申請日2013.10.12
公開(公告)日2017.06.30
IPC分類號C02F9/14; C02F1/76; C02F103/10
摘要
本發(fā)明涉及污水處理方法，具體說是一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，經(jīng)該方法處理后的油田污水可用于配制采油聚合物溶液。本發(fā)明所述的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，先經(jīng)強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔進(jìn)行冷卻，再依次通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理、投加NaClO進(jìn)行氧化處理、填有活性炭的多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾處理得到凈化污水，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，能承受較寬的水溫和水質(zhì)波動范圍，操作簡便，運(yùn)行平穩(wěn)，經(jīng)本發(fā)明的處理工藝處理后得到的凈化污水能達(dá)到配制采油聚合物溶液的要求，制得的采油聚合物溶液粘度高，并且粘度穩(wěn)定性好。
權(quán)利要求書
1.一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，其特征在于，所述油田污水為油田采出液經(jīng)油水分離后的油田污水，具體包括以下步驟：
步驟1、油田污水的冷卻：油田污水冷卻到一定溫度;所述一定溫度為適合A/O生化系統(tǒng)中細(xì)菌生長的溫度;
步驟2、生化處理：冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，以除去油田污水中的COD等，其中，A、O段的總停留時間為6～8小時，得到生化出水;
步驟3、氧化處理：向生化出水中投加一定量的NaClO進(jìn)行氧化處理，得到氧化出水;
步驟3的一定量為10～15mg/L;
步驟3中NaClO的加入量根據(jù)小樣試驗(yàn)確定，進(jìn)而保持氧化出水的余氯為0.5mg/L;
步驟4、過濾處理：氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾處理，得到凈化污水;步驟4得到的凈化污水的濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
2.如權(quán)利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，其特征在于，所述油田污水的水質(zhì)特征為：溫度為55～75℃，TDS不大于5000mg/L，硬度為10～50mg/L，堿度為450～800mg/L，COD為350～600mg/L。
3.如權(quán)利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，其特征在于，步驟1中油田污水的冷卻經(jīng)強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，其特征在于，步驟2中A段停留時間為4～6小時、O段停留時間為2小時。
5.如權(quán)利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，其特征在于，步驟2得到的生化出水的COD為50～100mg/L。
說明書
一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水處理方法，具體說是一種油田污水處理方法。尤指一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，處理后的油田污水可用于配制采油聚合物溶液。
背景技術(shù)
油田采出液中含水比例很高，分離后的大量污水需要處理和排放，如果能利用此種水源替代清水(新鮮水)配制采油聚合物溶液，將大大的減少油田的新鮮水使用量和外排污水量，從而節(jié)省大量清水、解決注采不平衡問題、減少油田污水外排、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、增加采油聚合物的經(jīng)濟(jì)效益。
由于油田污水的水質(zhì)成分復(fù)雜，所含的多種離子或物質(zhì)對采油聚合物溶液粘度都有影響，有的影響還很嚴(yán)重，因而對油田污水的水質(zhì)凈化和水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)要求高、難度大。并且利用現(xiàn)有油田污水配制采油聚合物溶液時，采油聚合物溶液的粘度損失較大，且粘度穩(wěn)定性較差，難以達(dá)到配制采油聚合物溶液的要求。
CN101164920指出油田采出廢水經(jīng)過大罐收油-斜管沉降-石英砂或核桃殼過濾組合工藝處理后，再經(jīng)過投加化學(xué)氧化藥劑KMnO4進(jìn)行氧化處理，以去除油田采出廢水中的還原性物質(zhì);然后經(jīng)KMnO4氧化后的出水通過陶瓷超濾膜進(jìn)行分離，以去除油田采出廢水中的沉淀物質(zhì)和懸浮雜質(zhì)，最后用處理后得到的回用水配制采油聚合物溶液，可有效提高采油聚合物溶液的粘度。
大罐收油-斜管沉降-石英砂或核桃殼過濾組合工藝處理雖然能有效降低油田采出廢水中的油分等含量，但該廢水中仍然含有大量的有機(jī)雜質(zhì);用KMnO4進(jìn)行氧化處理雖能去除油田采出廢水中的還原性物質(zhì)，但其用量大，去除效果也受油田采出廢水酸堿度影響大，且反應(yīng)產(chǎn)生的MnO2也大量增加懸浮物量，同時過量的KMnO4處理困難;最后用陶瓷超濾膜過濾時也易產(chǎn)生污堵的問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，本發(fā)明所述的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，以冷卻-生化-氧化-過濾工藝提供了一種解決用油田污水配制采油聚合物溶液時，采油聚合物溶液的粘度損失較大，且粘度穩(wěn)定性較差的方法，滿足了用油田污水替代清水配制采油聚合物溶液的要求(達(dá)到回注水標(biāo)準(zhǔn)，同時達(dá)到注聚要求的粘度)。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：
一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，其特征在于，所述油田污水為油田采出液經(jīng)油水分離后的油田污水，具體包括以下步驟：
步驟1、油田污水的冷卻：油田污水冷卻到一定溫度;
步驟2、生化處理：冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，以除去油田污水中的COD等，其中，A、O段的總停留時間為6～8小時，得到生化出水;
步驟3、氧化處理：向生化出水中投加一定量的NaClO進(jìn)行氧化處理，得到氧化出水;
步驟4、過濾處理：氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器進(jìn)行過濾處理，得到凈化污水。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述油田污水的水質(zhì)特征為：溫度為55～75℃，TDS不大于5000mg/L，硬度為10～50mg/L，堿度為450～800mg/L，COD為350～600mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1中油田污水的冷卻經(jīng)強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔進(jìn)行。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1中的一定溫度為適合A/O生化系統(tǒng)中細(xì)菌生長的溫度。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟2中A段停留時間為4～6小時、O段停留時間為2小時。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟2得到的生化出水的COD為50～100mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟3的一定量為10～15mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟3中NaClO的加入量根據(jù)小樣試驗(yàn)確定，進(jìn)而保持氧化出水的余氯為0.5mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟4得到的凈化污水的濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于：
1、本發(fā)明所述的油田污水水質(zhì)TDS(總?cè)芙庑怨腆w，由無機(jī)離子貢獻(xiàn))限定在不大于5000mg/L，無須特別除去無機(jī)離子;
2、本發(fā)明所述的油田污水冷卻后進(jìn)行生化處理，保證了生化處理效果;
3、本發(fā)明利用NaClO代替KMnO4氧化處理油田污水，其用量少，并且克服了KMnO4處理效果受水體酸堿度影響大、大量增加懸浮物量、過量KMnO4難處理和超濾膜過濾易污堵的困難，同時，用NaClO替代Ca(ClO)2不會增加對采油聚合物溶液粘度及粘度穩(wěn)定性影響較大的鈣離子含量;
4、本發(fā)明所述的油田污水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器可除去剩余氧化劑。
本發(fā)明的有益效果是：
1、油田采出液中含水比例很高，分離后的大量污水需要處理和排放，本發(fā)明利用此種水源將大大的減少油田的新鮮水使用量和外排污水量，從而節(jié)省大量清水(新鮮水)、解決注采不平衡問題、減少污水外排、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)、增加聚合物的經(jīng)濟(jì)效益;
2、本發(fā)明的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，降低了油田污水中的有機(jī)雜質(zhì)，NaClO用量小，處理效果不受水體酸堿度影響，不增加懸浮物量，多介質(zhì)過濾器不易污堵;
3、本發(fā)明的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，適應(yīng)性強(qiáng)，能承受較寬的水溫和水質(zhì)波動范圍;
4、本發(fā)明的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，操作簡便，運(yùn)行平穩(wěn);
5、本發(fā)明的配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法,處理后得到的凈化污水達(dá)到配制采油聚合物溶液的要求，采油聚合物溶液粘度高，并且粘度穩(wěn)定性好。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種配制采油聚合物溶液的油田污水處理方法，所述油田污水為油田采出液經(jīng)油水分離后的油田污水，其水質(zhì)特征滿足：溫度為55～75℃，TDS不大于5000mg/L，硬度為10～50mg/L，堿度為450～800mg/L，COD為350～600mg/L，
具體包括以下步驟：
1、油田污水的冷卻：油田污水冷卻到一定溫度;
2、生化處理：冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，以除去油田污水中的COD等，其中，A、O段的總停留時間為6～8小時，得到生化出水;
3、氧化處理：向生化出水中投加一定量的NaClO，進(jìn)行氧化處理得到氧化出水;
4、過濾處理：氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理后得到凈化污水。
過濾處理為現(xiàn)有技術(shù)，只是所述多介質(zhì)過濾器需增加活性炭填充層，活性炭填充層的厚度或填充量按設(shè)計(jì)要求定。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1中的油田污水的冷卻經(jīng)強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔進(jìn)行。
強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔與常規(guī)的噴淋塔、冷卻塔不同，強(qiáng)制通風(fēng)可以根據(jù)進(jìn)水溫度高低確定通風(fēng)強(qiáng)度，獲得適宜的生化溫度條件。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟1中的一定溫度為適合A/O生化系統(tǒng)中細(xì)菌生長的溫度(通常為45℃以下)。
A/O生化系統(tǒng)中菌種的選擇和溫度的控制均為現(xiàn)有技術(shù)。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟2中A段停留時間為4～6小時、O段停留時間為2小時。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟2得到的生化出水的COD為50～100mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟3的一定量為10～15mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟3中NaClO的加入量根據(jù)小樣試驗(yàn)確定，進(jìn)而保持氧化出水的余氯為0.5mg/L。
在上述方案的基礎(chǔ)上，步驟4得到的凈化污水的濁度(回注要求)小于0.5mg/L、余氯(影響采油聚合物溶液的粘度及粘度穩(wěn)定性)小于0.1mg/L。
利用過濾處理后得到的凈化污水配制采油聚合物溶液，制得的采油聚合物溶液粘度高，并且粘度穩(wěn)定性好。
以下為若干實(shí)施例。
實(shí)施例1
油田污水1(溫度75℃，TDS5000mg/L，硬度50mg/L，堿度800mg/L，COD600mg/L)經(jīng)過強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔冷卻到40℃;
冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，其中，A段停留時間為4小時、O段停留時間為2小時，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD為100mg/L;
向生化出水中投加10mg/L的NaClO，進(jìn)行氧化處理，得到的氧化出水保持余氯為0.5mg/L;
氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理，得到的凈化污水1濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
實(shí)施例2
油田污水2(溫度55℃，TDS2850mg/L，硬度30mg/L，堿度450mg/L，COD350mg/L)經(jīng)過強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔冷卻到37℃;
冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，其中，A段停留時間為6小時、O段停留時間為2小時，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD為88mg/L;
向生化出水中投加12mg/L的NaClO，進(jìn)行氧化處理，得到的氧化出水保持余氯為0.5mg/L;
氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理，得到的凈化污水2濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
實(shí)施例3
油田污水3(溫度70℃，TDS2100mg/L，硬度10mg/L，堿度450mg/L，COD360mg/L)經(jīng)過強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔冷卻到45℃;
冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，其中，A段停留時間為4.5小時、O段停留時間為2小時，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD為50mg/L;
向生化出水中投加15mg/L的NaClO，進(jìn)行氧化處理，得到的氧化出水保持余氯為0.5mg/L;
氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理，得到的凈化污水3濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
對比例1
油田污水1(溫度75℃，TDS5000mg/L，硬度50mg/L，堿度800mg/L，COD600mg/L)經(jīng)過強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔冷卻到40℃;
冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，其中，A段停留時間為4小時、O段停留時間為2小時，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD為100mg/L;
向生化出水中投加10mg/L的Ca(ClO)2，進(jìn)行氧化處理，得到的氧化出水保持余氯為0.5mg/L;
氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理，得到的凈化污水4濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
對比例2
油田污水2(溫度55℃，TDS2850mg/L，硬度30mg/L，堿度450mg/L，COD350mg/L)經(jīng)過強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔冷卻到37℃;
冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，其中，A段停留時間為6小時、O段停留時間為2小時，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD為88mg/L;
向生化出水中投加12mg/L的Ca(ClO)2，進(jìn)行氧化處理，得到的氧化出水保持余氯為0.5mg/L;
氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理，得到的凈化污水5濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
對比例3
油田污水3(溫度70℃，TDS2100mg/L，硬度10mg/L，堿度450mg/L，COD360mg/L)經(jīng)過強(qiáng)制通風(fēng)敞開噴淋塔冷卻到45℃;
冷卻后的油田污水通過A/O生化系統(tǒng)進(jìn)行生化處理，其中，A段停留時間為4.5小時、O段停留時間為2小時，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD為50mg/L;
向生化出水中投加15mg/L的Ca(ClO)2，進(jìn)行氧化處理，得到的氧化出水保持余氯為0.5mg/L;
氧化出水通過填有活性炭的多介質(zhì)過濾器，進(jìn)行過濾處理，得到的凈化污水6濁度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
采油聚合物溶液的實(shí)施例1
將固體采油聚合物PAM分別溶于油田污水1、油田污水2、油田污水3和凈化污水1、凈化污水2、凈化污水3中，配制成濃度為1500mg/L的采油聚合物溶液，80℃時，使用0號轉(zhuǎn)子、6轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定其粘度，通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，采用凈化污水1、凈化污水2、凈化污水3配制的采油聚合物溶液的粘度顯著提高。
采油聚合物溶液的實(shí)施例2
將固體采油聚合物PAM分別溶于油田污水1、油田污水2、油田污水3和凈化污水4、凈化污水5、凈化污水6中，配制成濃度為1500mg/L的采油聚合物溶液，80℃時，使用0號轉(zhuǎn)子、6轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定其粘度，通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，采用凈化污水4、凈化污水5、凈化污水6配制的采油聚合物溶液的粘度顯著提高，但提高幅度不如采用凈化污水1、凈化污水2、凈化污水3配制的采油聚合物溶液的粘度。
采油聚合物溶液的實(shí)施例3
將固體采油聚合物PAM分別溶于油田污水1、油田污水2、油田污水3和凈化污水1、凈化污水2、凈化污水3中，配制成濃度為1200mg/L的采油聚合物溶液，保持80℃，使用0號轉(zhuǎn)子、6轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定其粘度，通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，采用凈化污水1、油田污水2、油田污水3配制的采油聚合物溶液的粘度穩(wěn)定性顯著提高。
采油聚合物溶液的實(shí)施例3
將固體采油聚合物PAM分別溶于凈化污水4、凈化污水5、凈化污水6中，配制成濃度為1200mg/L的采油聚合物溶液，保持80℃，使用0號轉(zhuǎn)子、6轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定其粘度，通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，采用凈化污水4、凈化污水5、凈化污水6配制的采油聚合物溶液的粘度穩(wěn)定性顯著低于采用凈化污水1、凈化污水2、凈化污水3配制的采油聚合物溶液的粘度溫度性。
本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
