專利名稱：油田含油污水降低礦化度工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采出污水處理工藝，具體的說是一種油田含油污水降低礦
化度工藝。
背景技術(shù)：
目前普通聚驅(qū)含油污水的處理工藝，主要應(yīng)用的還是水驅(qū)的深度處理工藝，即在常規(guī)含油的處理工藝二級沉降加一級過濾基礎(chǔ)上增加兩級過濾單元，增加的過濾單元一般為一次石英砂過濾加二次雙層濾料過濾，這樣處理過程使稀釋聚合物的低礦化度清水成本大量的增加。隨著聚驅(qū)開發(fā)規(guī)模不斷擴大，用來配制稀釋聚合物的低礦化度清水用量大幅度提高，利用污水站處理后的高礦化度含油污水不但增加了聚驅(qū)開發(fā)成本，同時還導(dǎo)致含油污水回注困難，因此，利用油田采出污水配制聚合物技術(shù)就顯得越來越重要。

發(fā)明內(nèi)容
為了節(jié)約清水用量，降低聚驅(qū)成本，本發(fā)明提供一種油田含油污水降低礦化度工藝。該工藝可使含油污水的礦化度降低至配制要求，代替清水稀釋聚合物，從而緩解供、注水不平衡的矛盾，并減少含油污水的外排。本發(fā)明利用循環(huán)超濾裝置與離子分離器結(jié)合的設(shè)備，并在設(shè)備內(nèi)填充納米改性PVDF有機膜，采用內(nèi)循環(huán)、二段處理工藝流程降低含油污水的礦化度，使其再利用，具體步驟如下
①.含油污水處理站來水，首先進入1#緩沖罐，然后通過1#高效除油設(shè)備處理后，由1#精密過濾器過濾后輸至1#循環(huán)超濾裝置進行第一段處理，處理后的滲透液進入3#緩沖罐(或者4#緩沖罐)；
②.經(jīng)1#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入2#緩沖罐進行內(nèi)循環(huán)，然后通過2#高效除油設(shè)備處理后，由2#精密過濾器過濾后輸至2#循環(huán)超濾裝置進行第二段處理，處理后的滲 透液進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐；而由2#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入濃縮水池，稀釋后再經(jīng)中和水池及回收水池進入污水處理站；
③.進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐的滲透液，再3#經(jīng)精密過濾器后輸至離子分離器進行降低礦化度處理，產(chǎn)出的低礦化度水自流至低礦化度水池由泵送至配制站或注水站；
④.經(jīng)離子分離器分離后的高礦化度水進入高礦化度水池，然后外輸或回到污水處理站。⑤.用于清洗離子分離器的沖洗水排至濃縮水池稀釋后排至中和水池，①及②步驟中兩套設(shè)備的清洗用水排至中和水池，然后經(jīng)站內(nèi)回收水池回到污水處理站。上述的高效除油設(shè)備內(nèi)填充高效吸附材料。上述的循環(huán)超濾裝置內(nèi)置有循環(huán)超濾膜；所述的循環(huán)超濾膜為改性的聚偏氟乙烯膜。本發(fā)明的有益效果如下由于采用上述內(nèi)循環(huán)、二段處理工藝流程，配備循環(huán)超濾裝置與離子分離器相結(jié)合的處理設(shè)備，并在設(shè)備內(nèi)置高效吸附材料及循環(huán)超濾膜，將高礦化度含油污水進行降礦化度處理，使其達到聚合物驅(qū)油配制用水水質(zhì)標準，從而代替清水稀釋聚合物，作為聚合物配注水水源回注油層，從而緩解供、注水不平衡的矛盾，并減少含油污水的外排。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明利用循環(huán)超濾裝置與離子分離器組合的處理設(shè)備，設(shè)備內(nèi)填充高效吸附材料及納米改性PVDF有機膜，采用內(nèi)循環(huán)、二段處理工藝流程降低礦化度，具體步驟如圖1所示
①.含油污水處理站來水，首先進入1#緩沖罐，再由IM共水泵升壓，然后通過1#高效除油設(shè)備處理后，由1#精密過濾器過濾后輸至1#循環(huán)超濾裝置進行第一段處理(主要作用？)，一段產(chǎn)水率60% ;處理后的滲透液進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐；
②.經(jīng)1#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入2#緩沖罐進行內(nèi)循環(huán)，再由2#供水泵升壓，然后通過2#高效除油設(shè)備處理后，由2#精密過濾器過濾后輸至2#循環(huán)超濾裝置進行第二段處理(主要作用？)，二段產(chǎn)水率50% ;處理后的滲透液也進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐；而由2#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入濃縮水池，稀釋后再經(jīng)中和水池及回收水池進入污水處理站；
③.進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐的滲透液，再3#供水泵升壓，然后經(jīng)3#精密過濾器過濾后輸至離子分離器進行降低礦化度處理，處理后產(chǎn)出的低礦化度水自流至低礦化度水池由泵送至配制站或注水站；
④.經(jīng)離子分離器分離后的高礦化度水進入高礦化度水池，然后外輸或回到污水處理站。⑤.用于清洗離子分離器的沖洗水排至濃縮水池稀釋后排至中和水池，①及②步驟中兩套設(shè)備的清洗用水排至中和水池，然后經(jīng)站內(nèi)回收水池回到污水處理站。上述的高效除油設(shè)備內(nèi)填充高效吸附材料，把石油廢水中的油類從進水水質(zhì)20mg/L，處理至5mg/L以下，能保證后面的循環(huán)超濾膜設(shè)備穩(wěn)定運行。因為離子分離器對于其處理水源有很高的要求，對含油、懸浮固體、粒徑中值及聚合物含量都有明確的指標限制，必須滿足該進水條件才能保證設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。因此為確保處理效果，有效延長離子交換器的使用壽命，上述的循環(huán)超濾裝置內(nèi)置有循環(huán)超濾膜，所述的循環(huán)超濾膜為改性的聚偏氟乙烯膜，采用該循環(huán)超濾裝置對來水進行處理，有效延長離子交換膜的使用壽命。上述步驟中的經(jīng)1#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入2#緩沖罐進行的內(nèi)循環(huán)過程避免了外循環(huán)帶來的水頭損失，噸水電耗降低60%以上，很大程度上降低了制水成本；該方式縮小了膜緩沖罐容積(約800 m3)、輸送管道的尺寸(約300 mm)，又降低了總裝機容量；既降低了一次性設(shè)備投入，又降低了運行成本。第二段運行過程可以使一段的濃水再次沉降，凝結(jié)下來的油通過緩沖罐頂?shù)氖沼脱b置回收，避免帶入二段循環(huán)，所以二段運行時，膜平均通量大，產(chǎn)水率高；由于二段運行時的膜通量大，所以在相同膜面積條件下，處理相同體積的污水耗時短，含油污水在系統(tǒng)內(nèi)停留時間短，熱量損失少，溫度波動小，避免了由于溫度下降導(dǎo)致膜通量下降；二段運行時系統(tǒng)的運行周期長，每段產(chǎn)水率低，每段的外排水量與產(chǎn)水量比例適中，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，更適合自動化生產(chǎn)。因此二段運行方式既可以提高產(chǎn)水能力，又能減少了膜的清洗次數(shù)，既降低了膜的運行成本，又延長了膜的使用壽命，同等膜面積下，二段運行方案比一段運行方案耗能低，產(chǎn)水多，清洗次數(shù)少，使用壽命長，
此外，在高效除油設(shè)備內(nèi)填充的高效吸附材料，可吸收數(shù)倍于自身重量的油污，可重復(fù)利用3-4次，顆粒規(guī)格3-5mm，5-8mm，適合吸附石油廢水油類和乳化油，材質(zhì)表面有眾多微小孔隙，接觸面積大，吸附能力強、吸附量大，并經(jīng)由特殊化學(xué)處理方式形成外包薄膜，對各種油類吸附迅速，使其容易地從生產(chǎn)用水、廢水等各類水體中清除油。飽和后的產(chǎn)品無有害物質(zhì)，通常具備高燃燒值，且?guī)缀醪缓貏e適合作為燃料。也可經(jīng)過脫油處理后自然降解，處理過程中回收的油可再次利，把石油廢水中的油類從進水水質(zhì)20mg/L，處理至5mg/L以下，替代原始的生化處理、離心處理等投資高、占地面積大、不易自動化控制的工藝。根據(jù)多年的實驗結(jié)果可知，高效吸附材料吸附技術(shù)出水水質(zhì)穩(wěn)定，能保證后面的循環(huán)超濾膜設(shè) 備穩(wěn)定運行。所述的循環(huán)超濾膜為改性的聚偏氟乙烯(PVDF)有機膜，該膜原料中既有有機材料聚偏氟乙烯，又有無機納米材料，因此經(jīng)納米材料改性的聚偏氟乙烯(PVDF)有機膜，既具有有機膜的制備簡單、造價低的優(yōu)點，又具有陶瓷膜的高強度、高耐腐蝕性和高耐氧化性，并且鑄膜液與無紡布支撐層結(jié)合緊密，復(fù)合膜的構(gòu)造保證膜有極好的物理強度和化學(xué)穩(wěn)定性，支撐層和膜層較薄，PVDF膜孔均勻，膜表面平整光滑，親水性好，不粘油、清洗方便。離子分離器工作的基本原理是在壓力驅(qū)動作用下，溶液中的離子選擇性地通過離子膜，主要用于溶液電解質(zhì)的分離。含油污水降礦化度處理過程中，含油污水經(jīng)供水泵提壓進入離子分離器膜分離系統(tǒng)，由于膜的截留性能，大量高價的陽離子及部分一價陽離子被截留，大部分水及少部分分子量相對較小的可溶于水的物質(zhì)可透過膜與原體系分離，形成透過水流，被移送或排放到低礦化度水池，其它水流則被截留在膜管內(nèi)，形成高礦化度水流。在主泵的作用下，水流仍進行高速連續(xù)流動，將高礦化度水流輸出系統(tǒng)外，進入高礦化度水池中，同時自行清理了膜孔表面滯留的截留物，從而實現(xiàn)連續(xù)分離，直至達到預(yù)定的分離目的。上述工藝主要用于降低含油污水中的礦化度，特別是鈣、鎂高價陽離子，使含油污水的礦化度接近目前油田應(yīng)用的低礦化度清水。要求原水水質(zhì)含油量20mg/L ;懸浮固體20mg/L ;懸浮固體粒徑中值 5 μ m ;聚合物500 mg/L ;總含鐵量<1. 5mg/L ;總礦化度6000 mg/L。而處理后出水水質(zhì)可達到含油量·.( 2mg/L ;懸浮固體< 3mg/L ;懸浮固體粒徑中值彡Ιμπι;聚合物10-15 mg/L ;總含鐵量彡0.6mg/L ;低礦化度含油污水總礦化度^ 1000 mg/Lο處理后的低礦化度含油污水稀釋普通中分聚合物溶液至1000mg/L時，聚合物溶液粘度> 40mPa. s，使其達到聚合物驅(qū)油配制用水水質(zhì)標準，從而代替清水稀釋聚合物，作為聚合物配注水水源回注油層，從而緩解供、注水不平衡的矛盾，并減少含油污水的外排，節(jié)約清水用量，降 低聚驅(qū)成本。
權(quán)利要求
1.一種油田含油污水降低礦化度工藝，其特征在于包含以下步驟 ①.含油污水處理站來水，首先進入1#緩沖罐，然后通過1#高效除油設(shè)備處理后，由1#精密過濾器過濾后輸至1#循環(huán)超濾裝置進行第一段處理，處理后的滲透液進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐； ②.經(jīng)1#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入2#緩沖罐進行內(nèi)循環(huán)，然后通過2#高效除油設(shè)備處理后，由2#精密過濾器過濾后輸至2#循環(huán)超濾裝置進行第二段處理，處理后的滲透液進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐；而由2#循環(huán)超濾裝置濾出的濃縮水進入濃縮水池，稀釋后再經(jīng)中和水池及回收水池進入污水處理站； ③.進入3#緩沖罐或者4#緩沖罐的滲透液，再3#經(jīng)精密過濾器后輸至離子分離器進行降低礦化度處理，產(chǎn)出的低礦化度水自流至低礦化度水池由泵送至配制站或注水站； ④.經(jīng)離子分離器分離后的高礦化度水進入高礦化度水池，然后外輸或回到污水處理站。
2.⑤.用于清洗離子分離器的沖洗水排至濃縮水池稀釋后排至中和水池，①及②步驟中兩套設(shè)備的清洗用水排至中和水池，然后經(jīng)站內(nèi)回收水池回到污水處理站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田含油污水降低礦化度工藝，其特征在于上述的高效除油設(shè)備內(nèi)填充高效吸附材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田含油污水降低礦化度工藝，其特征在于上述的循環(huán)超濾裝置內(nèi)置有循環(huán)超濾膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田含油污水降低礦化度工藝，其特征在于上述的循環(huán)超濾膜為改性的聚偏氟乙烯膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田含油污水降低礦化度工藝。主要利用循環(huán)超濾裝置與離子分離器結(jié)合的設(shè)備，并在設(shè)備內(nèi)填充納米改性PVDF有機膜，并采用內(nèi)循環(huán)、二段處理工藝流程來降低含油污水的礦化度，將高礦化度含油污水進行降礦化度處理，使其達到聚驅(qū)油配制聚合物溶液用水水質(zhì)標準，代替清水稀釋聚合物，作為聚合物配注水水源回注油層，從而緩解供、注水不平衡的矛盾，并減少含油污水的外排。
文檔編號C02F9/02GK102992504SQ20121055020
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者于婷, 夏福軍, 馮英明, 房永 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 大慶油田有限責(zé)任公司, 大慶油田工程有限公司