鬼佬大哥大
  • / 7
  • 下載費用:30 金幣  

油田難降解采油污水的處理方法和裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510723530.3

申請日:

2015.10.29

公開號:

CN105174662A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 9/14申請日:20151029|||公開
IPC分類號: C02F9/14 主分類號: C02F9/14
申請人: 北京三地恒天石油科技有限公司
發明人: 馬予海; 綦東慧
地址: 100088 北京市海淀區馬甸東路19號22層2603
優先權:
專利代理機構: 上海正旦專利代理有限公司 31200 代理人: 王潔平
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510723530.3

授權公告號:

105174662B||||||

法律狀態公告日:

2017.06.27|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種油田難降解采油污水的處理方法和裝置。本發明的處理裝置和方法以油田采油污水深度處理達標排放或回用為目的,其解決了難降解油田采油污水處理中,傳統處理工藝技術有效性差的問題,具有處理成本低、效果好等特點,可廣泛應用于以難降解油田采油污水深度處理及回用處理領域,能從根本上解決難降解油田采油污水處理的技術難題,實現油田污水的資源化。

權利要求書

權利要求書
1.  一種油田難降解采油污水的處理裝置,其特征在于:其包括沉降罐、浮選池、一級或多級硅藻土生物強化懸浮澄清池、一級或多級電氧化單元、兩級以上過濾器以及大孔吸附樹脂床;進行采油污水處理時,污水依次進入沉降罐、浮沉池、硅藻土生物強化懸浮澄清池、電氧化單元、兩級以上過濾器和大孔吸附樹脂床;其中:所述一級或多級硅藻土生物強化懸浮澄清池中的填料為表面富含正電荷的改性硅藻土;所述一級或多級電氧化單元中采用的電極為非溶解性的電極;所述兩級以上過濾器中的濾料選自核桃殼、石英砂、金剛砂或重晶石的一種或多種。

2.  根據權利要求1所述的處理裝置,其特征在于:所述非溶解性的電極為涂有貴金屬的鈦基電極或炭電極。

3.  根據權利要求1所述的處理裝置,其特征在于:所述大孔吸附樹脂床中填充的為粒徑范圍在0.5mm~1.5mm的苯乙烯系大孔吸附樹脂。

4.  一種油田難降解采油污水的處理方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)采油污水采用傳統的沉降罐和浮選池沉降與浮選除油后,進入一級或多級硅藻土生物強化懸浮澄清池,利用表面富含正電荷的改性硅藻土形成懸浮污泥層,對進水中的有機物、懸浮物、膠體和油進行過濾捕集;
(2)步驟(1)的出水進入一級或多級電氧化單元,利用采油污水中的含鹽量,利用包括電產羥基自由基、活性氧和活性氯在內的氧化性物質進一步降解減少有機物含量;
(3)步驟(2)的出水進入兩級以上過濾器,進行過濾,除去前述單元產生的微絮凝絮體和破乳的懸浮體;
(4)步驟(3)的出水進入大孔吸附樹脂床,作為出水達標處理的把關單元,將多余的有機物吸附入大孔吸附樹脂中,從而確保出水滿足COD?50mg/L的排放標準。

5.  根據權利要求4所述的方法,其特征在于,步驟(1)中,懸浮污泥層的層高達到2~4m,污水上流流速要求控制在2~4m/h。

6.  根據權利要求4所述的方法,其特征在于,步驟(2)中,電壓控制在5~10v,電氧化時間控制在20~60min。

說明書

說明書油田難降解采油污水的處理方法和裝置
技術領域
本發明涉及一種油田難降解采油污水的處理方法和裝置,屬于油田污水處理技術領域。
背景技術
油田含油污水是油田采出液經油氣分離、脫水后的廢水,即含油污水。這種含油污水中不僅含有原油,還溶有各種鹽類、懸浮物、有害氣體、有機物及大量懸浮固體;在油氣處理過程中通常還加入化學藥劑。通常的采油污水預處理辦法采用包括漂油、混凝-氣浮、過濾法。但預處理后污水無法滿足COD達標排放的標準要求,還必須有后續的達標處理。往往采油污水中的有機物屬于難降解有機物,在環保標準要求越來越嚴格的形勢下,采油污水有機物的達標排放越來越困難,傳統的生物、化學處理技術手段往往滿足不了高標準的排放要求。因此,采油污水的達標處理一直是個國際性難題。
采油污水中含有的較多的大分子極性膠質、瀝青質是影響處理有效性的主要因素之一。瀝青質作為原油中分子最大、極性最強的組分而存在于水包油乳化油的油水界面,它的存在增加了油水界面膜的厚度與強度,使得乳化油穩定不易脫穩,傳統的混凝-氣浮-過濾方法,往往達不到后續深度處理技術單元對進水在含油、懸浮物指標方面的技術要求。
除了達標排放方面,在油田污水回用過程中,如回用于鍋爐等,均要求實現脫鹽處理,但污水中含有大量難去除的COD影響了脫鹽單元的運行,如RO反滲透單元。RO反滲透技術由于對有機物的要求比較苛刻,要求進水COD<50mg/L,因而需首先解決污水中有機物的問題;污水除鹽常用的電滲析技術對來水中有機物與懸浮物的要求也很苛刻;低溫多效蒸發技術對有機物的要求也較嚴苛。常用的預氧化技術,如Fenton氧化技術,由于氧化成本高、且需使用硫酸、雙氧水等高危化學藥劑,還會使水中礦化度更高而通常不被采用。
專利CN1381410A稠油污水深度處理及回用工藝,依次經過加藥混凝、樹脂吸油、兩級膜過濾。該專利中,因稠油污水含油量大,而樹脂吸油能力有限、膜極易被堵塞,因而該專利技術難以實際運行,不具備工業應用價值。
專利CN101786772A油田稠油污水高效生物處理方法,依次進行氣浮處理、24~36小時厭氧強化、10~14小時好氧強化、5~8小時過濾、5~6小時二次沉淀;若污水中聚合物含量較高時,如超過2000mg/l時還需進行芬頓氧化。該專利的處理所需時間太長,效果難以達到預期目標。
專利CN101863562A高梯度聚結氣浮對稠油污水處理方法及設備,依次進行一級聚結、二級高梯度聚結氣浮、三級油水分離處理,處理過程不加藥劑,純物理處理。處理水含油偏高。
專利CN101993177A油田稠油污水處理方法,依次進行傳統氣浮除油、微生物好氧降解、過濾處理。該專利方法處理時間較長。
以上專利所提供的處理技術難以滿足采油污水高標準處理或處理回用為目的的后續處理工藝技術的要求。
發明內容
為解決上述技術問題,本發明的目的在于提供一種油田難降解采油污水的處理方法和裝置,在傳統的采油污水大罐沉降與浮選除油出水,依次通過采用硅藻土生物強化懸浮澄清單元-電氧化單元-過濾單元-大孔樹脂吸附單元的技術路線,確保出水COD<50mg/L的嚴格排放標準,既滿足了達標排放的要求,也滿足了污水回用的要求。
本發明的發明目的通過以下技術方案實現。
本發明提供一種油田難降解采油污水的處理裝置,其包括沉降罐、浮選池、一級或多級硅藻土生物強化懸浮澄清池、一級或多級電氧化單元、兩級以上過濾器和大孔吸附樹脂床;進行污水處理時,污水依次進入沉降罐、浮沉池、硅藻土生物強化懸浮澄清池、電氧化單元、兩級以上過濾器和大孔吸附樹脂床;其中:所述一級或多級硅藻土生物強化懸浮澄清池中填料為表面富含正電荷的改性硅藻土;所述一級或多級電氧化單元中采用的電極為非溶解性的電極;所述兩級以上過濾器中的濾料選自核桃殼、石英砂、金剛砂或重晶石的一種或多種。
上述裝置中,非溶解性的電極為涂有貴金屬的鈦基電極或炭電極。
上述裝置中,大孔吸附樹脂床中填充的樹脂為粒徑范圍在0.5mm~1.5mm的苯乙烯系大孔吸附樹脂。
本發明還提供一種油田難降解采油污水的處理方法,包括以下步驟:
(1)采油污水采用傳統的沉降罐和浮選池沉降與浮選除油后,進入一級或多級硅藻土生物強化懸浮澄清池,利用表面富含正電荷的改性硅藻土形成懸浮污泥層,對進水中的有機物、懸浮物、膠體和油進行過濾捕集;
(2)步驟(1)的出水進入一級或多級電氧化單元,利用采油污水中的含鹽量,利用包括電產羥基自由基、活性氧和活性氯等在內的氧化性物質進一步降解減少有機物含量;
(3)步驟(2)的出水進入兩級或兩級以上過濾裝置,進行過濾,除去前述單元產生的微絮凝絮體和破乳的懸浮體;
(4)步驟(3)的出水進入大孔吸附樹脂床,作為出水達標處理的把關單元,將多余的有機物吸附入大孔吸附樹脂中,從而確保出水滿足COD<50mg/L的排放標準。
上述步驟(1)中,在運行過程中,表面富含正電荷的改性硅藻土表面生成微生物膜,對捕集獲取有機物進行生物降解,減緩污染物在硅藻土懸浮層中的富集,減少排泥量和硅藻土更換率;懸浮污泥層(改性硅藻土層)的層高達到2~4m,污水上流流速要求控制在2~4m/h。
上述步驟(2)中,電壓控制在5~10v,電氧化時間控制在20~60min。其利用采油污水中的含鹽量,在非溶解性電極所產生的電產羥基自由基、活性氧、活性氯等高氧化性物質,對污水中分子量較小的溶解性有機物進行氧化降解,進一步減少有機物含量;
上述步驟(4)中,將多余的有機物吸附入大孔吸附樹脂中,可以實現再生重復利用。其再生采用4wt%NaCl+2wt%NaOH實現。
與現有技術相比,本發明的有益效果在于:
1、本發明采用硅藻土生物強化懸浮澄清池-電氧化-大孔吸附樹脂分級處理方法,高效、經濟、節省成本、易控,且不投加藥劑,降低污泥產量,實現節能環保的污水處理達標處理。
2、本發明首先使污水中有機物被硅藻土生物強化懸浮澄清床吸附捕集,去除掉大分子及膠體或懸浮態的有機物,該類有機物如果直接采用氧化劑需消耗大量藥劑,造成運行成本高、產泥量大的問題。后續的電氧化單元可以產生一定的絮凝效果,及極強的氧化條件,使污水中剩余的較小分子的有機物進一步氧化去除,滿足常規采油污水的達標排放要求。為了確保出水穩定達標,最后設置了大孔吸附樹脂床,對殘留有機物進一步去除。因殘留量很少,所以樹脂床運行周期長,運行成本也低。
3、本發明的電氧化單元電場本身所具有的殺菌作用以及電解過程產生的化學殺菌作用,可以不用或減少殺菌劑的投放量;電場具有的凝聚作用可以提高氣浮效率,減少凈水劑的投放量以及由投放藥劑引起的副作用,如,造成下個周期采出水的組成更加復雜,處理難度增加的問題。
4、本發明處理方法易操作,實現自動化控制,處理效果好,對難降解采油污水有針對性和較好的處理效果。
附圖說明
圖1為該發明工藝技術流程示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明技術方案進行詳細說明。
圖1為實施例中的工藝技術流程示意圖。油田難降解采油污水依次經沉降罐→浮選池→一級硅藻土生物強化懸浮澄清池→二級硅藻土生物強化懸浮澄清池→一級電氧化單元→二級電氧化單元→一級過濾器→二級過濾器→大孔吸附樹脂床完成污水的處理。
本發明中的油田難降解采油污水的處理方法,具體包括以下步驟:
1、稠油污水首先經過傳統的沉降罐、浮選池的沉降與浮選工序,以除油除機渣。
2、采油污水采用傳統的大罐沉降與浮選除油后,進入研制開發的一種硅藻土生物強化懸浮澄清池,該池利用改性硅藻土形成懸浮污泥層,對進水中的有機物、懸浮物、膠體、油等進行過濾捕集。在運行過程中,多孔的改性硅藻土(呈正電性)表面生成微生物膜,對捕集獲取有機物進行生物降解,減緩污染物在硅藻土懸浮層中的富集,減少排泥量和硅藻土更換率;
步驟2中硅藻土為傳統硅藻土的改性產品,具備硅藻土多孔、比表面大、吸附性強的優點與聚鋁絮凝劑絮凝捕集能力強的優點,所形成的懸浮硅藻土污泥層層高達到2~4m,污水上流流速要求控制在2~4m/h,可以使污水中的有機物吸附并捕集在硅藻土污泥層中。
硅藻土的表面及孔內表面分布有大量的硅羥基,硅羥基在水溶液中離解出H+,使其顆粒表現出一定的表面負電性。改性后的硅藻土呈現正電性,并進一步增大比表面積。向硅藻原土中加人適量的離子聚合藥劑,制成改性陽離子硅藻土產品,根據聚合程度的不同,可實現對污水中的正電荷和負電荷膠體顆粒的脫穩,對油田難降解采油污水中大量含有的呈電負性的溶解性物質吸附性能大大提高。
步驟2中應用的硅藻土可以附著生物膜,在浮選單位污水中溶解氧值較高,可以實現硅藻土表面吸附的有機物在生物作用下實現一定程度的降解,根據原污水污染物濃度高低,可以采用1~3級硅藻土生物強化懸浮澄清池實現較高COD的污水的處理。
3、步驟2的出水中,大分子的有機物被硅藻土生物強化懸浮澄清池去除,剩余溶解性有機物的分子量減少,可氧化性增強后,進入電氧化單元。利用采油污水中的含鹽量,在惰性電極所產生的活性氧、活性氯等高氧化性物質,對污水中分子量較小的溶解性有機物進行氧化降解,進一步減少有機物含量;
步驟3中,電極選擇非溶解性的電極,如涂有貴金屬的鈦基電極、炭電極等惰性電極,電壓控制在5~10v,電氧化時間控制在20~60min。
上述電氧化單元電場本身所具有的殺菌作用以及電解過程產生的化學殺菌作用,可以不用或減少殺菌劑的投放量;電場具有的凝聚作用可以提高氣浮效率,減少凈水劑的投放量以及由投放藥劑引起的副作用,如,造成下個周期采出水的組成更加復雜,處理難度增加的問題。
4、步驟3的出水進入兩級過濾器,進行過濾;
步驟4中的過濾可以是多級過濾,通常是一至二級過濾,加一級保安過濾,濾料采用核桃殼和、石英砂或重晶石。過濾出水的含油與懸浮物均≤2mg/l。
5、步驟4的出水,進入大孔吸附樹脂床,作為出水達標處理的把關單元,將多余的有機物吸附入多孔介質-樹脂中,并可以實現再生重復利用。從而確保出水滿足COD<50mg/L的排放標準。
步驟5中的大孔吸附樹脂應選用粒徑范圍在0.5mm~1.5mm的苯乙烯系大孔吸附樹脂,其再生采用4%NaCl+2%NaOH實現。
以上本發明中采用硅藻土生物強化懸浮澄清池-電氧化-大孔吸附樹脂分級處理方法,高效、經濟、節省成本、易控,且不投加藥劑,降低污泥產量,能實現節能環保的污水處理達標處理。

關 鍵 詞:
油田 降解 采油 污水 處理 方法 裝置
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:油田難降解采油污水的處理方法和裝置.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6405426.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大