申請日2013.10.12
公開(公告)日2015.04.29
IPC分類號C02F9/14; C02F103/10; C02F1/76
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;
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。
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。
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中A段停留時間為4～6小時、O段停留時 間為2小時。
6.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。
7.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3的一定量為10～15mg/L。
8.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3中NaClO的加入量根據(jù)小樣試驗確定，進(jìn)而 保持氧化出水的余氯為0.5mg/L。
9.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4得到的凈化污水的濁度小于0.5mg/L、余氯 小于0.1mg/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。
以下為若干實施例。
實施例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)粘度計測定其粘度，通過對比實驗數(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)粘度計測定其粘度，通過對比實驗數(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)粘度計測定其粘度，通過對比實驗數(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)粘度計測定其粘度，通過對比 實驗數(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)。
