàn)水、污泥之間的徹底分離,且操作也比較靈活[3]。第二,膜生物反應(yīng)器與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,有效避免了傳統(tǒng)三級處理的復(fù)雜流程,不僅可以大幅度減少對土地的利用,也有利于降低成本??偠灾?,采取膜生物反應(yīng)器來進(jìn)行油田污水處理,可以有效確保污水處理質(zhì)量與水平,也更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,避免了傳統(tǒng)污水處理工藝下繁瑣的處理流程,有利于實(shí)現(xiàn)污水處理效率以及水資源的回收利用效率的提高。此外,相比較于傳統(tǒng)活性污泥處理,膜生物反應(yīng)器對低廢棄污泥量的處理難度雖然較大,但卻具有操作彈性較大、排泥周期長的優(yōu)勢,同時(shí),生物膜處理技術(shù)可以通過PLC的控制進(jìn)行設(shè)計(jì),因此便于維護(hù),且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制也更為容易,不僅縮減了污泥池的占地面積,也具有低臭味、低噪音、低公害的優(yōu)勢,通過利用膜分離技術(shù)、生物法有機(jī)結(jié)合的膜生物反應(yīng)器,可以實(shí)現(xiàn)對油田污水的有效處理,有利于實(shí)現(xiàn)污水回收率的提高。
4結(jié)語
綜上所述,污水處理在油田中有著十分重要的地位,通過實(shí)現(xiàn)污水回收率的提高、加強(qiáng)污水處理效果,不僅有利于實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約、提高水資源的利用率,還有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。
作者:梁美琪 單位:中油遼河工程有限公司環(huán)境工程所
參考文獻(xiàn):
[1]李冠成.油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].化工管理,2016,(08):277.
關(guān)鍵詞:油田污水;污水處理;膜分離技術(shù)
1引言
隨著油田開發(fā)進(jìn)程的加快,油田廢水日益增多,嚴(yán)重地污染了生態(tài)環(huán)境。油田廢水水質(zhì)復(fù)雜,含有石油破乳劑、鹽、酚、硫等污染環(huán)境物質(zhì)。油田廢水一般具有以下特征:含油量高(1000mg/L);礦化度高(20000-50000mg/L);PH值偏堿(7.5-8.5);廢水中含有細(xì)菌(硫酸鹽還原菌SRB5-10μm)等。
油田污水主要包括原油脫出水(又名油田采出水)、鉆井污水及站內(nèi)其它類型的含油污水。油田污水的處理依據(jù)油田生產(chǎn)、環(huán)境等因素可以有多種方式。當(dāng)油田需要注水時(shí),油田污水經(jīng)處理后回注地層,此時(shí)要對水中的懸浮物、油等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制,防止其對地層產(chǎn)生傷害。石油生產(chǎn)單位大部分集中在干旱地區(qū),水資源嚴(yán)重缺乏,如何將采油過程中產(chǎn)生的污水變廢為寶,具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
采用注水開采的油田,從注水井注人油層的水,其中大部分通過采油井隨原油一起回到地面,這部分水在原油外運(yùn)和外輸前必須加以脫除,脫出的污水中含有原油,因此被稱為油田采出水。隨著油田開采年代的增長,采水液的含水率不斷上升,有的區(qū)塊已達(dá)到90%以上,這些含油污水已成為油田的主要注水水源。隨著油田低滲透油田和表外儲層的連續(xù)開發(fā),對油田注水水質(zhì)的要求更加嚴(yán)格。油田污水處理的目的是去除水中的油、懸浮物、添加劑以及其它有礙注水、易造成注水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢的不利成分。所采用的技術(shù)包括重力分離、粗?;?、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。各油田或區(qū)塊的水質(zhì)成分復(fù)雜、差異較大,處理后回注水的水質(zhì)要求也不一樣,因此處理工藝應(yīng)有所選擇。研制新型設(shè)備和藥劑,開發(fā)新工藝,應(yīng)用新技術(shù)成為油田污水處理發(fā)展的新趨勢
2油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀
油田的水處理工藝,其流程一般為“隔油——過濾”和“隔油——浮選(或旋流除油)——過濾”,即通常稱為的“老三套”,其工藝主要是除去廢水中的油和懸浮物。在很長一段時(shí)間內(nèi),此工藝流程被廣泛地應(yīng)用于各油田的采出水處理中,而且效果良好,處理后的水質(zhì)一般都能達(dá)到回注水的要求。
2.1技術(shù)分類
根據(jù)對油田污水處理程度和水質(zhì)要求的不同,通常將污水處理技術(shù)分為一級處理、二級處理和三級處理。各級處理所除去或處理對象見表一。一般來說一級處理屬于預(yù)處理,二級處理能除去90%左右可降解有機(jī)物荷90~95%的固體懸浮物。然而對于重金屬毒物和生物難以降解有機(jī)物高碳化合物以及在生化處理過程中出現(xiàn)氮、磷難以完全除去,尚需進(jìn)行三級處理。各級處理技術(shù)主要包括重力分離、粗粒化、浮選法、過濾、膜分離以及生物法等十幾種方法。
一二級處理主要是利用過慮、沉降、浮選方法把污水中的懸浮物除去。去除廢水中的礦物質(zhì)和大部分固體懸浮物、油類等。主要方法包括重力分離、離心分離、過濾、粗?;?、中和、生物處理等方法。這些技術(shù)在國內(nèi)外都比較成熟。
液——液旋流分離技術(shù)作為20世紀(jì)80年代開發(fā)的一種新興的工業(yè)水處理,離心分離是使裝有廢水的容器高速旋轉(zhuǎn),形成離心力場,因顆粒和污水的質(zhì)量不同,受到的離心力也不同。質(zhì)量大的受到較大離心力作用被甩向外側(cè),質(zhì)量小的則停留在內(nèi)側(cè),各自通過不同的出口排出,達(dá)到分離污染物的目的。首先在國外海上油田得到推廣應(yīng)用。相對于其他的除油設(shè)備如各種隔油池,水力旋流器除去油滴直徑小的乳化油效率高,且占地小、無易損件。且水力旋流器,具有體積小、重量輕、分離性能好、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn),而備受重視三級處理屬于高級處理油田污水處理方法,其主要方法有:一是化學(xué)法主要用于處理廢水中不能單獨(dú)用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì),特別是含油廢水中的乳化油。包括混凝沉淀、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法;吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型;二是物化處理法通常包括氣浮法和吸附法兩種。生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理,氣浮法是將空氣以微小氣泡形式注入水中,使微小氣泡與在水中懸浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣層從水中分離。常投加浮選劑提高浮選效果,浮選劑一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面還有吸附架橋作用,可以使膠體粒子聚集隨氣泡一起上浮。吸附法主要是利用固體吸附劑去除廢水中多種污染物。根據(jù)固體表面吸附力的不同,吸附可分為表面吸附、離子交換吸附和專屬吸附三種類型。油田污水處理中采用的吸附主要是利用親油材料來吸附水中的油。常用的吸附材料是活性炭,由于其吸附容量有限,且成本高,再生困難,使用受到一定的限制,故一般只用于含油廢水的深度處理。因此,近年來開展了尋求新的吸油劑方面的研究;三是生物法是利用微生物的生化作用,將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡單的物質(zhì),將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),從而使廢水得以凈化。
膜分離技術(shù)被認(rèn)為是“21世紀(jì)的水處理技術(shù)”主要包括微濾、超濾、納濾和反滲透等幾類。這些膜分離產(chǎn)品均是利用特殊制造的多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定顆粒大小的雜質(zhì)。特別是超濾,己經(jīng)在除油的相關(guān)研究中取得了——定的進(jìn)展,逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。
2.2油田污水處理的一般工藝
油田污水成分比較復(fù)雜,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多數(shù)情況下常與其他廢水相混合,因此單一方法處理往往效果不佳。同時(shí),因各種力法都有其局限性,在實(shí)際應(yīng)用中通常是兩三種方法聯(lián)合使用,使出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。另外,各油田的生產(chǎn)方式、環(huán)境要求以及處理水的用途的不同,使油田污水處理工藝差別較大。在這些工藝流程中,常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離.主要除去浮油及油濕固體;二級處理有過濾、粗?;?、化學(xué)處理等,主要是破乳和去除分散油;深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等,主要是去除溶解油。最常見油田污水處理的工藝見圖1:
2.3膜生物反應(yīng)器工藝
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)臺的新型水處理技術(shù),以膜組件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少污水處理設(shè)施占地,并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥量。與傳統(tǒng)的生化水處理技術(shù)相比,MBR具有以下主要特點(diǎn):處理效率高、出水水質(zhì)好;設(shè)備緊湊、占地面積??;易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、運(yùn)行管理簡單。自上世紀(jì)80年代以來,該技術(shù)愈來愈受到重視,成為研究的熱點(diǎn)之一。目前膜生物反應(yīng)器己應(yīng)用于美國、德國、法國和埃及等十多個(gè)國家,規(guī)模從6m3/d至13000m3/d不等。
在我國,膜生物反應(yīng)器作為污水再生回用的一項(xiàng)高新技術(shù),其開發(fā)與研究也正越來越深入。雖然目前膜生物反應(yīng)器在我國的實(shí)際應(yīng)用還較少,然而,在水資源日益緊缺的情況下,隨著膜技術(shù)的發(fā)展、新型膜材料的開發(fā)以及膜材料成本的逐漸下降,膜生物反應(yīng)器將會(huì)有較好的應(yīng)用前景。
3油田污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著全球范圍水資源短缺的加劇,以及人們對環(huán)境污染認(rèn)識的加深,油田污水處理后回用已經(jīng)越來越受到重視。近期的研究有如下趨勢:
(1)新型水處理藥劑的研制和開發(fā)?;炷齽┦怯吞锊沙鏊@井污水等處理中重要的藥劑,研制混凝能力強(qiáng)、能夠快速破乳、沉降速度快、絮凝體體積小、在堿性和中性條件下同樣有效的新型混凝劑,是水處理藥劑開發(fā)者致力的方向。近年來,研制和應(yīng)用原料來源廣的聚合鋁、鐵、硅等混凝劑成為熱點(diǎn),無機(jī)高分子混凝劑的品種已經(jīng)逐步形成系列;而在有機(jī)方面,有機(jī)混凝劑復(fù)合配方的篩選和高聚物枝接是研究的重點(diǎn)。
(2)膜分離技術(shù)的研究及推廣。膜分離技術(shù)用于油田污水處理,目前尚處于工業(yè)性試驗(yàn)階段,難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的原因主要是膜的成本和膜污染問題。因此,今后的研究重點(diǎn)是:開發(fā)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新材料膜;減少膜污染的方法;清洗方法的優(yōu)化以及清洗劑的開發(fā)。
(3)開發(fā)工藝更為先進(jìn)的復(fù)合反應(yīng)器,提高處理效率,減少占地面積。MBR是膜分離技術(shù)與生物處理法的高效結(jié)合,其起源是用膜分離技術(shù)取代活性污泥法中的二沉池,進(jìn)行固液分離。這種工藝不僅有效地達(dá)到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統(tǒng)工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。膜生物反應(yīng)器工藝,作為膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)的結(jié)合體,集中了兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在一些工業(yè)廢水處理中應(yīng)用,但目前未見其應(yīng)用于油田污水處理的報(bào)道。但就其自身特點(diǎn)而言,膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于油田污水處理的趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)因此,從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看,膜生物反應(yīng)器在水處理中應(yīng)用范圍必將越來越廣。在水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格的今天,MBR已顯示出其巨大的發(fā)展?jié)摿?,將是新世紀(jì)替代傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)的有力競爭者。
參考文獻(xiàn)
[1]陳國華.水體油污治理[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[關(guān)鍵詞]持續(xù)發(fā)展;處理方法;含有分類;級別處理
中圖分類號:TF769.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)33-0355-01
引言:含油污水主要產(chǎn)生于油田開采的中后階段,在這一階段,油層壓力需要用高壓水來穩(wěn)定,油田絕大部分采用注水的方式進(jìn)行開采,水是開采的重要介質(zhì)。所以石油開采產(chǎn)生的污水比較多,采取相關(guān)的處理污水的措施也是十分必要,污水處理技術(shù)的采用不僅有利于保護(hù)水資源,有利于污水回用。還能進(jìn)一步滿足油層開發(fā)需要。含油污水的處理對于環(huán)境來說具有重要的意義,還能夠回收原油,取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
一、什么是含油污水
(一)含油污水的來源
含油污水主要產(chǎn)生于油田開采的中后階段,在這一階段,油層壓力需要用高壓水來穩(wěn)定,油田絕大部分采用注水的方式進(jìn)行開采,水是開采的重要介質(zhì)。這樣做可以減少死油區(qū),提高石油的開采效率。含油污水來自由其產(chǎn)生的過程中產(chǎn)生出的底層伴生水。將油氣與伴生水分離,才能獲得合格的油氣產(chǎn)品。伴生水分離后水中含有一定量的原油和雜質(zhì),這些含有雜質(zhì)和原油的水就是含油污水。
(二)含油污水的分類
原油在油田采出水中分散的油珠大小不同,由于才有后期的含水量比較大,采出液呈“水包油”的乳狀液,接下來根據(jù)油類在水中分散的粒徑的大小以及去除的難易程度,將含油污水中的油類物質(zhì)分為四種形態(tài):
第一種形態(tài)是浮油,在污水含油量中所占的比例在65%到70%之間,浮油的油珠的粒徑比較大,一般情況下要大于100μm,容易漂浮在水面形成油膜或油層。
第二種形態(tài)是分散油,這種油相對來說不穩(wěn)定,也可能靜止也可能自然聚集,也可能形成油滴浮在水面。懸浮狀態(tài)分散,分散油的油珠粒徑一般在10到100μm之間。
第三類是乳化油,這是一種非常微小的油,因?yàn)槭侨榛乃员砻嬗谢钚詣┐嬖冢谒械姆稚⒁脖容^穩(wěn)定,并且不易上浮,在污水含油量中所占的比例在5%到8%之間。僅僅依靠靜止的方法很難去除。
第四類是溶解油,這種油在污水含油量中所占的比例在2%到5%之間,粒徑非常小一般小于0.1μm,在水中用肉眼是看不到的,并且非常穩(wěn)定,不能用一般方法去除。
油田含油污水主要處理方法及比較
二、含油污水如何處理
去除水中的油質(zhì)及懸浮物是采出水進(jìn)行處理的主要任務(wù),這也是油田采出水回注的要求,回注達(dá)標(biāo)后,剩余的含油污水需要經(jīng)過嚴(yán)格處理后進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。我們一般把含油污水的處理分為以下幾個(gè)階段:
1、去除含油污水中的懸浮物質(zhì)。
2、去除含油污水中的膠體物質(zhì)及某些溶解的有機(jī)、無機(jī)污染物。
3、按照排放標(biāo)準(zhǔn),將具有特殊性質(zhì)的物質(zhì)進(jìn)行處理
對于含油污水的處理基本上分為物理,化學(xué),生物和物理化學(xué)四種。下面將對四種處理方法分別進(jìn)行介紹:
1、物理法:通過物理的方法去除水中的油質(zhì)、固體懸浮物以及礦物質(zhì)。又分為重力分離法、粗?;?、膜分離法及過濾法。重力分離法不難理解,根據(jù)密度原理,依靠重力的作用,使油珠在水的浮力作用下上升到水面,在進(jìn)行收集來達(dá)到水油分離的效果。粗?;ㄊ沁\(yùn)用放有粗?;牧系臋C(jī)器,使乳化油和溶解油從污水中分離出來。膜分離法是利用膜的選擇透過性原理,通過微濾、超濾、納濾和反滲透等方法,主要用來處理乳化油和溶解油。能夠?qū)ξ廴疚镞M(jìn)行提純和與水分離。
2、化學(xué)法:向水中投加化學(xué)藥劑,是物理法之后的處理辦法,主要是處理物理法不能清除的溶解性的物質(zhì),常用的有絮凝法和鹽析法。絮凝法是在含有污水中投入絮凝劑,絮凝劑水解后帶正電荷的膠團(tuán)與帶負(fù)電荷的乳化油發(fā)生電中和,促使乳化油的油粒聚集、粒徑變大,并生成絮狀物吸附細(xì)小油滴,發(fā)生沉降或氣浮,實(shí)現(xiàn)油水分離。鹽析法主要用于去除乳化油,將無機(jī)鹽類電解質(zhì)投入乳化廢水中,去除乳化油珠的水化離子,壓縮油粒于水界面處電層厚度,減少電荷,使雙電層破壞,從而使油粒脫穩(wěn),油珠間吸引力得到恢復(fù),而互相聚集,可以達(dá)到破乳。
3、生物法:利用微生物分解特性和生存能力,分解污水中的有機(jī)物,將有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵蔚臒o機(jī)物,常用到的兩種方法是活性污泥法和生物濾池法?;钚晕勰喾ㄖ饕槍Ρ容^難處理的水質(zhì),通過微生物形成的大量菌膠團(tuán)吸附溶解水中的溶解油脂,給微生物提供所需的氧氣,在有氧條件下菌體能夠把溶解油大量同化為自身組成部分,或者氧化成二氧化碳和水等物質(zhì),實(shí)現(xiàn)水的凈化。生物濾池法不僅能夠處理含油污水,在其他的污水處理中也有廣泛的應(yīng)用,能夠去除水中的溶解油,微生物能夠?qū)⒂袡C(jī)物質(zhì)分解或吸收。
4、物理化學(xué)法:主要有氣浮法和吸附法兩種,氣浮法也叫做浮選法,主要用于分散油和乳化油,將空氣通入含油污水中,產(chǎn)生氣泡后,水中的油珠就會(huì)粘附在大量氣泡上,隨著氣泡浮出水面。吸附法是利用某些材料的特殊性質(zhì)來吸附水中的油,主要用于吸附乳化油和溶解油,分為表面、離子交換和專屬吸附。
三、不同處理階段的方法選擇
在含油污水的處理過程中,根據(jù)污水的水質(zhì)、水量以及處理程度采用分級處理的方法。在我國分為三級處理,分別是采用基本方法預(yù)處理、懸浮物質(zhì)及可降解的有機(jī)物處理、難降解有機(jī)物以及有毒重金屬物質(zhì)處理。一級浮油處理方法有重力分離、沉降分離、浮選法二級分散油、乳化油。粗?;?、過濾法、絮凝法三級。溶解油采用吸附法、反滲透、化學(xué)法。
四、結(jié)論
在我國油田中大部分油田的開采已經(jīng)進(jìn)入中后期。相應(yīng)地區(qū)的水質(zhì)也是日趨復(fù)雜化,污水處理的難度也是逐漸增加。采取相關(guān)的處理污水的措施也是十分必要,污水處理技術(shù)的采用不僅有利于保護(hù)水資源,有利于污水回用。去除水中的油質(zhì)及懸浮物是采出水進(jìn)行處理的主要任務(wù),這也是油田采出水回注的要求,回注達(dá)標(biāo)后,剩余的含油污水需要經(jīng)過嚴(yán)格處理后進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。我們一般把含油污水的處理分為3個(gè)階段。對于含油污水的處理基本上分為物理,化學(xué),生物和物理化學(xué)四種。不同處理階段的方法選擇也是十分重要的。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】臭氧 油田回注 污水處理
1 臭氧污水處理技術(shù)工藝
1.1 臭氧的污水處理的工藝原理
臭氧的污水處理工藝原理主要是利用臭氧的氧化能力,氧化去除水中的溶解性的有機(jī)物及產(chǎn)生的異味物質(zhì)(如污水中的有毒物質(zhì)),微生物消毒與殺毒的深度處理。
臭氧是高效、快速的殺菌劑,它能迅速的使農(nóng)藥的殘留物質(zhì)破解,是細(xì)菌、病毒迅速的消滅病毒,把臭氧作為消毒劑和強(qiáng)化劑用在油田的污水處理中既可以有效地起到消毒的作用,還可以BOD和COD水平氧化銨類出臭脫色,氧化分解懸浮的有害固體有漂浮物質(zhì)。很早臭氧就已經(jīng)被用在污水處理技術(shù)工藝中,被用作去除污水中的色、臭、味以及氯化前的與處理中。
1.2 臭氧發(fā)生器在油田污水處理中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面
(1)對油田污水中COD的去除為后續(xù)的生物處理改善生物降解能力大大提高了生物的可生化性。
(2)可以去除油田污水中有毒物質(zhì),使污水去味脫色,起到很好的消毒殺菌的作用。
(3)臭氧機(jī)的應(yīng)用可以有效的保證油田污水處理廠污水處理的達(dá)標(biāo)和污水安全排放的可靠的工藝。
1.3 臭氧用于油田處理的安全可靠性能
臭氧是高效的非化學(xué)氧化劑,不會(huì)對污泥及環(huán)境產(chǎn)生二次的污染,臭氧用于油田的污水處理中沒有濃縮液的排放,同時(shí)可以達(dá)到其他污水處理工藝技術(shù)達(dá)不到的脫色和除臭的功效,還可以氧化油田污水中難以降解的有機(jī)物質(zhì),并可以有效的促進(jìn)污泥的沉淀,從而大大減少污泥量。
2 油田回注污水處理方法
油田的污水主要是從油層中采出的,所以要采用油田回注污水處理方法對油田的污水進(jìn)行處理,油田的回柱污水處理的主要目的是除油和除懸浮物。
(1)油田回注污水處理的除油階段,這個(gè)階段主要的工作是利用油、水密度差及藥劑的破乳和絮凝作用將油和水分離開來;
目前我國油田污水除油階段主要采用的技術(shù)方法有:重力式隔油罐技術(shù)、壓力沉降除油技術(shù)、氣浮選除油技術(shù)、水力旋流除油技術(shù)等。
(2)重力式隔油罐技術(shù)。就是利用油水的相對密度差來達(dá)到除油的目的。含油污水進(jìn)入隔油罐后,大的油滴在浮力的作用下開始自由地上浮,乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用,由小油滴變成大油滴。在一定的停留時(shí)間內(nèi),絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特點(diǎn)是,隔油罐體積大,污水停留時(shí)間長,即使來水有流量和水質(zhì)的突然變化,也不會(huì)嚴(yán)重影響出水水質(zhì)。但因?yàn)樵摷夹g(shù)操作需要大面積占地,去除乳化油能力也相對較差。
壓力沉降除油技術(shù),該技術(shù)是在除油設(shè)備中放入能使油珠聚結(jié)的材料,當(dāng)含油污水經(jīng)過聚結(jié)材料層后,細(xì)小油珠變成較大油滴,加快了油的上升速度從而縮短了污水停留時(shí)間,減小了設(shè)備體積。壓力沉降除油技術(shù)的特點(diǎn)是:設(shè)備綜合采用了聚結(jié)斜板技術(shù),大大提高了除油效率。不足之處是:適應(yīng)來水水量、水質(zhì)變化能力要比隔油罐差。
(4)氣浮選除油技術(shù),.是讓含油污水不斷通過產(chǎn)生大量細(xì)微氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠及固體顆粒粘附到氣泡上,一起浮到污水水面,從而達(dá)到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。采用氣浮出有技術(shù),可大大提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度,能大大縮短油田處理的時(shí)間。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:處理量大,處理效率高,適應(yīng)于稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
(5)預(yù)氧化技術(shù)可產(chǎn)生強(qiáng)氧化物質(zhì),氧化除去污水中含鐵的成分,能有效的抑制污水中的細(xì)菌的生長蔓延,消除水質(zhì)的不穩(wěn)定的因素。廣利油田采用預(yù)氧化技術(shù)并配合使用對應(yīng)的化學(xué)藥劑實(shí)現(xiàn)了對油田污水腐蝕的控制,大大降低了污水中含油、懸浮物的含量和成分。從而達(dá)到凈化污水水質(zhì)的目標(biāo)。
2.6 水質(zhì)改性技術(shù)
針對純粱首站回注污水硫化含量較高,腐蝕嚴(yán)重的現(xiàn)象,研究并實(shí)施了改良性的處理技術(shù),該新型的處理技術(shù)的流程為:儲油罐-混合反應(yīng)器--二級混凝沉降-核桃殼粗過濾-雙濾料 精細(xì)過濾,該技術(shù)有效地降低了油田污水中的含油和懸浮物含量,有效地降低了水質(zhì)的腐蝕率。
3 超稠油污水預(yù)處理裝置設(shè)備
油田污水處理不僅僅要依靠先進(jìn)的處理手段和技術(shù),同時(shí)也要,實(shí)現(xiàn)對污水處理技術(shù)的不斷地更新?lián)Q代,研制新的污水預(yù)處理裝備。
長期以來,稠油加工過程中產(chǎn)生的污水因具有乳化嚴(yán)重、污染物負(fù)荷高和有機(jī)物含量高等特點(diǎn),采用常規(guī)技術(shù)手段很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前,全球剩余石油資源70%以上是稠油資源,遼河油田作為中國最大的稠油生產(chǎn)基地,稠油產(chǎn)量更是占到總產(chǎn)量的60%以上。遼河石化加工的稠油主要以遼河稠油為主。為破解稠油污水處理這一世界難題,遼河石化公司與中國石油大學(xué)聯(lián)合開發(fā)一項(xiàng)專利技術(shù),于2005年年底建成投產(chǎn)國內(nèi)首套超稠油污水預(yù)處理裝置。這套裝置不僅能處理超稠油污水,而且還能處理電脫鹽污水和其他難處理污水。這一裝置建成投產(chǎn)后,遼河石化污水中稠油回收率達(dá)到95%以上,污染物負(fù)荷降低90%。
4 總結(jié)
油田的污水有效處理、污水的回收、循環(huán)再利用,一直是世界有待解決的首要問題,目前隨著采油行業(yè)的發(fā)展,油田采油過程中所產(chǎn)生的污水也越來越多,油田污水中又含有懸浮固體、乳化原油、細(xì)菌等有害物質(zhì)。要使污水回收循環(huán)再利用,或者排放到江河湖海都必須對油田污水經(jīng)過嚴(yán)格的污水處理,去除污水中的有毒成分,和化學(xué)成分使其達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)方可排污,而污水的處理技術(shù)隨著技術(shù)的發(fā)展各種污水處理技術(shù)層出不窮的出現(xiàn),污水的處理設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代,歸根到底實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用、節(jié)約水資源、實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)發(fā)展才是最終的目的。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:海拉爾油田;污水處理;腐蝕;緩蝕劑
海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)含油污水處理系統(tǒng)采用的是懸浮污泥過濾工藝(SSF);作業(yè)區(qū)還有返排液處理站,來液為壓裂返排液,同樣采用懸浮污泥過濾工藝(SSF),每年5—9月份期間運(yùn)行。整個(gè)污水處理系統(tǒng)防腐措施僅為內(nèi)置防腐涂層,建站2年后管線開始泄漏,維修措施為焊補(bǔ)、小規(guī)模更換管線,3年后腐蝕程度加劇,最嚴(yán)重時(shí)每天都需焊補(bǔ)管線,給油藏注水造成了不利影響。為研究海拉爾油田污水處理系統(tǒng)綜合防腐措施,選取腐蝕嚴(yán)重并具有代表性的貝28作業(yè)區(qū)德二聯(lián)合站污水處理系統(tǒng)為研究對象,對不同工藝段的水質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)和分析,確定污水系統(tǒng)腐蝕的主要影響因素,針對腐蝕主要影響因素開展藥劑研制,經(jīng)過工業(yè)化現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn),開發(fā)出適合海拉爾油田污水處理系統(tǒng)的化學(xué)法腐蝕控制技術(shù)。
1管道掛片及結(jié)果分析
為了準(zhǔn)確測定污水系統(tǒng)處理介質(zhì)的腐蝕性,需要在現(xiàn)場管道內(nèi)進(jìn)行掛片。目前常用的管道掛片法均需在管道上開孔,掛片結(jié)束后開孔位置容易泄漏,破壞管道的整體性,給生產(chǎn)帶來不利影響,且掛片數(shù)量較少,不利于研究工作的進(jìn)行。為此對管道掛片法腐蝕速率監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),研制出無損管道掛片實(shí)驗(yàn)裝置[1],采用在注水泵前過濾器的位置將掛片筒置入管道內(nèi)的方法,試片材質(zhì)選擇與管道相同的20#碳鋼,檢測污水處理系統(tǒng)不同時(shí)期的腐蝕情況,掛片周期為90天。無返排液期間和有返排液期間的污水系統(tǒng)現(xiàn)場管道掛片腐蝕形貌見圖1。由圖1可知,試片表面附著較厚的黑色腐蝕產(chǎn)物,質(zhì)地疏松。有返排液時(shí),腐蝕更為嚴(yán)重。計(jì)算不同時(shí)期現(xiàn)場管道掛片腐蝕速率,無返排液時(shí)期污水處理系統(tǒng)腐蝕速率為0.220mm/a;因返排液會(huì)加快腐蝕速率,有返排液時(shí)期腐蝕速率增加至0.451mm/a。每年壓裂返排液回注時(shí)間為5個(gè)月,對腐蝕速率進(jìn)行加權(quán)平均,計(jì)算平均腐蝕速率,得出污水系統(tǒng)腐蝕速率為0.316mm/a。對附有腐蝕產(chǎn)物的試片表面進(jìn)行能譜分析,不同位置檢測結(jié)果見圖2至圖3??梢钥闯?,腐蝕試片表面有部分較為致密的腐蝕產(chǎn)物層,該層下方為疏松的腐蝕產(chǎn)物,表面腐蝕產(chǎn)物層由O元素和Fe元素組成,不存在S元素(圖2),而疏松的腐蝕產(chǎn)物部分有明顯的S元素存在(圖3)。腐蝕產(chǎn)物中S元素的存在,是典型的硫酸鹽還原菌腐蝕產(chǎn)物,表明硫酸鹽還原菌參與污水系統(tǒng)腐蝕,腐蝕主要以微生物代謝腐蝕為主[2-3]。
2水質(zhì)分析
在污水沉降罐進(jìn)水至注水泵前各取樣點(diǎn)進(jìn)行取樣分析,檢測其硫化物含量、硫酸鹽還原菌含量、pH值、溶解氧及電導(dǎo)率值,現(xiàn)場各工藝段水質(zhì)分析數(shù)據(jù)見表1。由表1數(shù)據(jù)可知,在污水處理流程中滋生了大量的硫酸鹽還原菌,從進(jìn)水的1.3×102mL-1上升至出水的0.7×105mL-1,回注水中細(xì)菌含量嚴(yán)重超標(biāo);產(chǎn)生了高濃度的硫化物,回注水中硫化物濃度可達(dá)25.34mg/L;與此同時(shí),水質(zhì)中溶解氧含量和電導(dǎo)率較低,且無明顯波動(dòng),溶液呈中性。結(jié)合腐蝕產(chǎn)物分析結(jié)果,表明污水處理系統(tǒng)主要為細(xì)菌腐蝕。
3緩蝕劑的研制及應(yīng)用
污水處理系統(tǒng)的腐蝕主要由細(xì)菌引起,因此在室內(nèi)研制兼具殺菌效果的緩蝕劑,并優(yōu)化其加藥量。由于污水系統(tǒng)中硫酸鹽還原菌達(dá)0.7×105mL-1,依據(jù)前期殺菌劑研究成果,殺菌組分濃度需達(dá)50mg/L[4],固定殺菌組分濃度后,復(fù)合緩蝕組分,用量優(yōu)化結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,當(dāng)緩蝕組分濃度達(dá)到50mg/L時(shí),緩蝕效果較好,繼續(xù)增加緩蝕劑濃度,對腐蝕速率降低貢獻(xiàn)不大。因此認(rèn)為,殺菌組分和緩蝕組分比例為1∶1,即可形成兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008,加藥濃度為100mg/L。污水系統(tǒng)中,細(xì)菌和硫化物的共同作用導(dǎo)致水腐蝕性增強(qiáng),所以兼具殺菌效果的緩蝕劑能有效降低污水系統(tǒng)注入水的腐蝕性,降低加藥成本。
4工業(yè)性現(xiàn)場試驗(yàn)
在海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)德二聯(lián)合站進(jìn)行污水處理系統(tǒng)工業(yè)性現(xiàn)場試驗(yàn),加藥點(diǎn)位于污水凈化水罐后,加藥濃度為100mg/L,在注水泵過濾器前管段內(nèi)進(jìn)行掛片。分別在有返排液時(shí)期和無返排液時(shí)期開展工業(yè)性現(xiàn)場試驗(yàn),不同時(shí)期腐蝕速率和緩蝕效率見表2,有返排液時(shí)期現(xiàn)場掛片腐蝕形貌見圖5。工業(yè)性現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明,兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008既能降低成本,又能取得較好的緩蝕效果,添加藥劑后系統(tǒng)腐蝕速率從0.316mm/a降至0.039mm/a,緩蝕效率為87.7%。
5結(jié)論
(1)在海拉爾油田貝28作業(yè)區(qū)污水處理系統(tǒng)中,硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的硫化氫導(dǎo)致水腐蝕性增強(qiáng)。(2)研制兼具殺菌功能的緩蝕劑CI-1008,現(xiàn)場應(yīng)用取得良好的緩蝕效果,加藥濃度為100mg/L時(shí),系統(tǒng)腐蝕速率從0.316mm/a降至0.039mm/a,緩蝕效率為87.7%。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭潤芬,劉威,賈慶,等.無損管道掛片實(shí)驗(yàn)裝置:201420336874.X[P].2014-06-23.
[2]孫彥吉.海拉爾油田注水管道內(nèi)腐蝕原因分析及對策[J].腐蝕與防護(hù),2013(2):180-182.
[3]賈慶.海拉爾油田注水系統(tǒng)腐蝕控制技術(shù)[J].油氣田地面工程,2015,34(12):78-79.