公布日：2024.06.14
申請(qǐng)日：2024.03.22
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種高效的采油污水處理方法，涉及油田采出水處理技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括以下步驟：S1、將采油污水靜置后，向其中投加藥劑使懸浮物發(fā)生沉降，將上清液作為第一產(chǎn)水；S2、將所述第一產(chǎn)水進(jìn)行交變電場(chǎng)處理，得到第二產(chǎn)水；S3、向所述第二產(chǎn)水中投加混凝劑，之后進(jìn)行過(guò)濾，得到第三產(chǎn)水；S4、使用納濾膜處理所述第三產(chǎn)水，得到的濾液為最終產(chǎn)水。本發(fā)明在采油污水處理中使用交變電場(chǎng)水處理工藝，解決采出水中的含油、懸浮物超標(biāo)問(wèn)題。同時(shí)提升適用范圍，降低采油污水處理中絮凝劑的投加量和膜單元的運(yùn)行負(fù)荷的作用，提高膜單元的產(chǎn)水率，降低濃水產(chǎn)量。
權(quán)利要求書
1.一種高效的采油污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將采油污水靜置后，向其中投加藥劑使懸浮物發(fā)生沉降，將上清液作為第一產(chǎn)水；S2、將所述第一產(chǎn)水進(jìn)行交變電場(chǎng)處理，得到第二產(chǎn)水；S3、向所述第二產(chǎn)水中投加混凝劑，之后進(jìn)行過(guò)濾，得到第三產(chǎn)水；S4、使用納濾膜處理所述第三產(chǎn)水，得到的濾液為最終產(chǎn)水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S1中，靜置時(shí)間為30-120min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S1中，所述藥劑為混凝劑和絮凝劑，所述混凝劑與絮凝劑的質(zhì)量比為1:30～60，藥劑加入總量為0.1-0.6g/t，沉降時(shí)間為30-120min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S1中，所述混凝劑選自硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等中的一種或幾種，絮凝劑選自陰離子、非離子、陽(yáng)離子絮凝劑中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S2中，采用交變電場(chǎng)處理器產(chǎn)生交變電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為20-30V，處理時(shí)間為30-120min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S3中，所述混凝劑的加入量為0.1-0.3g/t，所述混凝劑選自硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S3中，投加混凝劑后，將所述第二產(chǎn)水的pH調(diào)至6-9。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S3中，首先采用多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行第一步的過(guò)濾，然后再采用石英砂進(jìn)行第二步過(guò)濾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油污水處理方法，其特征在于，步驟S4中，所述納濾膜材質(zhì)為醋酸纖維素(CA)、磺化聚砜(SPS)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)中的一種。
10.一種高效的采油污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至9所述的采油污水處理方法，所述系統(tǒng)包括：一次收油罐，用于收集輸入的采油污水，將其靜置后除去部分懸浮物；緩沖罐，用于收集一次收油罐輸出的產(chǎn)水，能夠緩解污水處理系統(tǒng)中瞬時(shí)大量水流對(duì)系統(tǒng)的沖擊和碰撞，保護(hù)處理設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證污水處理效果；沉降罐，用于收集緩沖罐輸出的產(chǎn)水，并在混凝劑和絮凝劑的作用下使污水中的懸浮物聚集沉降；交變電場(chǎng)處理器，用于收集沉降罐輸出的產(chǎn)水，并產(chǎn)生交變電場(chǎng)；混凝罐，用于收集交變電場(chǎng)處理器輸出的產(chǎn)水，并在混凝劑作用下去除水中重金屬物質(zhì)及殘余的懸浮物雜質(zhì)；多介質(zhì)過(guò)濾器，用于收集混凝罐輸出的產(chǎn)水，除去殘余顆粒物；膜單元，用于收集多介質(zhì)過(guò)濾器輸出的產(chǎn)水，除去其中的離子，得到最終產(chǎn)水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高效的采油污水處理方法，解決了在處理油田采出水時(shí)水質(zhì)合格率低的問(wèn)題，具有藥劑用量少、濁度低、含油量少、懸浮物低、水質(zhì)合格率高的特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種高效的采油污水處理方法，包括以下步驟：
S1、將采油污水靜置后，向其中投加藥劑使懸浮物發(fā)生沉降，將上清液作為第一產(chǎn)水；
S2、將所述第一產(chǎn)水進(jìn)行交變電場(chǎng)處理，得到第二產(chǎn)水；
S3、向所述第二產(chǎn)水中投加混凝劑，之后進(jìn)行過(guò)濾，得到第三產(chǎn)水；
S4、使用納濾膜處理所述第三產(chǎn)水，得到的濾液為最終產(chǎn)水。
優(yōu)選地，步驟S1中，靜置時(shí)間為30-120min。作用為使污水經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的靜置，除去部分懸浮物。
優(yōu)選地，步驟S1中，所述藥劑為混凝劑和絮凝劑，所述混凝劑與絮凝劑的質(zhì)量比為1:30～60，藥劑加入總量為0.1-0.6g/t，沉降時(shí)間為30-120min。所述藥劑的作用為使水中的懸浮物質(zhì)發(fā)生凝聚，形成較大的團(tuán)塊，便于沉降。
優(yōu)選地，步驟S1中，所述混凝劑選自硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等中的一種或幾種，絮凝劑選自陰離子、非離子、陽(yáng)離子絮凝劑中的一種或幾種。
優(yōu)選地，步驟S2中，采用交變電場(chǎng)處理器產(chǎn)生交變電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為20-30V，處理時(shí)間為30-120min。當(dāng)水中顆粒通過(guò)交變電場(chǎng)時(shí)，將被隨機(jī)地附著上正負(fù)電荷。當(dāng)帶有不同電荷的顆粒相遇時(shí)，就會(huì)粘附在一起。
優(yōu)選地，步驟S3中，所述混凝劑的加入量為0.1-0.3g/t，所述混凝劑選自硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等中的一種或幾種。
優(yōu)選地，步驟S3中，投加混凝劑后，將所述第二產(chǎn)水的pH調(diào)至6-9。
優(yōu)選地，步驟S3中，首先采用多介質(zhì)過(guò)濾器進(jìn)行第一步的過(guò)濾，然后再采用石英砂進(jìn)行第二步過(guò)濾，石英砂可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置一層或多層過(guò)濾，以防止產(chǎn)水中的殘余顆粒物堵塞納濾膜。
優(yōu)選地，步驟S4中，所述納濾膜材質(zhì)為醋酸纖維素(CA)、磺化聚砜(SPS)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)中的一種。
優(yōu)選地，步驟S4中，所述最終產(chǎn)水滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996》，可進(jìn)行采油回用或外輸。
本發(fā)明還提供了一種采油污水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)所述采油污水處理方法，所述系統(tǒng)包括：
一次收油罐，用于收集輸入的采油污水，將其靜置后除去部分懸浮物；
緩沖罐，用于收集一次收油罐輸出的產(chǎn)水，能夠緩解污水處理系統(tǒng)中瞬時(shí)大量水流對(duì)系統(tǒng)的沖擊和碰撞，保護(hù)處理設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證污水處理效果；
沉降罐，用于收集緩沖罐輸出的產(chǎn)水，并在混凝劑和絮凝劑的作用下使污水中的懸浮物聚集沉降；
交變電場(chǎng)處理器，用于收集沉降罐輸出的產(chǎn)水，并產(chǎn)生交變電場(chǎng)。使用交變電場(chǎng)處理器能起到良好的除垢放垢作用，可除去20-50％以上的生垢離子，不需再額外添加阻垢劑，此外對(duì)采油污水起到絮凝作用。
混凝罐，用于收集交變電場(chǎng)處理器輸出的產(chǎn)水，并在混凝劑作用下去除水中重金屬物質(zhì)及殘余的懸浮物雜質(zhì)；
多介質(zhì)過(guò)濾器，用于收集混凝罐輸出的產(chǎn)水，除去殘余顆粒物；
膜單元，用于收集多介質(zhì)過(guò)濾器輸出的產(chǎn)水，除去其中的離子，得到最終產(chǎn)水。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果至少包括：
本發(fā)明高效的解決了現(xiàn)有的采油污水處理工藝難以將油田采出水處理達(dá)到油田回注水標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。通過(guò)使用交變電場(chǎng)水處理工藝，水質(zhì)合格率達(dá)97.92％。經(jīng)過(guò)交變電場(chǎng)水處理技術(shù)預(yù)處理的水可以去除水中30％以上的懸浮物及濁度和40％以上的生垢離子(SO42-、CO32-、Ca2+、Mg2+)，無(wú)需添加阻垢劑。交變電場(chǎng)水處理單元處理后的采油污水再進(jìn)入混凝單元和膜單元，能起到降低絮凝劑的投加量和膜單元的運(yùn)行負(fù)荷的作用，提高膜單元的產(chǎn)水率，降低濃水產(chǎn)量。
本發(fā)明在采油污水處理中使用交變電場(chǎng)水處理工藝，解決采出水中的含油、懸浮物超標(biāo)問(wèn)題，形成采油污水新的處理工藝，達(dá)到水質(zhì)提升、防垢緩蝕、保護(hù)環(huán)境、減少污染，使油田采油污水處理站或聯(lián)合站達(dá)到安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)行的要求。同時(shí)，該工藝提升適用范圍，并且減少加藥劑量甚至不需加添加藥劑，產(chǎn)生較少的油泥增量及危廢物。降低采油污水處理中絮凝劑的投加量和膜單元的運(yùn)行負(fù)荷的作用，提高膜單元的產(chǎn)水率，降低濃水產(chǎn)量。
（發(fā)明人：封頂成;秦志偉;侯學(xué)峰;李艷艷;邱首鵬;李芳;馬欣園）
