專(zhuān)利名稱(chēng)：聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供一種污水處理技術(shù)，特別是一種聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)油田開(kāi)發(fā)已進(jìn)入高含水期開(kāi)采，油田綜合含水率已超過(guò)80％；而聚合物聚驅(qū)采油(簡(jiǎn)稱(chēng)聚驅(qū)采油)技術(shù)是一種有效提高石油采收率的強(qiáng)化采油方法，在我國(guó)油田原油穩(wěn)產(chǎn)中發(fā)揮著不可替代的重要作用。但是，聚合物驅(qū)采油污水中含有大量的聚合丙烯胺(簡(jiǎn)稱(chēng)HPAM)和表面活性劑等有機(jī)物，聚合丙烯胺，一般分子量高達(dá)200-1200萬(wàn)、極難生化降解，因而，使原油主要以乳化油狀態(tài)存在，導(dǎo)致油、水分離和含油污水處理難度加大。以前的老三套工藝(自然沉降-破乳-絮凝除油)已不能適應(yīng)。伴隨著聚驅(qū)采油作業(yè)規(guī)模的不斷增大，聚驅(qū)采油污水量也愈來(lái)愈大。污水處理已成為聚驅(qū)采油技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用的限制因素。
隨著石油勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)的增加，所產(chǎn)生的污染物總量隨之增加，對(duì)環(huán)境造成的污染也日趨嚴(yán)重，有效地控制和治理在油田開(kāi)采和使用石油、天然氣過(guò)程中造成的環(huán)境污染，已成為世界各國(guó)面臨的重大課題，油田污水處理已成為油田開(kāi)采的主題之一，全國(guó)年排量達(dá)數(shù)億m3。如何將聚驅(qū)采油過(guò)程中所產(chǎn)生的聚驅(qū)油田污水和巖屑污水處理，對(duì)其中的石油尤其是乳化油和分散油分離，回收利用？如何將此含高鹽度高COD高聚合丙烯胺濃度高色度的污水治理至能符合國(guó)家“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)’GB8978-1996中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(陸上油田用的是淡水，治理后可回注；節(jié)約大量淡水資源)，也是目前尚待解決的技術(shù)難題之一。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法，將高鹽度高COD高聚合丙烯胺濃度高色度的污水治理至能符合國(guó)家“污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)’GB8978-1996中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)陸上油田治理后的污水可回注，因而節(jié)約大量淡水資源。
為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法，其方法包括以下步驟(1)首先將來(lái)自油田開(kāi)采中的含油巖屑污水進(jìn)行初步沉淀、分離，將上層含油污水并入另一個(gè)來(lái)自油田開(kāi)采中的聚驅(qū)油田污水蓄水池中，一起處理之；(2)利用憎油親水的有機(jī)纖維材料，將步驟(1)的污水中石油攔截，讓水順利通過(guò)；再用爐渣作濾料，分離、吸附分散油和乳化油；(3)利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落，進(jìn)一步馴化、擴(kuò)培、繁殖，使之適應(yīng)步驟(1)的污水介質(zhì)，進(jìn)行初步生化處理；(4)上述污水加入破乳劑硫酸破乳、去油，再進(jìn)入一級(jí)強(qiáng)氧化反應(yīng)設(shè)施，設(shè)施中已裝有10％的鐵屑(鐵屑的重量與污水的體積之比)，進(jìn)破乳、去油處理后水的同時(shí)，加硫酸至PH4，在常溫常壓下，先后加入30％的H2O2溶液和30％的K2FeO4溶液，其用量各為0.1％(溶液體積與污水體積之比)；反應(yīng)時(shí)間為2h；反應(yīng)出水用堿調(diào)節(jié)PH≈7，絮凝沉降；上層清液進(jìn)入下一步驟；(5)上述清液進(jìn)入二級(jí)強(qiáng)催化氧化反應(yīng)設(shè)施，設(shè)施中已裝有10％的載納米級(jí)TiO2催化劑和通O3設(shè)施，進(jìn)按步驟(4)處理后的出水的同時(shí)加入0.1％(溶液的體積與污水體積之比)的30％的H2O2溶液，且暴露于日光下反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)間為3h；(6)進(jìn)入生物炭反應(yīng)設(shè)施，利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落，進(jìn)一步馴化、擴(kuò)培、繁殖，使之適應(yīng)步驟(5)的污水介質(zhì)，進(jìn)行生化處理，出水即可達(dá)標(biāo)排放；處理后出水水質(zhì)COD≤150mg/L；PH6-9；石油≤5mg/L；NH4-N≤5mg/L；BOD5≤10mg/L；H2S和LAS未檢出；SS≤5mg/L色度無(wú)色透明。
所述步驟(3)、步驟(6)中的生化處理時(shí)所用的方法是生物炭兼曝氣生物濾池法。
本發(fā)明的效果是該方法能將高鹽度高COD高聚合物高色度的聚驅(qū)油田污水、巖屑污水的處理至達(dá)標(biāo)排放，已進(jìn)入工業(yè)化試驗(yàn)，處理量為10M3/日。該技術(shù)不僅可以回收大量原油、節(jié)約寶貴的新鮮水資源(陸上油田)，而且從根本上解決污水對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，將促進(jìn)和引領(lǐng)全國(guó)能源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本方法既適用于海上油田污水，也適用于陸上油田污水(淡水)、還適用于其它極難處理的含油污水的處理。該方法處理后的石油可以回收，處理后水可以回注，巖屑可以作免燒磚等綜合利用，應(yīng)用范圍極廣。


圖1為本發(fā)明的處理工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法加以說(shuō)明。
本發(fā)明的聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法，是利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落，分解小分子量聚丙稀酰胺和其他有機(jī)物，降解部分COD和色度。該方法主要處理工藝流程包括有將含油污水經(jīng)憎油親水的有機(jī)纖維去油，再利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落進(jìn)行初級(jí)生化、一級(jí)強(qiáng)氧化反應(yīng)、二級(jí)催化氧化反應(yīng)、生物炭生化，至達(dá)標(biāo)排放。
如圖1所示，本發(fā)明的聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法，其方法包括以下步驟(1)、首先將來(lái)自油田開(kāi)采中的含油巖屑污水進(jìn)行初步沉淀、分離，將上層含油污水并入另一個(gè)來(lái)自油田開(kāi)采中的聚驅(qū)油田污水蓄水池中，一起處理之；(2)、通過(guò)憎油親水為有機(jī)纖維的材料，攔截浮油回收利用。由于其憎油性，極易沖洗。所用吸附劑為爐渣，吸附分散油和乳化油等。
(3)、利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落生化處理，初步分解或降解聚丙烯酰胺和其它有機(jī)物。該微生物為油田污水自然存在的微生物生態(tài)系，加入適量的蛋白胨等培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)培、繁殖即可得到。
(4)、上述污水加入破乳劑硫酸，通過(guò)憎油親水的有機(jī)纖維去油，再進(jìn)入一級(jí)強(qiáng)氧化反應(yīng)設(shè)施，設(shè)施內(nèi)已裝有10％(鐵屑的重量與污水的體積之比)的鐵屑，進(jìn)破乳去油后水的同時(shí)，加硫酸至PH4，在常溫常壓下，先后加入30％H2O2的溶液和30％的K2FeO4溶液，用量各為0.1％(溶液的體積與污水的體積之比)；反應(yīng)時(shí)間3h；反應(yīng)出水用堿調(diào)節(jié)PH≈7，絮凝沉降；上層清液步驟(5)進(jìn)行。所述的一級(jí)強(qiáng)氧化反應(yīng)，形成了微電池法、FenTon試劑法、高鐵酸鉀組合的強(qiáng)氧化化學(xué)反應(yīng)。
(5)、進(jìn)入二級(jí)催化強(qiáng)氧化反應(yīng)，在這一步驟中的二級(jí)催化強(qiáng)氧化反應(yīng)是以載納米極TiO2活性炭催化劑催化臭氧氧化為主體，結(jié)合H2O2氧化和自然光的光催化氧化作用的協(xié)同，在常溫常壓下的強(qiáng)催化氧化作用。進(jìn)按步驟(4)處理后的出水的同時(shí)加入0.1％(溶液體積與污水的體積之比)的30％的H2O2溶液，且暴露于日光下反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)間為3h。
(6)、進(jìn)入生物炭反應(yīng)設(shè)施，進(jìn)行生化處理，利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落生化處理，進(jìn)一步馴化、擴(kuò)培、繁殖，使之適應(yīng)步驟(5)的污水介質(zhì)，出水即可達(dá)標(biāo)排放。生化處理反應(yīng)所用的是生物炭兼曝氣生物濾池法。
處理前污水水質(zhì)(主要污染物指標(biāo))COD8000-15000mg/L；聚丙稀酰胺≥2000mg/L；Cl-～15000mg/L；PH9-10；乳化油類(lèi)＞3000mg/L；H2S 5000-10000mg/L；LAS＞50mg/L；SS＞5000mg/L；色度＞5000稀釋倍數(shù)(深黑色)。
處理后出水水質(zhì)COD≤150mg/L；PH6-9；石油≤5mg/L；NH4-N≤5mg/L；BOD5≤10mg/L；H2S和LAS未檢出；SS≤5mg/L；色度無(wú)色透明。
在步驟(3)和步驟(6)中的生化處理時(shí)，所用的方法是常規(guī)的生物炭兼曝氣生物濾池法。
本發(fā)明的聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法主要處理工藝條件如下表

處理前污水水質(zhì)(主要污染物指標(biāo))COD 8000-15000mg/L；聚丙稀酰胺≥2000mg/L；Cl-～15000mg/L；PH9-10；乳化油類(lèi)＞3000mg/L；H2S 5000-10000mg/L；LAS＞50mg/L；SS＞5000mg/L；色度＞5000稀釋倍數(shù)(深黑色)。
處理后出水水質(zhì)COD≤150mg/L；PH6-9；石油≤5mg/L；NH4-N≤5mg/L；BOD5≤10mg/L；H2S和LAS未檢出；SS≤5mg/L；色度無(wú)色透明。見(jiàn)表一。
表一 各處理單元出水的COD和色度的變化


本發(fā)明的高鹽度高COD高聚合物高色度的聚驅(qū)油田污水、巖屑污水的處理方法適用于水驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理，同時(shí)，既適用于海上油田污水，也適用于陸上油田污水(淡水)，還適用于其它極難處理的含油污水的處理。若處理的含油污水中COD值較低，則處理單元可以隨意組合和縮減，反應(yīng)時(shí)間也可以大大縮短。石油可以回收(雖然水中的石油含量≤1％，但是全國(guó)年排水量在數(shù)億m3以上，回收的石油也將有數(shù)十萬(wàn)噸以上)，處理后水可以回注，巖屑可以作免燒磚等綜合利用。所以應(yīng)用范圍廣，有著廣泛的工業(yè)化應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法，其方法包括以下步驟(1)首先將來(lái)自油田開(kāi)采中的含油巖屑污水進(jìn)行初步沉淀、分離，將上層含油污水并入另一個(gè)來(lái)自油田開(kāi)采中的聚驅(qū)油田污水蓄水池中，一起處理之；(2)利用憎油親水的有機(jī)纖維材料，將步驟(1)的污水中石油攔截，讓水順利通過(guò)；再用爐渣作濾料，分離、吸附分散油和乳化油；(3)利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落，進(jìn)一步馴化、擴(kuò)培、繁殖，使之適應(yīng)步驟(1)的污水介質(zhì)，進(jìn)行初步生化處理；(4)上述污水加入破乳劑硫酸破乳、去油，再進(jìn)入一級(jí)強(qiáng)氧化反應(yīng)設(shè)施，設(shè)施中已裝有10％的鐵屑(鐵屑的重量與污水的體積之比)，進(jìn)破乳、去油處理后水的同時(shí)，加硫酸至PH4，在常溫常壓下，先后加入30％的H2O2溶液和30％的K2FeO4溶液，其用量各為0.1％(溶液體積與污水體積之比)；反應(yīng)時(shí)間為2h；反應(yīng)出水用堿調(diào)節(jié)PH≈7，絮凝沉降；上層清液進(jìn)入下一步驟；(5)上述清液進(jìn)入二級(jí)強(qiáng)催化氧化反應(yīng)設(shè)施，設(shè)施中已裝有10％的載納米級(jí)TiO2催化劑和通O3設(shè)施，進(jìn)按步驟(4)處理后的出水的同時(shí)加入0.1％(溶液的體積與污水體積之比)的30％的H2O2溶液，且暴露于日光下反應(yīng)；反應(yīng)時(shí)間為3h；(6)進(jìn)入生物炭反應(yīng)設(shè)施，利用油田聚驅(qū)污水中原有的微生物群落，進(jìn)一步馴化、擴(kuò)培、繁殖，使之適應(yīng)步驟(5)的污水介質(zhì)，進(jìn)行生化處理，出水即可達(dá)標(biāo)排放；處理后出水水質(zhì)COD≤150mg/L；PH6-9；石油≤5mg/L；NH4-N≤5mg/L；BOD5≤10mg/L；H2S和LAS未檢出；SS≤5mg/L色度無(wú)色透明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征是所述步驟(3)、步驟(6)中的生化處理時(shí)所用的方法是生物炭兼曝氣生物濾池法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種聚驅(qū)油田污水及巖屑污水的處理方法，該方法處理工藝流程包括將含油污水經(jīng)憎油親水無(wú)紡布去油，再進(jìn)行好氧初級(jí)生化、一級(jí)強(qiáng)氧化反應(yīng)、二級(jí)催化氧化反應(yīng)、生物炭生化處理，至達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明的效果是既適用于海上油田污水、也適用于陸上油田污(淡水)水、還適用于其它極難處理的含油污水的處理。若處理的含油污水中COD值較低，則處理單元可以隨意組合和縮減，反應(yīng)時(shí)間也可以大大縮短。石油可以回收，雖然污水中的石油含量≤1％，但是全國(guó)年排水量在數(shù)億m
文檔編號(hào)C02F1/40GK1919756SQ200610015659
公開(kāi)日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者張瑛瑛, 邵德智, 胡萬(wàn)里, 鄭學(xué)侶, 劉樹(shù)才, 宋賢敏, 米樹(shù)成, 孔慶祥 申請(qǐng)人:天津市塘沽區(qū)鑫宇環(huán)保科技有限公司