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油田污水處理有哪些技術

發布時間:2024-10-10 06:58:24

『壹』 油田污水預處理中投加氫氧化鈉的作用原理是什麼

水處理技術概述
污水處理技術,就是採用各種方法將污水中所含有的污染物質分離出來,或將其轉化為無害和穩定的物質,從而使污水得以凈化。
一、污水處理方法的分類
現代的污水處理技術,按其作用原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物處理法四大類。
(一)物理法
通過物理作用,以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀的污染物質(包括油膜和油珠),在處理過程中不改變其化學性質。物理法操作簡單、經濟。常採用的有重力分離法、離心分離法、過濾法及蒸發、結晶法等。
1.重力分離(即沉澱)法
利用污水中呈懸浮狀的污染物和水密度不同的原理,借重力沉降(或上浮)作用,使水中懸浮物分離出來。沉澱(或上浮)處理設備有沉砂池、沉澱池和隔油池。
在污水處理與利用方法中,沉澱與上浮法常常作為其他處理方法前的預處理。如用生物處理法處理污水時,一般需事先經過預沉池去除大部分懸浮物質減少生化處理構築物的處理負荷,而經生物處理後的出水仍要經過二次沉澱池的處理,進行泥水分離保證出水水質。
2.過濾法
利用過濾介質截流污水中的懸浮物。過濾介質有鋼條、篩網、砂布、塑料、微孔管等,常用的過濾設備有格柵、柵網、微濾機、砂濾機、真空濾機、壓濾機等(後兩種濾機多用於污泥脫水)。
3.氣浮(浮選)
將空氣通入污水中,並以微小氣泡形式從水中析出成為載體,污水中相對密度接近於水的微小顆粒狀的污染物質(如乳化油)黏附在氣泡上,並隨氣泡上升至水面,從而使污水中的污染物質得以從污水中分離出來。根據空氣打入方式不同,氣浮處理方法有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為了提高氣浮效果,有時需向污水中投加混凝劑。
4.離心分離法
含有懸浮污染物質的污水在高速旋轉時,由於懸浮顆粒(如乳化油)和污水受到的離心力大小不同而被分離的方法。常用的離心設備按離心力產生的方式可分為兩種:由水流本身旋轉產生離心力的為旋流分離器,由設備旋轉同時也帶動液體旋轉產生離心力的為離心分離機。
旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。因它具有體積小、單位容積處理能力高的優點,近幾十年來廣泛用於軋鋼污水處理及高濁度河水的預處理。離心機的種類很多,按分離因素分有常速離心機和高速離心機。常速離心機用於分離低漿廢水效果可達60%~70%,還可用於沉澱池的沉渣脫水等。高速離心機適用於乳狀液的分離,如用於分離羊毛廢水,可回收30%~40%的羊毛脂。
(二)化學法
向污水中投加某種化學物質,利用化學反應來分離、回收污水中的某些污染物質,或使其轉化為無害的物質。常用的方法有化學沉澱法、混凝法、中和法、氧化還原(包括電解)法等。
1.化學沉澱法
向污水中投加某種化學物質,使它與污水中的溶解性物質發生互換反應,生成難溶於水的沉澱物,以降低污水中溶解物質的方法。這種處理法常用於含重金屬、氰化物等工業生產污水的處理。按使用沉澱劑的不同,化學沉澱法可分為石灰法(又稱氫氧化物沉澱法)、硫化物法和鋇鹽法。
2.混凝法
向水中投加混凝劑,可使污水中的膠體顆粒失去穩定性,凝聚成大顆粒而下沉。通過混凝法可去除污水中細分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質等。該法可用於降低污水的濁度和色度,去除多種高分子物質、有機物、某種重金屬毒物(汞、鎘、鉛)和放射性物質等,也可以去除能夠導致富營養化物質如磷等可溶性無機物,此外還能夠改善污泥的脫水性能。因此混凝法在工業污水處理中使用得非常廣泛,既可作為獨立處理工藝,又可與其他處理法配合使用,作為預處理、中間處理或最終處理。目前常採用的混凝劑有硫酸鋁、鹼式氯化鋁、鐵鹽(主要指硫酸亞鐵、三氯化鐵及硫酸鐵)等。
當單獨使用混凝劑不能達到應有凈水效果時,為加強混凝過程、節約混凝劑用量,常可同時投加助凝劑。
3.中和法
用於處理酸性廢水和鹼性廢水。向酸性廢水中投加鹼性物質如石灰、氫氧化鈉、石灰石等,使廢水變為中性。對鹼性廢水可吹入含有CO2的煙道氣進行中和,也可用其他的酸性物質進行中和。
4.氧化還原法
利用液氯、臭氧、高錳酸鉀等強氧化劑或利用電解時的陽極反應,將廢水中的有害物氧化分解為無害物質;利用還原劑或電解時的陰極反應,將廢水中的有害物還原為無害物質,以上方法統稱為氧化還原法。
氧化還原方法在污水處理中的應用實例有:空氣氧化法處理含硫污水;鹼性氯化法處理含氰污水;臭氧氧化法在進行污水的除臭、脫色、殺菌及除酚、氰、鐵、錳,降低污水的BOD與COD等均有顯著效果。還原法目前主要用於含鉻污水處理。
(三)物理化學法
利用萃取、吸附、離子交換、膜分離技術、氣提等操作過程,處理或回收利用工業廢水的方法可稱為物理化學法。工業廢水在應用物理化學法進行處理或回收利用之前,一般均需先經過預處理,盡量去除廢水中的懸浮物、油類、有害氣體等雜質,或調整廢水的pH值,以便提高回收效率及減少損耗。常採用的物理化學法有以下幾種。
1.萃取(液-液)法
將不溶於水的溶劑投入污水之中,使污水中的溶質溶於溶劑中,然後利用溶劑與水的密度重差,將溶劑分離出來。再利用溶劑與溶質的沸點差,將溶質蒸餾回收,再生後的溶劑可循環使用。常採用的萃取設備有脈沖篩板塔、離心萃取機等。
2.吸附法
利用多孔性的固體物質,使污水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。常用的吸附劑有活性炭。此法可用於吸附污水中的酚、汞、鉻、氰等有毒物質,且還有除色、脫臭等作用。吸附法目前多用於污水的深度處理。吸附操作可分為靜態和動態兩種。靜態吸附,在污水不流動的條件下進行的操作。動態吸附則是在污水流動條件下進行的吸附操作。污水處理中多採用動態吸附操作,常用的吸附設備有固定床、移動床和流動床三種方式。
3.離子交換法
用固體物質去除污水中的某些物質,即利用離子交換劑的離子交換作用來置換污水中的離子化物質。隨著離子交換樹脂的生產和使用技術的發展,近年來在回收和處理工業污水的有毒物質方面,由於效果良好,操作方便而得到一定的應用。
在污水處理中使用的離子交換劑有無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類。採用離子交換法處理污水時必須考慮樹脂的選擇性。樹脂對各種離子的交換能力是不同的。交換能力的大小主要取決於各種離子對該種樹脂親和力(又稱選擇性)的大小。目前離子交換法廣泛用於去除污水中的雜質,例如去除(回收)污水中的銅、鎳、鎘、鋅、汞、金、銀、鉑、磷酸、有機物和放射性物質等。
4.電滲析法(膜分離技術的一種)
電滲析法是在離子交換技術基礎上發展起來的一項新技術。它與普通離子交換法不同,省去了用再生劑再生樹脂的過程,因此具有設備簡單、操作方便等優點。電滲析是在外加直流電場作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使一部分溶液中的離子遷移到另一部分溶液中去,以達到濃縮、純化、合成、分離的目的。另用於海水、苦鹹水除鹽,製取去離子水等。
5.反滲透(膜分離技術的一種)
利用一種特殊的半滲透膜,在一定的壓力下,將水分子壓過去,而溶解於水中的污染物質則被膜所截留,污水被濃縮,而被壓透過膜的水就是處理過的水。目前該處理方法已用於海水淡化、含重金屬的廢水處理及污水的深度處理等方面。製作半透膜的材料有醋酸纖維素、磺化聚苯醚等有機高分子物質。為降低操作壓力以節省設備和運轉費用,目前對於膜的材料和性能正在深入試驗研究。
反滲透處理工藝流程由三部分組成:預處理、膜分離及後處理。
6.超過濾法
也是利用特殊半滲透膜的一種膜分離技術。以壓力為推動力,使水溶液中大分子物質與水分離,膜表面孔隙大小是主要控制因素。用於電泳塗漆廢液等工業廢水處理。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
(四)生物法
污水的生物處理法就是利用微生物新陳代謝功能,使污水中呈溶解和膠體狀態的有機污染物被降解並轉化為無害的物質,使污水得以凈化。屬於生物處理法的工藝,又可以根據參與作用的微生物種類和供氧情況分為兩大類即好氧生物處理及厭氧生物處理。
1.好氧生物處理法
在有氧的條件下,藉助於好氧微生物(主要是好氧菌)的作用來進行的。依據好氧微生物在處理系統中所呈的狀態不同,又可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。
(1)活性污泥法 這是當前使用最廣泛的一種生物處理法。該法是將空氣連續鼓入曝氣池的污水中,經過一段時間,水中即形成繁殖有巨量好氧性微生物的絮凝體——活性污泥,它能夠吸附水中的有機物,生活在活性污泥上的微生物以有機物為食料,獲得能量並不斷生長繁殖。從曝氣池流出並含有大量活性污泥的污水——混合液,進入沉澱池經沉澱分離後,澄清的水被排放,沉澱分離出的污泥作為種泥,部分地迴流進入曝氣池,剩餘的(增殖)部分從沉澱池排放。活性污泥法有多種池型及運行方式,常用的有普通活性污泥法、完全混合式表面曝氣法、吸附再生法等。廢水在曝氣池內停留一般為4~6小時,能去除廢水中的有機物(BOD5)90%左右。
(2)生物膜法 使污水連續流經固體填料(碎石、煤渣或塑料填料),在填料上大量繁殖生長微生物形成污泥狀的生物膜。生物膜上的微生物能夠起到與活性污泥同樣的凈化作用,吸附和降解水中的有機污染物,從填料上脫落下來的衰老生物膜隨處理後的污水流入沉澱池,經沉澱泥水分離,污水得以凈化而排放。
生物膜法多採用的處理構築物有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池及生物流化床等。除此之外,土地處理系統(污水灌溉)和氧化塘皆屬於生物處理法中的自然生物處理范疇。
2.厭氧生物處理法
在無氧的條件下,利用厭氧微生物的作用分解污水中的有機物,達到凈化水的目的。它已有百年悠久歷史,但由於它與好氧法相比存在著處理時間長、對低濃度有機污水處理效率低等缺點,使其發展緩慢,過去厭氧法常用於處理污泥及高濃度有機廢水。近30多年來,出現世界性能源緊張,促使污水處理向節能和實現能源化方向發展,從而促進了厭氧生物處理的發展,一大批高效新型厭氧生物反應器相繼出現,包括厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床、厭氧流化床等。它們的共同特點是反應器中生物固體濃度很高,污泥齡很長,因此處理能力大大提高,從而使厭氧生物處理法所具有的能耗小並可回收能源,剩餘污泥量少,生成的污泥穩定、易處理,對高濃度有機污水處理效率高等優點,得到充分地體現。厭氧生物處理法經過多年的發展,現已成為污水處理的主要方法之一。目前,厭氧生物處理法不但可用於處理高濃度和中等濃度的有機污水,還可以用於低濃度有機污水的處理。
二、污水處理流程
污水中的污染物質是多種多樣的,不能預期只用一種方法就能夠把污水中所有的污染物質去除殆盡,一種污水往往需要通過幾種方法組成的處理系統,才能達到處理要求的程度。
按污水的處理程度劃分,污水處理可分為一級、二級和三級(深度)處理。一級處理主要是去除污水中呈懸浮狀的固體污染物質,物理處理法中的大部分用作一級處理。經一級處理後的污水,BOD只能去除30%左右,仍不宜排放,還必須進行二級處理,因此針對二級處理來說,一級處理又屬於預處理。二級處理的主要任務,是大幅度地去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機性污染物質(即BOD物質),常採用生物法,去除率(BOD)可達90%以上,處理後水中的BOD5含量可降至20~30mg/L,一般污水均能達到排放標准。但經二級處理後的污水中仍殘存有微生物不能降解的有機污染物和氮、磷等無機鹽類。深度處理往往是以污水回收、再次復用為目的而在二級處理工藝後增設的處理工藝或系統,其目的是進一步去除廢水中的懸浮物質、無機鹽類及其他污染物質。污水復用的范圍很廣,從工業上的復用到充作飲用水,對復用水水質的要求也不盡相同,一般根據水的復用用途而組合三級處理工藝,常用的有生物脫氮法、混凝沉澱法、活性炭過濾、離子交換及反滲透和電滲析等。
污水處理流程的組合,一般應遵循先易後難,先簡後繁的規律,即首先去除大塊垃圾及漂浮物質,然後再依次去除懸浮固體、膠體物質及溶解性物質。亦即,首先使用物理法,然後再使用化學法和生物法。
對於某種污水,採取由哪幾種處理方法組成的處理系統,要根據污水的水質、水量,回收其中有用物質的可能性和經濟性,排放水體的具體規定,並通過調查、研究和經濟比較後決定,必要時還應當進行一定的科學試驗。調查研究和科學試驗是確定處理流程的重要途徑。以下介紹一些常用的污水處理工藝流程。
(一)城市污水處理的典型流程
以去除污水中的BOD物質為主要對象的,一般其處理系統的核心是生物處理設備(包括二次沉澱池),處理流程如圖6-1所示。污水先經格柵、沉砂池,除去較大的懸浮物質及砂粒雜質,然後進入初次沉澱池,去除呈懸浮狀的污染物後進入生物處理構築物(或採用活性污泥曝氣池或採用生物膜構築物)處理,使污水中的有機污染物在好氧微生物的作用下氧化分解,生物處理構造物的出水進入二次沉澱池進行泥水分離,澄清的水排出二沉池後再經消毒直接排放;二沉池排放出的剩餘污泥再經濃縮、污泥消化、脫水後進行污泥綜合利用;污泥消化過程產生的沼氣可回收利用,用作熱源能源或沼氣發電。

以去除污水中BOD的同時達到脫氮除磷目的的城市污水處理流程有水解(酸化)-好氧生物處理工藝,A1/A2/O流程即厭氧-兼氧-好氧生物處理工藝,如圖6-2所示。

(二)煉油廠廢水處理的典型流程
煉油廠廢水處理的典型流程如圖6-3所示。

三、污泥處理、利用與處置
污泥是污水處理的副產品,也是必然產物。在城市污水和工業廢水處理過程中,產生很多沉澱物與漂浮物。有的是從污水中直接分離出來的,如沉砂池中的沉渣,初沉池中沉澱物,隔油池和浮選池中的渣渣等;有的是在處理過程中產生的,如化學沉澱污泥與生物化學法產生的活性污泥或生物膜。一座二級污水處理廠,產生的污泥量約占處理污水量的0.3%~5%(含水率以97%計)。如進行深度處理,污泥量還可增加0.5~1.0倍。污泥的成分非常復雜,不僅含有很多有毒物質,如病原微生物、寄生蟲卵及重金屬離子等,也可能含有可利用的物質如植物營養素、氮、磷、鉀、有機物等。這些污泥若不加妥善處理,就會造成二次污染。所以污泥在排入環境前必須進行處理,使有毒物質得到及時處理,有用物質得到充分利用。一般污泥處理的費用約佔全污水處理廠運行費用的20%~50%。所以對污泥的處理必須予以充分的重視。
污泥處置的一般方法與流程如圖6-4所示。

(一)污泥的脫水與干化
從二次沉澱池排出的剩餘污泥含水率高達99%~99.5%,污泥體體積大,在堆放及輸送方面都不方便,所以污泥的脫水、干化是當前污泥處理方法中較為主要的方法。
二次沉澱池排出的剩餘污泥一般先在濃縮池中靜止沉降,使泥水分離。污泥在濃縮池內靜止停留12~24小時,可使含水率從99%降至97%,體積縮小為原污泥體積的1/3。
污泥進行自然干化(或稱曬泥)是藉助於滲透、蒸發與人工撇除等過程而脫水的。一般污泥含水率可降至75%左右,使污泥體積縮小許多倍。污泥機械脫水是以過濾介質(一種多孔性物質)兩面的壓力差作為推動力,污泥中的水分被強制通過過濾介質(稱濾液),固體顆粒被截留在介質上(稱濾並),從而達到脫水的目的。常採用的脫水機械有真空過濾脫水(真空轉鼓、真空吸濾)、壓濾脫水機(板框壓濾機、滾壓帶式過濾機)、離心脫水機等,一般採用機械法脫水,污泥的含水率可降至70%~80%。
(二)污泥消化
1.污泥的厭氧消化
將污泥置於密閉的消化池中,利用厭氧微生物的作用,使有機物分解穩定,這種有機物厭氧分解的過程稱為發酵。由於發酵的最終產物是沼氣,污泥消化池又稱沼氣池。當沼氣池溫度為30~35℃時,正常情況下1m3污泥可產生沼氣10~15m3,其中甲烷含量大約為50%左右。沼氣可用作燃料和作為製造CCl4等化工原料。
2.污泥好氧消化
利用好氧和兼氧菌,在污泥處理系統中曝氣供氧,微生物分解生物可降解的有機物(污泥)及細胞原生質,並從中獲得能量。
近年來人們通過實踐發現污泥厭氧消化工藝的運行管理要求高,比較復雜,而且處理構築物要求密閉、容積大、數量多而且復雜,所以認為污泥厭氧消化法適用於大型污水處理廠污泥量大、回收沼氣量多的情況。污泥好氧消化法設備簡單、運行管理比較方便,但運行能耗及費用較大些,它適用於小型污水處理廠污泥量不大、回收沼氣量少的場合。而且當污泥受到工業廢水影響,進行厭氧消化有困難時,也可採用好氧消化法。
3.污泥的最終處理
對主要含有機物的污泥,經過脫水及消化處理後,可用作農田肥料。
脫水後的污泥,如需要進一步降低其含水率時,可進行乾燥處理或加以焚燒。經過乾燥處理,污泥含水率可降至20%左右,便於運輸,可作為肥料使用。當污泥中含有有毒物質不宜用作肥料時,應採用焚燒法將污泥燒成灰燼,以作徹底的無害化處理,可用於填地或充作築路材料使用。(谷騰水網)
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『貳』 影響油田污水處理的主要因素有哪些

油田的注水開發生產主要產生了兩大問題,一是注入水水源,二是對污水的排放。在生產實踐過程中,人們發現,對油田污水進行回注是開發利用水資源較為正確合理的途徑。污水處理使得水的循環利用率大大提高,除此之外,我國的水資源情況不容樂觀,人均水資源非常少,人口的持續增加以及經濟的不斷發展,水資源短缺的問題已經不斷顯露。所以對油田污水的處理利用是非常重要的。
一、油田污水概況
油田產生的污水的成分較為復雜,除了可溶性鹽類外還有懸浮和乳化的原油、重金屬、固體顆粒以及為了改變出水性質而使用的添加劑殘留等等。
油田污水主要包括鑽井污水、油田采出水以及其他含油污水。注水開采出的原油其中包括大量的注入水,在對原油進行輸送時必須除去這部分水,脫出的污水中含油一定量的原油,此時的污水被稱為油田采出水。
油田開採的時間越長,采水液的含水率越高,所以對污水的處理的工藝研究是非常有意義的。本文主要介紹了當前主要採用的武術處理工藝,以及未來期望的處理污水工藝,具有十分重要的現實意義。
二、油田污水處理工藝淺析
1、物理法
使用物理法處理油田污水,主要是針對污水中的大部分固體懸浮物、礦物質以及油類,一般使用的物理方法主要包括:蒸發、過濾、粗粒化、離心分離、膜分離以及重力分離等。
過濾器主要包括壓力式和重力式兩種,前者在我國的油田的使用較為廣泛。近些年來,纖維材料的發展十分迅速,所以纖維材料為濾料的高精度纖維球過濾器也十分具有發展前景。它的納污能力大且反洗濾料不流失使其發展空間巨大。
離心分離是指廢水在高速旋轉的容器,在離心力場作用下,由於質量不同,所受的離心力也不同,使得顆粒與水分離。使用離心分離法,油集中在中心部位。離心分離設備主要有兩種:離心機以及水力旋流分離器。後者分離效果好,且體積小重量輕,安全可靠。我國目前使用較多的是 Vortoil 水力旋流器,在油田污水處理上取得了不錯的成績。
重力分離是利用油水的比重差進行分離,該方法的效果主要取決於沉澱時間,時間越長,效果越好。仙子阿油田中使用的主要設備有:重力沉降罐、自然沉降除油罐以及隔油池等等。
粗粒化方法主要是用於去除經過前期治理的含油污水中的細小油珠和乳化油。當含油廢水經過裝有粗粒化材料的設備後,油珠粒徑會增加。目前使用較多的粗粒化材料主要有:蛇紋石、陶粒、無煙煤、樹脂以及石英砂等等。
膜分離技術有「21 世紀的水處理技術」的美譽。主要處理技術包括:微濾、超濾納濾和反滲透等。這些方法都是利用特殊的多孔材料獨有的攔截能力,濾除水中的雜質。尤其是超濾技術,隨著科技的不斷發展已經走出實驗室,得到了實際應用。雖然技術還尚未成熟,也是我們下一步努力的方向。
2、化學法
化學法主要適用於當廢水中的雜質不能單獨用生物或物理法排除時。例如含油廢水中的乳化油。較長使用的化學手段包括:化學轉化法以及混凝沉澱法。
化學轉化法就是將廢水中溶解狀態的物質轉化成毒性較小或者易與水分離狀態的物質。該方法主要包括:電解氧化法、化學氧化法以及光化學催化氧化法三類。
3、物理化學法
該方法主要有兩種手段:氣浮法和吸附法。
氣浮法就是注入微小的空氣氣泡,油粒會粘附這些小氣泡,密度變小而上浮,從水腫分離出來形成浮渣層。浮選劑能夠加強氣浮法的效果,具有架橋吸附以及起泡、破乳作用,是膠體粒子聚集隨氣泡上浮。
吸附法主要是通過使用固體吸附劑去除水中污染物。在油田中吸附水中的油主要是使用親油材料吸附,例如活性炭。但是活性炭的使用成本高且不可再生,所以在使用中受到了一定的限制,先主要用於油污的深度處理。在對吸油劑的研製方面主要有兩個方向:一是大的吸附容量;二是好的親水性。
4、生物法
生物法是通過將復雜的有機物進行分解得到簡單物質而製成的,從而降低水中雜質的毒性,精華廢水。主要分為兩種:好氧生物處理和厭氧生物處理。
油田的開發程度越來越高,在高含水期不管是污水處理量還是污水處理難度都有所增加,污水處理設備的老舊問題十分嚴重。本著「注夠水、注好水」的原則,對油田污水處理系統的升級以及改造是勢在必行的。21實際是科學發展的巔峰,我們在污水處理上也應該跟進時代的步伐,應用高科技新技術,選擇合理的處理方法及工藝,滿足油田開發生產需要,增大投資回報比,提高油田開發的總體技術經濟效益。
另外油田中不僅僅只是採油污水的問題,一些地方由於地層滲透率低等原因已經提高了對注水水質的要求,只能注新鮮水,這些問題都給油田的採油廢水處理提出了新的課題。
參考易凈水網《油田污水處理工藝的探索》http://www.ep360.cn/qita/201609/3568.html

『叄』 採油污水回用處理技術案例

採油污水回用處理技術案例具體內容是什麼,下面中達咨詢為大家解答。
1稀油污水回用工業、灌溉用水處理技術
1.1技術原理與特點
達標外排污水經過深度處理後回用於工業生產、農業灌溉甚至生活用水,這也是有效緩解水資源危機的重要途徑之一。目前,除了回用注汽鍋爐的離子交換技術外,有效的深度處理方法還有冷凍、蒸餾、油膜等。
利用油膜對油田中含油污水進行深度處理的方法包含:超濾、微濾、電滲析、反滲透及納濾等。其中,超濾及微濾的處理原理是利用油膜攔截含油污水裡微米等級的乳化油、懸浮物及溶解物等,處理後的水體多用於油田回注或進一步進行納濾、反滲透處理。電滲析及反滲透處理方法大多應用在過濾清除污水裡質量較低的離子或化合物等。
蒸餾一般可以劃分為壓氣蒸餾、多效蒸餾及多級蒸發等多個種類,在荷蘭、中東和德國等國家,多應用這種方法對油田的污水進行處理,從而進一步實現污水回用。
冷凍指的是應用鹽水凝固點高於純水這一特性開展脫鹽工藝。開始,先將采出的純水水溫降至低於0℃,這時,水體表面會形成薄冰,然後,當環境的氣溫高於0℃時,冰就會融化變成水,進行使用。通常油田採用的方法為自然冷凍。
1.2案例分析
大港油田集團公司污水深度處理回用工程項目,用以解決該公司熱電廠、煅燒焦和聚丙烯三大興建項目的用水問題。採油污水處理達標後與生活污水混合經過水解-曝氣生物濾池-混凝沉澱過濾工藝的預處理,再採用 「雙膜法」污水深度處理技術,出水可用於熱電廠鍋爐補給水、煅燒焦和聚丙烯項目工藝用水。
C. Murray-Gulde通過構造濕地同反滲透方法結合的工藝,處理了含鹽濃度較高的油田回採水。其大致過程為:開采出的水經過聚乙烯材質的過濾設備,對交換的離子進行軟化,再經過濾膜為0.45μm的聚乙烯過濾設備,在反滲透處理裝置中完成反應,與構造濕地相結合,最後完成出水。經過此種工藝處理的污水,其水體的毒性明顯下降,含鹽量降低96%,電導率下降98%,基本滿足排放及灌溉的相關指標,也給處理油田出水提供了一條可行性途徑。
GE處理水技術企業針對油膜法處理油田出水做了一項先導性的綜合分析,其結果符合聯邦排水及回用的相關指標。實驗的選址位於美國的加州克恩縣某稠油油田,該油田的出水水溫為85℃左右,含油密度為10mg/L~40mg/L,含量濃度為10000mg/L,固體懸浮物濃度較高,並且含有飽和的Si、Fe及B,此項分析開展了5個月的時間,共運行71d,污水處理速率4.5m?/h。應用一級離子交換技術與三級膜處理技術相結合,完全符合農田澆灌水標准。
2 稠油污水回用注汽鍋爐處理技術
2.1注汽鍋爐給水水質條件
對注蒸汽用水,要符合《稠油油田采出水用於蒸汽發生器給水處理設計規范》SY/T0097—2000的要求。在石油行業,蒸汽發生器也稱為注汽鍋爐。與其他用途的鍋爐不同,注汽鍋爐產生的蒸汽干度較低,一般在80%左右,蒸汽壓力在30MPa左右。為了驗證是否可以放寬采出水作為注汽鍋爐水源時硅的含量標准,國內外均進行了一些工業規模的試驗,得出的基本結論是:當水中含鐵濃度及硬度處於較低的情況,那麼,高二氧化硫及高水質監測設備就不會發生鹽積累的情況。但是,到目前為止,還沒有公認的、經過生產運行驗證的結論。
2.2技術特徵及原理
依據稠油水體對鍋爐的損害情況進行細致考量,同時針對油田蒸汽設備對水體質量的標准,對不同類別的污染物採用不同的處理方法。包含:優先強化及分段強化兩種。優先強化指的是在前段進行去油處理,在後段進行過濾處理。前段的去油處理一般應用斜板隔油池、調節池及氣浮池,同時加入一定的處理葯劑,把大量的懸浮物、油、化學需氧量等除去,並且可以去除部分硫化物及亞鐵;分段強化就是基於前部去油基礎上,進一步去除油、懸浮物和總鐵,另外,由於樹脂交換離子對SiO2的處理性能較弱,就應在開展樹脂離子交換前先使SiO2的濃度降至45mg/L。所以,在開展樹脂離子交換前,應確保鐵濃度、懸浮物、油等標准符合蒸汽設備給水需求。
最近幾年,對於處理高礦化的油田污水,大多採用多效蒸發的處理工藝,在我國勝利油田的濱南站,就第一次應用多效蒸發工藝嘗試處理稠油污水,並且處理後的水質基本符合熱采鍋爐的用水指標,另外,也符合工業冷水及母液配置水質指標。但是,因為其尾端排出的蒸汽不能進行回收,導致消耗熱能,運行資金投入較高。
2.3案例分析
目前遼河油田污水回用鍋爐處理工程現有7座,總設計規模為8.1×104m3/d,污水回用熱采鍋爐共160台,污水回用熱采鍋爐注汽量共4.5×104m3/d。遼河油田根據自身稠油污水的特點,確定了污水深度處理的典型流程。
由於葯劑除硅運行成本較高,而且容易導致後續工藝結垢,因此遼河油田開始試用不除硅污水回用鍋爐技術。首先通過鍋爐平穩運行控制技術,保證鍋爐壓力、溫度及干度穩定,確保鍋爐平穩運行,然後利用水質控制技術,將二級大孔弱酸樹脂更換為新型樹脂,深度去除微量二價/三價鈣、鎂、鐵等結垢離子,出水濃度控制在20ppb以下。在鍋爐安全運行的前提下,可以提高污水回用鍋爐的二氧化硅濃度,甚至不除硅。從2011年8月1日起,歡四聯污水深度處理站停止了除硅工藝。在鍋爐定期清洗的基礎上,工藝運行正常,而且節省了投加葯劑和硅泥的處理成本。
此外,膜技術的大規模應用為水處理行業帶來發展前景,用「超濾與反滲透相結合的方法」作為「雙模」處理的中心,替換了以往離子互換的模式。勝利油田的處理速率為2500m?/d,共投入資金420多萬,成本運行費用為2.3元/m?。多餘的含油污水深度處理後回用注汽鍋爐給水,實現水的循環利用。
大量的採油廢水經處理後達到工藝要求後回用,不但避免無效回灌對地層及地下水系造成的不必要的影響,減少環境污染,又能夠使用污水中的熱能,減少鍋爐的能源損耗,並且減少水資源消耗,有助於延緩當地供水緊缺問題。
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『肆』 油田污水如何處理

注水是油田開發的一種十分重要的開采方式,是補充地層能量,保持油層能量平衡,維持油田長期高產、穩產的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下淺層水及采出原油的同時采出的油層水。為了節約地球上的淡水資源,目前注入油層的水大部分來自從開采原油中脫出的水,習慣上稱之為污水。大體已經佔了全國注水總量的80%。污水未經處理時含有大量的懸浮固體、乳化原油、細菌等有害物質。水注入油層就像飲用水進入人體一樣,如果人喝了未經處理的水,人的身體就會受到傷害,發生各種病變;同樣,油層注入了未經處理的污水,油層也會受到傷害。這種傷害主要體現在大量繁殖的細菌、機械雜質以及鐵的沉澱物堵塞油層等問題上,引起注水壓力上升,注水量下降,影響水驅替原油的效率。因此,必須對注入油層的水進行凈化處理。

由於污水是從油層采出的,所以油田回注污水處理的主要目的是除油和除懸浮物。概括地講可分為兩個階段:1.除油階段。該階段是利用油、水密度差及葯劑的破乳和絮凝作用,將油和水分離開來。2.過濾階段。該階段是利用濾料的吸附、攔截作用,將污水中懸浮固體、油和其他雜質吸附於濾料的表面而不讓其通過濾料層。除油階段要根據含油污水中原油的密度、凝固點等性質的不同而採用相應的處理方法。目前國內外除油階段主要採用的技術方法有:重力式隔油罐技術、壓力沉降除油技術、氣浮選除油技術、水力旋流除油技術等。

1.重力式隔油罐技術,就是靠油水的相對密度差來達到除油的目的。含油污水進入隔油罐後,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通過破乳劑(混凝劑)的作用,由小油滴變成大油滴。在一定的停留時間內,絕大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特點是:隔油罐體積大,污水停留時間長。即使來水有流量和水質的突然變化,也不會嚴重影響出水水質。但其佔地面積大,去除乳化油能力差。

2.壓力沉降除油技術是在除油設備中裝填有使油珠聚結的材料,當含油污水經過聚結材料層後,細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間,減小了設備體積。其特點是:設備綜合採用了聚結斜板技術,大大提高了除油效率。但其適應來水水量、水質變化能力要比隔油罐差。

3.氣浮選除油技術,是在含油污水中產生大量細微氣泡,使水中顆粒粒徑為0.25~25微米的懸浮油珠及固體顆粒黏附到氣泡上,一起浮到水面,從而達到去除污水中的污油及懸浮固體顆粒的目的。採用氣浮,可大大提高懸浮油珠及固體顆粒浮升速度,縮短處理時間。其特點是處理量大,處理效率高,適應於稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。

4.水力旋流除油技術,是利用油水密度差,在液流高速旋轉時,受到不等離心力的作用而實現油水分離。其特點是設備體積小、分離效率高。但其對原油相對密度大於0.9的含油污水適應能力差。過濾階段採用的過濾技術根據濾後水質的要求不同,分為粗過濾、細過濾和精細過濾。根據水質推薦標准,懸浮物固體含量為1.0~5.0毫克/升,顆粒直徑為2.0~5.0微米。過濾的核心技術是濾料的選擇與再生。在油田污水處理中,目前國內外主要採用的濾料有石英砂、無煙煤、陶粒、核桃殼、纖維球、陶瓷膜和有機膜等。濾料的再生方法主要有熱水反沖洗、空氣反吹等。

『伍』 油田污水處理的處理工藝

油田污水處理
Oilfield Proced Water Treatment
國內外含油污水處理工藝是基本相同的,主要分為除油和過濾兩級處理,處理污水進行回注。根據注水地層的地質特性,確定處理深度標准、選擇凈化工藝和設備。對滲透性好的地層,一般污水經除油和一段過濾後即進行回注;而對低滲透地層,則要進行二級或三級過濾。如美國得克薩斯貝克斯油田,污水經氣浮選、雙濾料過濾器、快開過濾器又叫濾芯式過濾器處理後即可回注;原蘇聯近年來對高滲透層的重力沉降過濾流程改造為聚結過濾和氣浮選法配套工藝,收到明顯的效益。快開過濾器內部採用聚結除垢過濾器濾芯或者復合重疊式高流量濾芯來達到除垢和除油的目的,且更換濾芯快捷方便,因此在國內部分油田大量使用,效果很好。

『陸』 污水浮油的處理氣浮法工藝

污水浮油的處理氣浮工藝分為分為四種。
1 電解氣浮法
電解氣浮法,將物理學中的正負電極原理引入污水處理,即相關工作人員將正負極裝入含油污水後,接通電源,藉助電子「同性相斥、異性相吸」的原理,發生電解反應。反應過程伴隨氣體產生,氣體具有一定的吸附作用,可以將油珠和雜質結合,最終這些物質團結在一起形成油渣,漂流到污水表面。在此之後,工作人員只要利用簡單的刮渣工具,就能清除污水中大部分的廢棄物,最終保證清潔的能力和效果[1]。
2 誘導氣浮法

誘導氣浮法,是一種藉助儀器設備來排污的措施,設備進入水中後通電,藉助儀器震動攪拌的工作方式,成功的將稍大的氣泡劃分成眾多小型氣泡,氣泡重新凝聚時會帶動污漬的粘結作用,提升含油污水處理的效率,因此,這種措施又被稱作布氣氣浮法,因其操作步驟簡單,使用較為普遍。
3 溶氣氣浮法

溶氣氣浮法有兩種,一種是真空溶氣氣浮法,而另一種則是壓力溶氣氣浮法。前者,指的是工作人員藉助真空操作的手段,對含油污水施加負壓,這樣以後,污水中的氣泡被分解成微小氣泡,進而根據上文所闡述的原理分離油污。而後者,則是以含油污水具有水的一般特點為基礎,根據不同壓強情況下,氣泡溶解度差異大的特徵,給含油污水增大壓強,最終實現氣泡微小化的目標。
4 生物氣浮法

生物氣浮法,是將生物學與化學的知識理論和氣浮法相結合的一種措施手段。技術人員首先藉助粒子分析器和波譜儀等工具,借波普特徵圖來分析污水的主要構成。其次,生化工程人員對污水濃度展開測算,統計出不同重金屬離子的濃度。最後,相關工作者根據化學反應原理,例如,沉澱反應對污水污染環境的離子進行化學反應,藉助離子沉澱來降低濃度,並能以反應中產生的微小氣體吸附其他雜質,加快污水處理的效率。

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