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油田污水處理范文1
目前隨著我國工業和汽車業等行業對石油的需求量日益增長,促使我國加大了對石油的開發和勘測。然而我國許多油田都已處于開發的中后期,產出液的含水量較大,產生了大量的油田污水,對生態環境的保護和可持續發展提出了嚴峻的考驗。由于油田污水含有大量的石油生產和開采成分,所以必須深入研究油田污水處理的原理和方法,掌握處理的工藝和流程,根據污水成分的特點進行綜合分析,探索油田污水處理技術的新方法。
一、油田污水處理的意義
油田污水處理是油田開采和生產中一項重要的內容,對環境生態保護有重要意義。隨著石油資源的不斷開采,原油含水量也越來越高,因此污水處理已成為石油生產中急需解決的問題。油田污水的隨意排放會給油田水體造成潛移性的侵害,對周圍環境造成了很大危害。所以針對油田污水要采取科學有效的技術進行處理,不斷改進油田污水處理技術,降低石油生產和開發利用中對環境造成的危害,實現經濟和環境的協調發展。
二、油田污水處理的工藝和方法
1.油田污水處理方法
按照污水排放標準和注水水質標準的要求,要嚴格控制排放和注水的各項指標,綜合利用各種方法對油田污水進行處理。水中的懸浮雜質一般有膠體固體物、浮油和分散油、乳化油以及懸浮固體四類。其中懸浮物中的主要為含油類雜質,而去油的過程同時也能夠將膠體固體物和懸浮固體去除。油田污水處理過程中,為滿足凈化水處理中的指標要求,需要添加一定量的添加劑。例如通過添加適量的緩蝕劑、防垢劑以及殺菌劑,可以避免腐蝕、水結垢以及細菌繁殖。常用的去油污方法有以下三種:
1.1物理法:物理方法去油主要為斜板除油、自然除油、旋流除油、氣浮法除油、立式除油罐除油以及粗粒化除油。采用物理法進行除油的同時也能去除懸浮固體。由于水和油密度不同,自然除油是利用重力作用實現水油分離,這種方法忽略了水流的不均勻性以及油珠顆粒上浮中的絮凝,導致污水處理容積大,操作環節不密封,停留時間長,成本高。基于“淺池理論”對自然除油進行改進的斜板除油法,通過在除油罐的沉降區添加波紋斜板,大大提高了除油的效率。粗粒化除油的目的是去除分散油,當污水經過填充物時油珠會增大,從而有利于沉降。旋流除油法是利用水、油的密度差,通過調整液流旋轉速度,利用不同的離心力分離出水和油。
1.2混凝處理:混凝除油法是利用混凝劑破除膠體固體并去除膠體固體和乳化油。在污水處理中,為了處理油田污水中的分散油、溶解油以及乳化油,通常采用混凝沉降法進行去除,處理過程中能夠去掉其中的粉質懸浮固體和泥質。混凝處理的主要原理是利用物理或化學方法增加污水中各類雜質的分離速度,加速其沉降。混凝劑對水中膠體顆粒常見的三種混凝作用是電性中和、吸附橋架以及網掃作用。按照混凝劑種類的不同,或者其膠體性質和投放量的不同,其混凝作用有主次之分。隨著復合型混凝劑和無機高分子混凝劑的不斷使用,使得其在油田污水處理中的凈化效果越來越好,并且加入一定劑量的藥劑可以大大降低投資成本,提高處理的效率。
1.3過濾方法:過濾主要是為了去除破乳后的油物以及混凝后的懸浮固體。過濾處理是將污水中的雜質去除,首先讓污水通過含粒狀物的過濾床或厚實多孔的石英砂,使雜質留在介質的空隙或介質上,從而凈化了油田污水。過濾的主要環節有:吸附絮凝沉淀截留,目的是去除其中的懸浮物和膠體物質,同時去除水中的油類、鐵氧化物、細菌和放射性顆粒等。
2.油田污水處理工藝
油田污水注水水質處理的工藝主要由來水水質、水源和對水質的要求確定。針對高滲透油層,通常要利用幾種常見的污水處理工藝進行處理;而對中低滲透油層除了需要常規處理外,還要對其做進一步的深度處理,如二級處理或三級處理。目前在處理含高滲透油層污水時,許多油田通常使用三段處理工藝,首先采用自然沉降法除油,其次在第二段采用混凝沉降法去除懸浮物和油,最后采用石英砂對污水進行過濾。對于原水質較差的區塊或油田,常采用以下幾種工藝:浮選式、旋流式、重力式和壓力式。中低滲透油層的處理過程較復雜,通常包括兩次過濾,要經過含油污水常規處理工藝粗過濾精過濾等處理工藝。最常見的深度處理工藝有多次雙向過濾流程、過濾-浮選深度流程和濾芯過濾和雙濾料深度處理流程。以下為兩種常見的污水處理工藝。
2.1重力式污水處理工藝。重力式污水處理工藝流程當沒有動力泵時,能夠借助重力差實現含油污水的流動,其過濾過程和沉降都是自流。然而該工藝所占面積較大,污水停留時間長。
2.2壓力式污水處理工藝。壓力式污水處理工藝的流程為:污水進入緩沖罐提升泵增壓粗粒化罐除油斜板沉降罐(去除乳化油和機械雜質)進入壓力過濾罐(去除懸浮物)。該方法所用過濾和除油設備均為承壓容器,密閉性較好,能隔絕氧氣,同時污水在其內部的停留時間更短。不足是水中含沙量較高時容易出現堵塞現象,并且其適應水質和水量變化的能力會降低。
三、油田污水處理技術的發展方向
由于對油田回注水的水質要求不斷提高,以及人們對油田污水處理的重視程度越來越高,使得油田污水處理技術正面臨著嚴峻的考驗。加強油田污水的后處理利用和處理技術的研究是今后油田污水處理研究的重要方向。
1.生物處理技術
在油田污水處理過程中使用生物處理技術是目前前景較好的一種新型技術。采用生物技術處理含油污水主要研究方向是高效降解菌和應用,質粒育種菌和基因工程菌的研究是油田污水生物處理技術的重要發展方向。
2.高新技術和高效水處理設備
目前油田污水處理中的高新技術有:光催化氧化技術和電絮凝技術等,而微波技術、超聲波技術是今后技術研究的重要方向。高效水處理設備目的是為了減少占地面積并提高處理效率,例如新型密閉式浮選箱、水力旋流器以及組合式裝置等
3.高效處理藥劑的開發
高效處理藥劑的開發主要是混凝劑,主要是根據油田廢水的具體情況開發相應的處理劑,其具有絮凝體積小、混凝能力強、快速破乳以及沉降迅速等特點。目前混凝劑使用的材料多為鐵、硅和聚合鋁等,另外高聚物混凝劑等有機材料型混凝劑的研究也是一個重要方向。
四、結語
隨著我國油田開發力度的增加,針對油田污水處理的方法、工藝研究及設備研制也得到了快速的發展。但各種方法都難滿足所有需求,處理的工藝也有待完善。所以針對油田污水要采取科學有效的技術進行處理,不斷改進油田污水處理技術,降低石油生產和開發利用中對環境造成的危害,實現經濟和環境的協調發展。
參考文獻:
[1] 劉會友.勝利油區污水處理工藝改造的技術經濟性分析[J].油氣地質與采收率,2005,12(4):78-80.
[2] 馬寶東,陳曉彥,張本艷,等.聚合物驅新型污水處理劑的研制和應用[J].油氣地質與采收率,2005,12(5):70-72.
油田污水處理范文2
關鍵字:油田污水、處理工藝
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。
油田污水主要包括鉆井污水、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。
油田開采的時間越長,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采用的武術處理工藝,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,由于質量不同,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。后者分離效果好,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于沉淀時間,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于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后,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
化學法主要適用于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淀法。
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,先主要用于油污的深度處理。在對吸油劑的研制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制成的,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采油污水的問題,一些地方由于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采油廢水處理提出了新的課題。
三、結語
油田污水處理并不是一個簡單的工程,需要多種工藝手段并行才能達到想要的目的。本文主要介紹了四種污水處理工藝方法,分析了各個工藝的去除目的。在以后的使用中我們要繼續研究新的工藝以及技術,去滿足要求日益變高的油田污水處理的需要。
參考文獻
[1] 李靜,祁萬軍.油田污水處理研究[ J ].化工裝備技術,2010,31(4):46~47.
油田污水處理范文3
[關鍵詞]污水 處理 水質 工藝
中圖分類號:X741 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0116-01
0引言
2015年上半年采油某廠污水含油量、固體懸浮物含量、硫酸鹽還原菌含量三項考核指標平均合格率分別為87.9 %、65.8 %、70.7%, 其中固體懸浮物含量、硫酸鹽還原菌含量的合格率偏低, 需要進一步分析水質影響因素, 制定切實可行的措施,以提高污水水質合格率。
1 影響水質的主要問題
近幾年實踐表明, 影響水質的關鍵因素是過濾問題, 同時個別站的沉降、加藥工藝也對水質產生一定的影響。
1.1 過濾罐濾料流失及附件損壞問題
由于目前開發規模的加大, 污水成分更加復雜, 使濾罐運行極不穩定, 濾罐濾料流失、受污染以及附件損壞等問題比較嚴重。
1.2 沉降罐、回收水池清淤問題
污水處理站沉降罐、回收水池一般1 ~2 年清一次, 雜質、污油不能及時排出, 造成出水水質惡化。
1.3 殺菌工藝問題
污水站殺菌劑投加點設在外輸管線上, 忽略對原水的殺菌, 污水在污水站停留期間, 細菌大量繁殖, 使水質惡化, 殺菌后細菌殘骸造成二次污染。由于常規方式投加殺菌劑效果不理想, 需要改為連續投加, 但又給成本控制帶來一定困難。
1.4 過濾罐反沖洗工藝問題
目前雖然大部分污水站采用變頻器來控制水量, 但該方式具有教條性,所以有時仍采用回流調節和出口閥門調節,就容易造成表層濾料不易流化和“致密層”整體移動等問題, 易導致濾罐附件損壞和濾料流失。
1.5 雙向過濾工藝問題
原有污水站采用雙向過濾罐, 該濾罐濾速比控制存在滯后現象, 導致電動執行機構經常出現故障; 在污水從上、下兩個方向進入濾罐時, 中部的出水篩管不斷震蕩, 造成出水篩管斷裂、支撐變形, 導致濾料流失。
1.6 沉降罐收油工藝問題
沉降罐的收油槽由于水平問題及收油槽較窄的問題導致收到的水多油少; 沉降罐頂部加熱盤管均勻分散布局導致不能對浮油層集中加熱, 部分硬油塊無法進入收油槽;沉降罐調節堰板閥運行不穩定, 堰板易脫, 絲杠易腐蝕。上述問題導致收油工作無法連續進行, 給水質控制帶來一定影響。收油不及時產生的老化油對油站電脫的平穩運行也造成威脅。
1.7 水罐、管線的二次污染問題
各種水罐、外輸水管線脫落的防腐層, 以及水罐、管網中滋生的細菌, 造成水罐、凈化水管網的水質二次污染,導致堵塞地層等問題。
2 水質改善措施
2.1 積極實施工藝流程改造
2015年杏某聯深處理濾罐流程改造,將原來的雙向石英砂濾罐改成一次為泵洗式核桃殼濾罐、二次為單向石英砂濾罐的過濾方式;進行了沉降罐和事故罐來水出水收油管線連通改造,這樣就可以把事故罐作為備用沉降罐;另外污水站還進行了杏四聯和杏V-1來水進沉降罐流程改造。
2.2 加大關鍵設施的維護力度
2015年杏某聯對污水站的10個濾罐實施了填料措施, 結合填料工作對附件損壞的濾罐進行了處理,如對200m3油罐進行了清淤并做防腐。杏某聯-1也對污水站的排泥池、收油罐、6個橫向流及深處理的回收水池進行了清淤,尤其加大了污水系統中老化油的清除工作, 此工作對改善第一油礦水質, 穩定油站脫水系統, 起到了關鍵作用。
2.3 減少注水水質二次污染
為減少污水在進入注水井油層之前的二次污染,自2015年起加大了非金屬管道推廣應用的力度。近幾年老改工程中更換各類水井管道31000余米, 其中應用各種非金屬管材25000余米, 占更換管線的71.5%。
2.4 開展物理殺菌試驗
在杏某聯污水站安裝了紫外線殺菌裝置4套、變頻殺菌裝置4套(污水站1套、油崗沉降罐進出口各1套、來油閥組1套), 在杏某聯-1深處理站安裝紫外線殺菌裝置4套(目前燈管壞停用),開展物理殺菌現場試驗。試驗表明, 紫外線殺菌率在48.14%~90.19%之間。
2.5 完善工藝技術建議
優化沉降罐收油槽、加熱盤管、調節堰結構, 提高收油效果; 改進濾罐內部附件結構, 探索不同類型濾料的反沖洗機制,加大濾罐附件檢修力度, 增設觀察孔,提高過濾效果, 減少維護費用; 回收水池底部采取大坡度斜面處理, 取消底部散熱管, 回收水泵進水口與回收水池的進水口設計在同一側, 以減少清淤量及清淤難度; 對污水站、注水站來水支線進行計量, 確保系統在設計負荷內平穩運行。
3 結論
3.1 改善水質是保障開發效果的重要基礎
回注污水水質超標, 容易造成堵塞地層、降低油層吸水能力、產液量下降、注水壓力升高、套損增多及能耗加大等問題。并且, 污水中細菌含量超標,將會增大含油污水的處理難度, 腐蝕管道和設備, 縮短其使用壽命, 堵塞濾料, 使污水站實際處理能力下降。上述問題不僅增加了后續改造工作量, 而且降低了注水的驅油效果, 因此要認識到改善水質的重要性, 加大水質改善工作的力度。
3.2 完善工藝技術是保障水質的重要措施。目前濾罐附件損壞、濾料流失問題較為嚴重, 為提高水質達標率, 必然要加大濾罐維護力度, 另外常規沖擊投加殺菌劑改為連續投加, 進一步加大了污水處理成本。實踐表明, 完善工藝技術, 是降低成本、提高水質的重要措施。
3.3 重視日常管理是保證水質達標的重要過程。近幾年, 通過重力流程改壓力流程, 反沖洗增加變頻控制以及對雙向過濾流程改造, 影響污水站正常運行的瓶頸基本消除。及時排出污油、污泥, 使過濾系統良好運行, 加大高效殺菌藥劑的研制及使用力度等管理措施, 是水質達標的必要保證。
參考文獻
[1] 萬世清《油田采出水處理技術現狀》2007.7.
[2] 王子明,劉海波 《油氣田地面工程》2000.2.
作者簡介:
油田污水處理范文4
關鍵詞: 油田;污水處理;水質;發展應用
1 油田污水處理的現狀與問題
隨著油田注水開發的不斷深入,采出水的水質發生了大的變化,新的矛盾不斷出現,新的難題需要解決,油田污水處理技術仍然存在著不容忽視的矛盾和問題。
(1)油田提高油層能量的方式主要靠注水,為了使注水開發取得較好的效果,采取向地層中注入化學藥劑等(如聚丙烯酰胺),用來提高注水粘度、波及系數等因素。這樣使得采出的地層水成分復雜,處理起來難度較大。對此類問題國內外沒有成熟的技術可以借鑒,如果不能合理的解決此問題,將制約油田開發水平的進展。
(2)油田污水系統的兩大難題就是腐蝕和結垢,雖然油田采取了積極的應對措施,但是由于成本、管理等諸多因素的影響,腐蝕和結垢問題造成的影響依然存在。
(3)在注水實際運行中發現,雖然油田污水經過了注水站的層層處理,但是水中Fe2+會逐漸被氧化形成沉淀物質,使水質惡化。并且,注水管線缺少內防腐措施,運行時間長,污水中含有的SRB在厭氧環境中發生化學反應形成沉淀,對水質造成了二次污染,這就是注水管線截面積縮小的直接原因。
(4)注水開發運行成本較高,特別是藥劑用量大、費用高。現在油田提倡降本增效,節支降耗的同時還要提高油田開發的效果。怎樣降低高昂的注水費用已經成為一個重點問題。因此,開發低成本、高能多效的水處理劑迫在眉睫。
2 油田污水處理常規工藝
在石油開采過程中,油田污水主要包括油田采出水、鉆井污水及站內其他類型的含油污水。對這些污水經過簡單的處理后就進行排放,對生態環境造成了極大的破壞。目前污水處理的方法主要有:物理法、化學法、生物法三種。(1)物理法。物理法主要是去除廢水中的礦物質和大部分固體懸浮物、油類等,應用于油田各污水處理站、低滲透區塊注水站的污水處理,常用的處理工藝為“上游三段法(緩沖+沉積分離除油+過濾)”+“下游二段法(緩沖+精細過濾)”。物理法主要包括重力分離、離心分離、過濾、膜分離和蒸發等方法。(2)化學法。化學法主要用于處理廢水中不能單獨用物理法或生物法去除的一部分膠體和溶解性物質,特別是含油廢水中的乳化油。應用于油田各污水處理站,通過添加一定濃度的化學藥劑從而輔助物理法達到提高水處理效果的目的。它包括混凝沉淀、化學轉化和中和等方法。(3)生物法。生物法是利用微生物的生化作用,將復雜的有機物分解為簡單的物質,將有毒的物質轉化為無毒物質,從而使廢水得以凈化。根據氧氣的供應與否,將生物法分成好氧生物處理和厭氧生物處理。主要應用于注汽鍋爐給水的處理、污水達標排放處理等領域。油田污水成分比較復雜,不同的油層成分也各不相同,油分含量及油在水中的存在形式也不盡相同,因此單一的處理方法往往達不到水質標準,各種方法都有其局限性,在實際應用中通常都是兩三種方法結合使用。在水處理工藝流程中,常見的一級處理有重力分離、浮選及離心分離,主要除去浮油及油濕固體。二級處理有過濾、粗粒化、化學處理等,主要是破乳和去除分散油。深度處理有超濾、活性炭吸附、生化處理等,主要是去除溶解油。
3 污水處理技術進展
油田開發水平不斷深入,各項先進、成熟的污水處理技術逐漸引進、應用于現場生產,初步形成了比較成熟的油田采出水回注處理、稠油油田采出水用注汽鍋爐處理、外排水達標處理、低滲透油田精細水處理等配套的處理技術,基本滿足了油田生產的需求。并且污水處理設備水平和技術都有了較大提高。水處理更加重視工藝和化學的有機結合,油田水化學在油田采出水處理中的作用越來越重要。水處理劑的品種增多、效能提高,油田水化學的研究手段增強、水平提高。特別是針對污水達標外排處理的要求,開展了水微生物學的研究,發展應用了生化處理技術,建立了用于污水、污泥處理的菌種庫,使污水深度處理技術得到了長足的發展。對于目前實際應用處理技術的缺陷,對一些技術加大了研究力度,主要包括膜分離技術、超聲波破乳技術、高級氧化技術(AOP)。膜分離法處理采油污水,方便簡單,分離效果好,處理含油污水也不需要加入其他試劑,不產生含油污泥,濃縮液還可以燃燒處理。但是,膜易被污染的問題和膜的清洗是需要解決的問題。超聲波破乳技術對三次采油階段進行破乳脫水效果較好,提高了三次采油的經濟效益。影響超聲波破乳脫水效果的因素較多,主要有:聲強、頻率、作用時間、介質溫度、聲波對介質的作用方式等。高級氧化技術對采油污水的深度處理已經在國內外取得了一些成績,超臨界氧化技術,濕式氧化技術處理效果好,但是,高級氧化技術也存在一些弊端,比如運行成本高,技術還不夠成熟,不適于大面積推廣使用。
4 技術攻關方向
解決油田開發中水處理面臨的實際問題的關鍵仍然是依靠科技進步,科研攻關。新工藝、新設備都離不開先進的技術,讓先進技術與時俱進才是解決難題的唯一途徑。在研制新型試劑的同時,對水處理設備也要進行改良,現開發出的橫向流含油污水除油器等采用光催化氧化技術,電絮凝技術等都取得了較好的效果。另外,微波能技術和超聲波技術、微生物處理技術都有很好的前景,今后會成為水處理工藝研究的重點。膜分離技術用于油田污水處理,雖然已經在油田出水處理方面得到了廣泛的應用,但是存在著膜成本高、膜污染等突出問題。因此,今后的研究重點是:開發質優價廉的新材料膜;減少污染的方法;清洗方法的優化以及清洗劑的開發。
參考文獻
油田污水處理范文5
【關鍵詞】污水處理 水質 氣浮 過濾 沉降
1概述
國內各油田的稠油污水處理大都采用四到六段的處理流程,并且采用比較先進的污水處理技術,包括液-液旋流分離系統,粗粒化技術,斜板沉降技術,氣浮選技術以及精細過濾技術。新莊油田污水處理系統主要采用氣浮選技術和精細過濾技術對污水進行處理,實現污水的再生利用。
新莊油田污水處理系統始建于2007年,設計處理能力為3000 m3/d,污水處理后用于開發注水。由于油田開發規模不斷擴大和原油含水率不斷增高的原因,2012年和2014年先后兩次進行改擴建,工程設計規模為7500m3/d,其中注汽鍋爐回用水部分為3000 m3/d,注水部分為4500 m3/d。系統擴建后解決了污水的出路問題,又提高了污水的綜合利用率,降低了清水消耗量,提高了供注汽鍋爐用水的初始溫度,減少大量能耗。
2污水處理工藝
2.1污水處理工藝流程
鍋爐回用水系統采用“除油+氣浮+兩級過濾+離子交換軟化法”的處理工藝,處理規模為3000m3/d,處理后的水質滿足稠油濕蒸汽鍋爐水質標準。注水系統:采用“除油+氣浮+過濾”的處理工藝,處理規模為4500m3/d,處理后的水質滿足注水水質標準。
兩者共用相同的前端處理流程:
脫水系統來水預除油罐氣浮裝置緩沖水池
注水處理部分處理流程:
氣浮裝置出水提升泵金剛砂過濾罐注水罐
鍋爐回用水部分處理流程:
氣浮裝置出水提升泵雙濾料過濾罐多介質過濾罐
兩級大孔弱酸樹脂軟化罐軟化水罐
2.2 各段水質指標
脫水系統來水:含油≤1300mg/L,懸浮物≤870mg/L;
一級沉降后水質:含油≤300mg/L,懸浮物≤300mg/L;
氣浮處理后水質:含油≤10mg/L,懸浮物≤30mg/L;
注水處理部分過濾罐出水水質:含油≤10mg/L,懸浮物≤10mg/L。
鍋爐回用水處理部分出水水質:含油≤2mg/L,懸浮物≤2mg/L,硬度≤0.1mg/L,7.5≤PH值≤9。
3污水處理系統組成
3.1沉降系統
沉降系統設備包括2座2000m3預除油罐、1座500 m3緩沖水池。預除油罐設計出水指標為含油≤300mg/L、機雜≤300mg/L,沉降出水由重力作用進入浮選機,上部污油經收油裝置回收至污油池后進入外輸系統。浮選機出水由重力作用進入緩沖水池,經過緩沖沉降,出水指標要求為含油≤10mg/L、機雜≤30mg/L。
3.2氣浮系統
污水處理系統使用的兩臺浮選機規格為200m3/h,日處理污水量在5000m3左右。氣浮裝置通過高壓回流溶氣水減壓產生大量的微氣泡,使其與廢水中密度接近于水的固體或液體微粒粘附,形成密度小于水的氣浮體,在浮力的作用下,上浮至水面,進行固-液或液-液分離。氣浮裝置主要包括:高壓回流水溶氣系統,絮凝劑、微氣泡、固液微粒混合反應系統,斜板分離系統,自動控制系統。
氣浮裝置由混合反應段、溶氣系統、池體組成。氣浮裝置溶氣泵進入工作狀態后,氣浮裝置開始進水,原水與通過釋放器進入接觸區的回流溶氣水及其釋放的微氣泡充分混合,懸浮物與微氣泡結合形成氣浮體,進入布水區,此時較大的氣浮體迅速上升至集渣區,較小的氣浮體進入斜板分離區,根據淺池原理,這些氣浮體中的大部分氣浮體將在此被去除。密度較大的顆粒將下沉至氣浮裝置底部,通過刮泥機將其排出。處理后的污水一部分作為回流水回到系統中,大部分水將進入下一級處理單元。
3.3過濾軟化系統
3.3.1雙濾料過濾器
污水處理系統使用的雙濾料過濾器設計流量為1500m3/d,3座過濾器兩用一備可達到每天3000 m3處理能力。雙濾料過濾器添加的濾料主要有,石英砂和無煙煤,通過濾料自身形成的網狀結構,可以過濾掉水中的懸浮物,同時濾料本身也有吸附能力,可以吸附污水中的一些離子,為了更好的除去水中懸浮物,在污水進入雙濾料過濾器前,加入少量絮凝劑,以求達到更好的過濾效果。
3.3.2多介質過濾器
污水處理系統使用的多介質過濾器設計流量為1500m3/d,3座過濾器兩用一備可達到每天3000 m3處理能力。多介質過濾器是用于水質深度凈化需要而開發研制的新一代過濾器,本段來水指標要求為含油≤5mg/L、機雜≤5mg/L。過濾器內裝填上下兩層粒狀濾料,上層采用普通粗濾料進行深床過濾,下層設置極細、極重的特種濾料起表面過濾作用,對2μm以下的極細懸浮物顆粒有非常高的過濾效率。
3.3.3大孔弱酸樹脂軟化器
污水處理系統使用的兩級大孔弱酸樹脂軟化器設計流量為1600m3/d,3座過濾器兩用一備可達到每天3200 m3處理能力。大孔弱酸樹脂軟化器中的樹脂填料能夠吸收水中的Ca+2、Mg+2或其它離子,從而實現對水的軟化或對某種離子的提取。樹脂再生:用酸液除去樹脂中的Ca+2、Mg+2或其它離子,使樹脂填料重新獲得吸收能力,實現樹脂的重復利用,樹脂的使用壽命可達3到4年。
油田污水處理范文6
【關鍵詞】油田污水;處理;回收
1.油田污水回收處理的常見方法
1.1物理法
油氣田污水回收處理的技術方法有很多,在生產和生活過程中,最簡單便利,而且在很大程度上也能夠節省生產成本的方法就是最基本的分離法。這種方法屬于物理方法,最大的優點就是簡便,易操作。
(1)膜分離法膜分離法是利用特殊膜所具有的選擇透過性,對污水中某些微粒或離子性物質進行分離和濃縮的方法。近年來,加大了膜處理技術的研發力度。
(2)吸附法吸附法是利用吸附劑的多孔性和較大的比表面積,將油田污水中的溶解油和其他溶解性有機物吸附在表面,達到油水分離的目的。常用于含油污水的深度處理。其最新研究進展體現在高效、經濟吸附劑的開發與應用。磁吸附分離法是其最新研究成果。
(3)浮選法浮選法又稱氣浮法,應用廣泛,一般與絮凝法結合使用。氣浮法還具有充氧的功效,能提高微生物的生化降解性能,可作為生化法的預處理技術。目前中外對氣浮法的研究多集中在氣浮裝置的革新、改進以及氣浮工藝優化組合方面。
1.2化學法
油氣田產生的污水與平時的生活生產所產生的污水有很大的不同,在這其中,油氣田所產生的污水中含有很多雜質,并且這些雜質不能通過一般的過濾去除掉,如果想把這些雜質分解掉就需要加入其他的物質分子結構。一般而言,加入成分的主要作用是除垢和殺菌兩個方面。除垢一般選用的就是具有強烈效果的除垢藥物,在放入之后能夠很好的和污水進行融合,迅速的在水中得到分解,從而起到除垢的作用。
(1)水解酸化法水解酸化法是在水解菌的作用下,難降解的大分子有機物發生開環裂解或斷鏈,最終轉化為易生物降解的小分子有機物,從而提高油田污水的可生化性,減少后續處理負荷。該方法需要和生化法結合使用,形成水解酸化—生化處理工藝。
(2)化學氧化法化學氧化法是在催化劑作用下,用化學氧化劑將污水中呈溶解狀態的無機物和有機物氧化成微毒或無毒物質,使之穩定化或轉化成易與水分離的形態,以提高其可生化性。包括臭氧法、UV/O3氧化法、UV/H2O2氧化法和催化氧化法等,一般作為預處理技術或與其他方法聯用。超臨界水氧化技術因其快速和高效的優點,近年來得到了迅速發展。
(3)化學絮凝法化學絮凝法普遍應用于各油田,一般作為預處理技術與氣浮法聯合使用。常用的絮凝劑有無機絮凝劑、有機絮凝劑(合成類有機高分子和天然改性類有機高分子絮凝劑)和復合絮凝劑。有機高分子絮凝劑具有用量少、效率高、處理速度快和產生污泥量少等優點,因此近年來研究發展迅速,在油田污水處理中研究及運用較多[7-9]。
1.3生化法
(1)生化法生化法利用微生物的生物化學作用使污水得到凈化,包括厭氧生物處理法和好氧生物處理法(即活性污泥法、生物膜法、接觸氧化法、純氧曝氣法等)。生物法處理應是污水處理的首選工藝,不僅因為該方法具有徹底去油和成本低的特點,同時還因為微生物法處理的污水有利于保持污水水質的穩定。生物法在開放處理系統通人空氣,使污水處于有氧狀態,當有氧存在時,可大幅度抑制硫酸鹽還原菌等厭氧的生長。同時,在生化處理過程中,微生物消耗污水中大部分微生物所需的營養,當污水處理好后,污水中因沒有微生物生長所需要的營養基礎,在儲存和輸送過程中,有害的微生物不能繼續生長,這樣可在很大程度上減輕污水的沿程惡化問題。對含油污水分離和篩選優勢菌種的研究是生化法的發展方向。
2.處理技術中的具體內容
一般情況下污水處理會經過幾個步驟,第一層的處理主要是清除掉較大的、可以看見的雜質和廢物等等,使污水能夠達到正常要求的排污標準,在第二層以及以后的處理中,主要針對的問題就是細菌類或者難以祛除的水垢。在油氣田污水處理回收的過程中,因為廢水比較特殊,含有的雜質種類相對比較多,而且難以處理。因此,在經過正常的兩層處理以后不能夠達到正常的污水排放標準。這種情況下,要采取比較特殊的處理方法,將難以去除的物質經過降解或者分離,盡量減少在水中的殘留。另外,污水在經過管道排出來的時候,會有一定的殘余貼在管壁上,在經過長期的日積月累之后,會出現降低管道的工作能力,減弱管道壽命的結果,除此之外,甚至還會出現殘余物腐蝕管道的現象。因而,在經過一段時間的使用后要及時的清理管道,進行反復的沖洗清理等,這樣不僅可以使管道清凈,利于以后的使用,還能夠保護油氣的純度,防止因過度堆積雜質影響再加工油氣的純度。為了保證每一節管道的質量,可以在管子中間安裝一個閥門或者開關,可以隨時控制管道中液體的流動,快速的把握住每一節管道的運行狀況,在遇到問題時可以得到及時的解決,避免引流到其他的管道,影響更大的面積,給清洗帶來不必要的麻煩。
3.前期工作和未來發展
油氣田產生污水是不可避免的,但是,大量的廢水不僅不利于清理和回收,還會造成環境污染,這使得油氣田的所產生的效益和環境的破壞呈現除非常不平衡的關系。因此,污水的排出量需要進行一定程度的控制。這樣做既能保證油氣的質量,還能夠很好的保護環境,防止大氣等自然資源的破壞。科技是不斷進步發展的,對于污水的回收處理技術,在現有的基礎上一定會得到不同程度的發展,力爭做到用最少的原材料生產出更多更有利于生產生活的東西,并且,在此條件下,還要努力做到環保、清潔,形成一個良性的循環。