1. 膜分離技術在油田含油污水處理中的應用探討
油田在注水驅油過程中生成的大量污水,採用以往的污水處理工藝難以取得理想的水質。隨著膜分離技術的不斷進步,利用膜分離技術對含油污水進行處理可以實現較好的處理效果,本文就該膜分離技術對於污水處理展開探討。
當前,國內的大多數油田都進入高含水時期,注水驅油仍是提高原油產量的主要手段,隨著出水量的提高,在油田返回地面的采出水中會存有大量的含油污水,為了實現生態環境保護以及資源的再次回收利用的目標,如何投入較少的資金實現高效率地對油田含油污水進行處理是擺在廣大石油工作者面前的一道難題。
最近一些年來,隨著分離膜的相關技術逐漸成熟起來,一些專家學者進行了採用該技術處理油田污水方面的研究,由於該技術與以往污油分離方法進行比較來看,配套的處理設施較為簡便,比較易於實現有效地操作,具有很好的分離效率以及佔用的能耗少等特點,是對油田污水進行處理技術中的重要研發方向。
1膜分離技術在油田含油污水處理應用過程中存在的問題
油田開采過程中返回地面的含油污水中污油的佔比為每升1.2-100毫克,而溶解性固體總量在每升廢水中的比例為1000-1500毫克,有機污染物含量為每升20-12250毫克。面對上述的污染物,利用膜分離技術進行處理會存在著較大的難度,尤其對於有機物的污染,比如,當污油的含量處於每升200毫克時,有機污染物的含量會大於每升5000毫克以及總懸浮固體含量會超過每升4000毫克,污水處於該條件下,利用膜分離技術進行雜質的去除,很有可能對過濾膜的孔徑造成堵塞,減小了過濾膜的使用年限。過濾膜油田污水處理技術如果在實際應用中取得更大的較果,應該結合其它的污水處理工藝。
2利用膜分離技術處理含油污水過程中的影響因素
2.1分離膜所應用到的材料以及孔徑的大小
對油田返吐出來的含油污水進行處理時,為了使分離膜技術發揮出所起的作用,應該參照含油污水具備的化學特性來確定分離膜的材料。含油污水原油成分如果以分散的油滴以及浮油為主要成分,那麼過濾膜的孔徑應該確定在10-100微米區間的微濾膜。而當污水中的油是由處於穩定狀態的乳化油以及溶解性質的油組成,應該選取具有親油性質的超濾膜。
2.2操作溫度以及壓力差
分離膜對污水處理效果會受到所處的溫度條件影響,大多數情況下,30-50攝氏度是最佳的污水處理溫度。採用過濾膜對含油污水進行處理時,在膜的兩側應該施加一個處於臨界狀態的操作壓力差,如果壓力差不大於臨界值,那麼滲透量會跟隨著壓力差的逐漸加大而上升。如果施加的壓力差值小於臨界值時,滲透量會由於壓力差的變大而減小。
2.3料液濃度以及流動的情況
分離膜對含油污水處理時如果料液濃度不大時,過濾膜的通量與施加的壓力差成正比例關系。而當料液的濃度大於特定的數值以後,可以滲透的數量與壓力條件沒有直接關系,只與過濾膜面的流動速率有關。因為對料液的流動情況進行改變可以有利於提升膜分離污水物質的工作效率,所以,應該參照過濾膜分離系統中進料液的實際情況,來選取科學合理地物料流動狀態,從而把過濾膜對含油污水的處理效率實現進一步的提高。
2.4膜污染
所謂的對過濾膜造成污染是指含油污水中各類物質在膜體的表面形成物理、化學或者機械形式的作用而形成物質的沉積。過濾膜存在的污染問題是膜分離技術無法得以大范圍推廣應用的制約因素,所以,在利用過濾膜分離技術對含油污水進行處理必須要選用較為合理的過濾膜以及恰當地操作方法。
3含油污水中膜分離技術處理工藝設計
對於油田注水過程中返吐到地面的含油污水利用過濾膜技術進行隔離,把污水中存在的有機物質以及污油成分利用初級緩沖消毒以及催化氧化進行預處理,把污水中存在的較大粒徑物質利用不同孔隙直徑等級的過濾膜實現二級的分離處理,實現處理後的含油污水可以再次注入地層之中的目標。
3.1含油污水的性質分析
油田注水所形成的含油污水是一種類型比較特別的工業廢水,具體的成分較為復雜,礦化程度很好,含有多種類型的有機物質。上述的這些特徵為微生物的存在以及大量繁殖提供了溫床。處理有機物質所需的化學耗氧量的性能指標處於不穩定狀態,化學耗氧量是含油污水處理過程中關鍵的參數,數值的多少成為過濾膜分離技術在對含油污水處理過程中的重點。
3.2膜材料以及孔徑參數的選取
過濾膜組成材料是影響對含油污水處理效果的主要因素,必須要對含油污水中的成分進行仔細的研究分析,確定其具有化學特性,比如,應用微濾膜進行污水處理應該選取中空纖維材料的過濾膜,主要有材料成分為無機陶瓷。而如果採用超濾膜以及納濾膜過濾技術就應該選用由高分子材料構成的過濾膜。對含油污水進行過濾處理過程中,排出水的檢測指標有固體懸浮物質、酸鹼度、有機物質含量、硫化物以及石油物質的含量等。在對其進行處理時應該根據物質顆粒的大小情況來確定過濾膜孔徑的尺寸,讓處理後的水質達到可以排放或者注入到地層的要求。
3.3含油污水中各類有害物質處理程序
對含油污水中存在的各類物質進行過濾消除主要有下面幾個程序:
1)利用緩沖消毒程序對含油污水進行首次的處理,採用臭氧發生器來生成沒有再次污染的臭氧氣體,之後把其輸入到含油的污水之中,利用臭氧具備的殺滅微生物的作用來對有機物進行處理,而還具有隔離可燃氣體進入後續處理設備的功能。
處於懸浮狀態的油滴跟隨著生成的臭氧氣體共同上升而產生油膜或者油層,其油滴顆粒直徑不會小於100納米。當污水液體處理靜止狀態時分散的油滴會處於懸浮狀態分布在污水當中,通過一定時間的靜置處理後會匯集成顆粒較大的油塊而漂浮於污水上面,此時的油滴顆粒可達到10-100微米。
2)利用微濾膜實現對污水一次分離,該類型的過濾膜具備較高的處理效率、膜表面吸附的物質較少以及介質不容易脫落的特點,具有很好的推廣應用價值。微濾膜可以對污水中的0.02-10微米的有機生物以及較小的離子進行濾除,乳化油滴也可以在該處理程序中實現隔離,因為具備的通量較大,可以應用在超濾膜以及納濾膜之前的處理工藝當中。超濾膜可以通過的物質直徑約為2-20納米,對於膠體、蛋白質以及病毒等分子量較大的物質可以實現有效地隔離。
3)含油污水的第二次處理時應用納米級別的過濾膜,是為了把污水中的鹽份進行濃縮然後把其去除掉,只有在該道程序之前排出的污水達不到相應的水質標准方可採用,該處理程序是前續處理工藝的輔助程序,對於含油污水質情況較為惡劣,存在的雜質成分較多的條件。納米膜的孔隙直徑為1-2納米,過濾分離的功能處於超濾以及反滲透的之間,實現對小分子量的有機物質、抗生素以及無機鹽的物質進行處理。
4結束語
利用膜分離技術對於油田注水過程中生成的含油污水進行處理,可以實現綠色生態環保以及節能的目標,而且還可以把處理後的污水進行再次回注到地層之中,具有很好的應用前景。但是利用膜分離技術在處理污水時,還應該與多種水處理技術進行高效地結合,方可以達到較為理想的效果。
相信經過以上的介紹,大家對膜分離技術在油田含油污水處理中的應用探討也是有了一定的認識。歡迎登陸中達咨詢,查詢更多相關信息。
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2. 含油廢水怎樣處理。。。
油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。
(1)浮上油,油滴粒徑大於100μm,易於從廢水中分離出來。油品在廢水中分散的顆粒較大, 含油廢水處理設施粒徑大於100微米,易於從廢水中分離出來。在石油污水中,這種油占水中總含油量60~80%。
(2)分散油.油滴粒徑介於10一100μm之間,懸浮於水中。
(3)乳化油,油滴粒徑小於10μm,油品在廢水中分散的粒徑很小,呈乳化狀態,不易從廢水中分離出來。
主要處理方法
上浮法
主要用於隔油池出水的高級處理,去除細小油珠和乳化油。經過上浮處理後,出水含油量 含油廢水處理設施
可降至30毫克/升。其方法是:將適量的空氣通入含油廢水中,形成許多微小氣泡,在氣泡作用下構成水、氣、油珠三相非均一體系。在界面張力、氣泡上浮力和靜水壓力差的作用下形成氣-油珠結合體上浮而實現油水分離。上浮法按氣泡產生的方法,可分為布氣上浮法、溶氣上浮法和電解上浮法三種。
布氣上浮法
這種方法主要是藉助於機械剪力將混入水中的氣泡破碎,或將空氣先分散成細小氣泡後進入廢水,進行氣水混合上浮。常用方法有葉輪上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如擴散板、微孔管、帆布管等)曝氣上浮法。布氣上浮法的優點是設備簡單,管理方便,電耗較低。缺點是氣泡破碎不細,一般不小於1000微米,上浮效果因而受到限制。此外,採用多孔材料曝氣上浮法,多孔材料容易堵塞,影響運行。
溶氣上浮法
是從含過飽和空氣的廢水中析出氣體,產生氣泡以實現上浮。常用的有加壓溶氣上浮法和真空上浮法,前者應用較普遍。加壓溶氣上浮法是用水泵將廢水送入溶氣罐加壓到3~5.5千克力/厘米2,同時注入空氣使其在壓力下溶解於廢水。一般溶氣時間為2~4分鍾。然後廢水通過減壓閥進入上浮池。 含油廢水處理設施
溶入廢水中的空氣由於突然減到常壓,便形成許多細小的氣泡逸出,從而實現上浮。上浮池內的上浮時間一般不小於 1小時。目前常採用將經過上浮處理的部分廢水(30~50%)加壓迴流進入未經加壓上浮處理的廢水中實現上浮的方法。其優點是加壓廢水量小,可減少電耗,同時可以防止未處理的廢水中油品在加壓溶氣時進一步乳化。真空上浮法是使廢水中的氣泡在減壓(真空)條件下逸出的。 溶氣上浮法的主要優點是產生的氣泡直徑可小到30~120微米。氣泡直徑小,在供氣量相同時,氣泡吸附時的比表面積就大,氣泡上浮速度減慢,與吸附質點的接觸時間增加,可以提高上浮效果。因此,溶氣上浮法獲得廣泛應用。
電解上浮法
利用電能在含油廢水中的電解氧化還原效應,以及由此在電極上產生的微小氣泡的上浮作用來凈化含油廢水。如採用可溶性陽極材料,還可以同時發生電解混凝作用以凈化廢水(見廢水電解處理法)。
混凝法
可用鋁鹽或鐵鹽作混凝劑,構築物可採用加速澄清池,處理效果與上浮法基本相同。含油廢水處理設施採用上浮法時,往往也投加混凝劑,以提高凈化效果。
3. 油田含油廢水處理方法有哪些
油類物質在廢水中通常以三種狀態存在。
(1)浮上油,油滴粒徑大於μm,易於從廢水中分離出來。油品在廢水中分散的顆粒較大,粒徑大於100微米,易於從廢水中分離出來。在石油污水中,這種油占水中總含油量60~80%。
(2)分散油.油滴粒徑介於10一100μm之間,懸浮於水中。
(3)乳化油,油滴粒徑小於10μm,油品在廢水中分散的粒徑很小,呈乳化狀態,不易從廢水中分離出來。
(4)溶解油,油類溶解於水中的狀態。
含油廢水中所含的油類物質,包括天然石油、石油產品、焦油及其分餾物,以及食用動植物油和脂肪類。從對水體的污染來說,主要是石油和焦油。由於不同工業部門排出的廢水中含油濃度差異很大,如煉油過程中產生廢水,含油量約為150一1000mg/L,焦化廢水中焦油含量約為500一800mg/L,煤氣發生站排出廢水中的焦油含量可達2000一3000mg/L。因此,含油廢水的治理應首先利用隔油池,回收浮油或重油,處理效率為60%一80%,出水中含油量約為100一200mg/L;廢水中的乳化油和分散油較難處理,故應防止或減輕乳化現象。方法之一,是在生產過程中注意減輕廢水中油的乳化;其二,是在處理過程中,盡量減少用泵提升廢水的次數、以免增加乳化程度。處理方法通常採用氣浮法和破乳法。
含油廢水如果不加以回收處理,會造成浪費;排入河流、湖泊或海灣,會污染水體,影響水生生物生存;用於農業灌溉,則會堵塞土壤空隙,妨礙農作物生長。
含油廢水的處理應首先考慮回收油類物質,並充分利用經過處理的水資源。因此,含油廢水的處理可首先利用隔油池,回收浮油或重油。隔油池適用於分離廢水中顆粒較大的油品,處理效率為60~80%,出水中含油量約為100~200毫克/升。廢水中的細小油珠和乳化油則很難去除。
4. 污水中的含油量,都用什麼分析方法
含油廢水主要來自於石油,石化,鋼鐵,焦化,煤氣站,機械加工回等工業部門。廢水中的油污答染物,除了至少為1.1重量焦油的相對密度,小於1油物質的廢水中的相對密度的其餘部分通常是三種狀態。 (1)浮動油滴尺寸大於100微米,從廢水中容易地分離。 (2)分散的油。間10液滴直徑100μm左右,肯浮在水面上。 (3)乳化油,液滴尺寸小於10微米,容易從廢水分離。由於在工業部門中含油污水的濃度差排出大,如在煉油過程中產生的廢水,中石油大約為1501000mg / L時,焦化約500廢水焦油含量為800mg到/ L,廢水排放氣體站高達2000的焦油含量為3000mg / L。因此,含油廢水處理的應先用隔油,浮油或重油回收,60%的處理效率,以80%的油在水中的約100至200毫克/ L,廢水的乳化油和分散油更難以治療,應該防止或減輕乳化。一種方法是要注意減少油浪費在製造過程中的乳化;第二,在此過程中,以最小化的次數,泵提升的廢水,以免增加乳化程度。處理方法常用的浮選法和破乳。
5. 含油廢水特點有哪些,如何進行治理
含油污水主要來源於石油、石油化工、鋼鐵、焦炭、煤氣發生站、機械加工版等工業部門。權
廢水中油類污染物的相對密度小於1,但重焦油除外,重焦油的相對密度大於1.1。油通常以三種狀態存在於廢水中。
(1)浮上油。油滴粒徑大於100μm,易於與廢水分離。
(2)分散油。油滴的粒徑在10到100μm之間,它們漂浮在水中。
(3)乳化油。油滴粒徑小於10μm,難以從廢水中分離出來。
由於不同工業部門排放的廢水(如煉油過程中產生的廢水)中油的濃度差異很大,含油量約為150-1000毫克/升,焦化廢水中焦油含量約為500-800毫克/升,發氣站排放的廢水中焦油含量可達2000-3000毫克/升.
因此,含油廢水的處理應首先利用隔油池回收浮油或重油,處理效率為60%-80%,出水含油量約為100-200毫克/升;廢水中乳化油和分散油難以處理,應防止或減少乳化現象。方法之一是減少生產過程中廢水中油的乳化。其次,在處理過程中,應盡量減少泵提升廢水的次數,以避免增加乳化程度。處理方法通常採用氣浮法和破乳。
6. 廢水重力分離處理法的定義
重力分離是依靠廢水中懸浮物密度與水密度不同這一特點來分離廢水中固體懸浮物的方法。
懸浮物(SS):包括有機懸浮物和無機懸浮物
油類物質(oil and grease):包括浮油和乳化油
(1)在一級處理的廢水處理系統中,沉降是主要處理工藝,廢水處理效果的高低,基本取決於沉澱池的沉澱效果。
(2)在二級處理的廢水處理系統中,沉降具有多種功能。
在生物處理設備前設初次沉澱池,以減輕後繼處理設備的負荷,保證生物處理設備凈化功能的正常發揮。
在生物處理設備後設二次沉澱池,用以分離生物污泥,使處理水得到澄清。
(3)在灌溉或排入氧化塘前,廢水也必須進行沉降處理,以穩定水質,去除寄生蟲卵和能夠堵塞土壤孔隙的固體顆粒。
廢水重力分離處理法是廢水物理處理法之一種,利用重力作用原理使廢水中的懸浮物與水分離,去除懸浮物質而使廢水凈化的方法。可分為沉降法和上浮法。懸浮物比重大於廢水者沉降,小於廢水者上浮。影響沉澱或上浮速度的主要因素有:顆粒密度、粒徑大小、液體溫度、液體密度和絕對粘滯度等。此種物理處理法是最常用、最基本的廢水處理法,應用歷史較久。
廢水中的懸浮物在重力作用下與水分離,實質是懸浮物的比重大於廢水的比重時沉降,小於它時上浮。
廢水中懸浮物沉降和上浮的速度(u),是廢水處理設計中對沉降分離設備(如沉澱池)、上浮分離設備(如上浮池、隔油池)要求的主要依據,一般可用斯托克斯公式表示。
較小的球形懸浮顆粒在靜水中的沉降速度可用斯托克斯公式計算。但廢水中懸浮物質並非都是球形,而且在沉降過程中其形狀、大小和比重常常發生變化,沉降速度也隨之變化。
在實際工作中,常用試驗方法來測定懸浮物的沉降特性,即先測定廢水中懸浮物含量,再把廢水攪拌均勻,注入一系列圓柱形容器內,經t1、t2、t3……tn時間後,分別在水深h處取出水樣,測定懸浮物含量,從而求得不同沉澱時間的沉澱效率。
用沉降法處理廢水的構築物是沉澱池。沉澱池按水流方向分為三種型式:平流式、豎流式和輻流式,分別適於處理小流量、中等流量和大流量的廢水。
沉砂池是沉澱池的一種,其作用是去除廢水中的砂子等比重較大的無機物,生產中較常用的是平流式沉砂池。
隔油池主要用於上浮分離回收廢水中比重小於 1的、呈懸浮狀的油品以及其他雜質,也可沉降分離回收比重大於1的重質油品,中國各煉油廠已普遍採用。隔油池可使進水含油量由800~1200毫克/升降至100毫克/升左右。隔油池有平流式和斜板式。斜板式效果較好,可分離60微米粒徑的油珠。
通過氣泡的浮升作用,把廢水中呈乳化狀態或比重接近於 1的懸浮物質,上浮到液面,予以分離。上浮法日益廣泛地用於處理各種工業廢水,如從含油廢水中回收乳化油,從洗毛廢水中回收羊毛脂等。
在上浮處理中使用最普遍的是氣浮法,即把空氣打入廢水中,然後降低壓力,使空氣呈細小氣泡向水面上升,把粘附在氣泡表面的懸浮物帶到水面。按照產生氣泡方法的不同,可分為加壓溶氣上浮法、葉輪擴散上浮法、擴散板曝氣上浮法和噴射上浮法等。
加壓溶氣上浮法在中國各煉油廠普遍應用,為提高處理效果,往往採用混凝上浮。其溶氣罐壓力一般為3~5千克力/厘米,混合時間一般為1~3分鍾。混凝劑一般採用硫酸鋁。含油廢水經隔油池處理後,再經加壓溶氣上浮處理,出水油含量通常為10~25毫克/升。
葉輪擴散上浮法是靠葉輪高速旋轉形成負壓而吸入空氣,使空氣呈細微氣泡狀,經導向葉片整流後,垂直上升進行浮選。
擴散板曝氣上浮法是把空氣打入上浮池底的擴散板充氣器,使空氣在廢水中彌散成細小的氣泡,形成氣浮。這種方法產生的氣泡較大,處理效率不如加壓溶氣上浮法。此外,擴散板容易堵塞,維護較麻煩。
噴射上浮法是把有壓廢水送入噴射器,高速水流通過噴嘴,周圍形成負壓,廢水吸入空氣。氣水在混合管中混合,氣體彌散於水中,在上浮池內氣泡粘附水中懸浮顆粒上浮,升至水面加以刮除。此法用於處理石油廢水,可使含油量由每升幾百毫克降至幾毫克。
近年來,上浮法沿著裝置緊湊、多功能的方向發展,如採用電解上浮等新技術。電解上浮通過可溶性陽極的電解,具有凝聚、吸附、氣浮、電解氧化和電解還原等作用,用於處理含鎘廢水、含鉻廢水、含鉛廢水、水產加工廢水均獲得良好效果。
7. cod排放標準是多少
生活污水排放標准
根據污染物的來源及性質,將污染物控制項目分為基本控制項目和選擇控制項目兩類。基本控制項目主要包括影響水環境和城鎮污水處理廠一般處理工藝可以去除的常規污染物,以及部分一類污染物,共19項。選擇控制項目包括對環境有較長期影響或毒性較大的污染物,共計43 項。
標准分級:根據城鎮污水處理廠排入地表水域環境功能和保護目標,以及污水處理廠的處理工藝,將基本控制項目的常規污染物標准值分為一級標准、二級標准、三級標准。一級標准分為A標准和B 標准。一類重金屬污染物和選擇控制項目不分級。
1.一級標準的A 標準是城鎮污水處理廠出水作為回用水的基本要求。當污水處理廠出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮景觀用水和一般回用水等用途時,執行一級標準的A 標准;城鎮污水處理廠出水排入國家和省確定的重點流域及湖泊、水庫等封閉、半封閉水域時,執行一級標準的A標准。
2.一級標準的B 標准:排入GB 3838地表水III類功能水域(劃定的飲用水源保護區和游泳區除外)、GB 3097海水二類功能水域時,執行一級標準的B標准;
3.二級標准:城鎮污水處理廠出水排入GB 3838 地表水Ⅳ、Ⅴ類功能水域或GB 3097海水三、四類功能海域,執行二級標准。
4.三級標准:非重點控制流域和非水源保護區的建制鎮的污水處理廠,根據當地經濟條件和水污染控制要求,採用一級強化處理工藝時,執行三級標准。但必須預留二級處理設施的位置,分期達到二級標准。
表1基本控制項目最高允許排放濃度(日均值) 單位mg/L
序號 基本控制項目 一級標准 二級標准 三級標准
A 標准 B 標准
1 化學需氧量(COD) 50 60 100 120①
2 生化需氧量(BOD5) 10 20 30 60①
3 懸浮物(SS) 10 20 30 50
4 動植物油 1 3 5 20
5 石油類 1 3 5 15
6 陰離子表面活性劑 0.5 1 2 5
7 總氮(以N 計) 15 20 - -
8 氨氮(以N 計)② 5(8) 8(15) 25(30) -
9 總磷(以P 計) 2005年12月31日前建設的 1 1.5 3 5
2006年1月1日起建設的 0.5 1 3 5
10 色度(稀釋倍數) 30 30 40 50
11 pH 6-9
12 糞大腸菌群數(個/L) 103 104 104 -
注:①下列情況下按去除率指標執行:當進水COD大於350mg/L時,去除率應大於60%;BOD大於160mg/L時,去除率應大於50%。②括弧外數值為水溫>12℃時的控制指標,括弧內數值為水溫≤12℃時的控制指標。