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除油废水的处理方法范文1
伴随着我国城市化脚步的加快,工业的快速发展,其工业废水也随着城市经济的发展而增加,此时由于废水的过多排放对我国的水资源环境也就造成了很大的污染,严重地甚至超过了水环境的自净能力。那么从另外一方面来说,生态环境被严重的破坏,各种水生动物惨遭灭绝。这样的经济发展模式是不可持续的,为此,必须研究出好的方法来处理生产中所产生的高污染的工业废水。
一、我国水资源的现状
1人均占有量少
虽说我国水资源总量在世界排名第6位,达到了28000多亿m3,但是我国人口数量大,根据最新的第六次全国人口普查主要数据显示我国人口约13.7亿,也就是说我国人均水资源占有量仅2000m3,仅为世界平均水平的2/9,而且西北以及我国中原地区严重缺水,多达12个省市的人均水资源的占有量低于联合国可持续发展委员会的1750m3的紧张线,华北等地由于过度开采地下水导致地面塌陷。严峻的水资源形势,不利于我国的可持续发展。
2工业用水量大、污染严重
自从我国改革开改以来,我国逐渐发展成为工业大国,各种工业在我国如雨后如笋一般迅速的涌现出来,并且国外许多的低效益高的污染企业也大量的加入我国,在促进经济发展的同时,对水环境也造成了严重的污染。目前我国工业用水量占全国总取水量的20%以上,特别是造纸行业与冶金行业。其次,工业用水的污染严重,我国全年废水的排放量达670亿m3,其中约70%是属于工业废水,从目前来看,工业上对水资源的利用还处于粗放式状态,水资源的利用效率极低。统计还表明,我国工业万元增加值用水量是发达国家的5-10倍,水的重复利用率为50%,而发达国家已达85%。如此严重的现实,对工业废水的处理要求刻不容缓,以下主要探讨工业废水的几种处理方法。
二、工业废水的处理方法
1物理法
我们通常所说的物理法也就是通过借助物理的相关作用来去除废水中污染物质的技术。物理法并不改变废水的化学性质,是在处理的过程中通过某种特定的机械装置,利用物理的原理,使废水中不易溶解的有害物质分离,以减少对环境的影响。物理处理法是贯穿于水资源利用的整个过程的,工业用水的水质和水量在生产过程中因为不断的被消耗而发生变化,在这个过程中,可以对水质和水量进行调解,使其达到利用的最佳状态,减少对水资源的污染。
而目前成熟的物理方法有:(1)重力分离;工业废水中所存在的部分杂质由于密度较大的缘故会沉于水底,这样很容易就能够被分离出来;(2)浮力分离,同重力分离的原理一样,根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小,浮力浮上法可分为自然浮上法、气泡浮上法和药剂浮选法,都可使密度小的杂质上浮,从而处理掉;(3)体积分离,对与悬浮与水体中密度与水体相同,但是体积较大的杂质,通过过滤方式可以处理掉。磁力分离,磁性污染物可直接通过磁场去除;非磁性污染物需投加磁粉接种后,才能通过磁场去除。
2化学法
物理处理方法只是去除了废水中的杂质,并没有改变水的性质,其污染的根源性还存在于水中,需要用化学的方法来做进一步的处理。在化学处理中常用的方法是氧化还原法,可以将溶解于废水中的有毒物质转化为微毒或者无毒的物质,在工业废水中重金属离子是最重要的污染物有Hg2+、Pb2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+、As3+、Ni2+、Cd2+等,即使微量存在也能引起严重的后果。对各种有毒物质的分解常用的化学方法是电解法,对于一些电极的电位为负的金属,例如废水中的镍离子(Ni2+)、铬离子(Cr6+)和贵金属Au、Ag等的去除和回收,我们一般采用电渗析电解法从镀镍废水中回收金属镍。
电解过程产生H2O2或·OH,H2O2和·OH均有强杀菌作用。一般情况下,电解法所消耗的资源太大,对比而言,光氧化法就显得更为节能。这种方法是利用强烈的可见光或者紫外线是工业废水中的各种物质发生反应,以O3、H2O2、O2和空气等作为氧化剂,将其氧化作用和光化学辐射相结合,产生氧化能力很强的自由基,其氧化效果比单独使用UV和O3要好得多,这是目前光氧化法研究中效果最好的方法。
3生物法
那么生物法是利用微生物(细菌、霉菌及原生动物等)特有的功能(如代谢作用)吸附、降解废水中的有机污染物,将废水中呈溶解、胶体以及微细悬浮状态的有机物、有毒物等污染物质,转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。常用的方法有活性污泥法、生物膜法与厌氧法。活性污泥法是通过在充分供氧的条件下,使废水与存在于活性污泥中的微生物接触,这些微生物将把工业废水中的有机物作为食料,消耗掉并迅速生长繁殖,再进一步消耗有机物,使废水得以净化,这是现在得到最广泛使用的生物处理法。生物膜法是指给废水一个特定的流通渠道,而这些渠道上铺满了各种杂质,这些杂质上吸附着各种微生物,当废水流过使,这些微生物就会吸附和降解存在于废水中的有机质,最后使水得到净化,但是流水通道上会形成污泥状的生物膜,最后脱落,流入废水沉定池。厌氧法指在无分子氧条件下通过厌氧微生物的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。这样的转化可谓一举两的,在处理工业废水的过程中还可以获得沼气,如果充分利用起来,又将是一种不可多得的资源。
4组合工艺
工业生产往往在用水过程中会加入各种物质产生多种污染物质,同时我国的排放标准日趋严格,因此,许多工业废水不可能仅依靠单一的处理方法就能解决污染问题,需要根据污染物的种类与性质,有针对性的采用不同的组合工艺,通常的组合工艺路线如下:预处理系统生化处理系统深度处理系统
预处理系统主要采用物理或化学法,也可以是物理法和化学法的组合;生化处理系统主要采用生物法,好氧法、厌氧法,或者是二者组合,比如氨氮含量高的废水,我们通常采用厌氧+好氧的组合工艺(A/O法);深度处理系统近年来发展迅速,深度处理的目的是达到废水循环使用,根据循环水的用途也需要采用不同的处理单元组合。
三、保障工业废水得到处理的措施
1加强技术指导对工业废水的处理
就目前而言,我国大多数工业企业还不具备先进的处理技术,他们虽然有处理废水的意识,但是由于在技术上的缺乏,从而导致工业废水在处理的过程中不够彻底,而导致污染环境的情况出现。在这种情况下,政府部门就应该组织专门的技术队伍对各个工业企业的废水处理给予指导,定期培训各企业的技术人员,加强与他们的沟通,提高技术人员的专业素质。
2政策上的支持
政府部门可以设立专项资金用于处理工业废水,对工业废水的处理无疑将会加大各企业的运营成本,那么通过政府专项资金的支持可以使这问题得到有效的环节。对处理工业废水的企业给予一定的经济补贴或者税收上的优惠政策,来鼓励各工业企业做好工业废水的处理。
四、结束语
就以上所述,对工业废水处理的方法还有许多需要我们去优化,改善的地方,我们今后在工作过程中还可以根据相关的特殊情况去结合物理、化学、生物等处理方法,从而达到各取其长,避开其短的效果,以期达到即对环境有利的前提下还能够降低工业废水处理的成本,还可以得到我们想要的资源。因此将来更好的方法还需要后续更多的研究去做更多的探索。
除油废水的处理方法范文2
关键词:炼焦酚氰废水处理工艺
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
随着国家对环保事业的日趋重视,国内炼焦规模在60t/y以上的焦化厂都相应的建成了或正在兴建自己的污水处理厂(炼焦废水限期的达标排放成为所有炼焦厂能否存活的一个硬性指标)。鉴于此,我介绍一下由鞍山焦耐院设计、我单位施工的山西太兴焦化酚氰废水处理站的工艺及施工注意事项。目前,按照该工艺建成的山西太兴焦化厂酚氰废水处理站,工艺运行稳定,出水水质完全达到污水排放标准,是目前已建成的污水处理站中运行效果最好的。
本污水处理站主要用于处理炼焦、煤气净化和化产品回收过程中产生的酚氰工艺废水。
水处理站进水水质如下:
酚:<700mg/l;氰:<8.3mg/l;油:<100mg/l;CODcr:<3500mg/l;总氮:<300mg/l;SS:<100mg/l;PH:8~9。
水处理工艺全过程包括:水质预处理、生物化学处理和后混凝沉淀、废物处理与处置、空气及药剂系统、系统控制及分析化验几个部分。
下面先对工艺部分阐述:
一、水处理工艺
1、水质预处理
预处理的主要目的是去除废水中的油和为生化处理提供合适的水质
条件,预处理包括重力除油、浮选除油及事故调节几项内容。水质预处理设施主要有重力除油池、轻油分离池、调节池、重油罐及浮选设备等。
⑴、重力除油:厂区自流管道送来的其它废水(约14m³/h),自流入1#泵房下的1#吸水井中,经2台污水提升泵提升后,连同化产工艺送来的蒸氨等废水(约21m³/h)一同进入重力除油池进行除油,重油沉淀在除油池下面的集油斗中,轻油浮至除油池表面,由除油池四周的集油槽收集后至轻油分离池。
⑵、浮选除油:主要去除废水中的乳化油,本工艺采用部分水加气浮选。
⑶、事故调节:本事故调节主要指污水处理站的内部调节。
2、生化处理和后混凝沉淀
⑴、生化处理:本工程生化处理采用A/A/O内循环生物脱氮工艺,
主要目的是通过生物的生物化学活动来降解焦化工艺废水中的有毒有害物质、降低废水中的COD、NH3―N等含量,生化处理的主要设施有厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、污泥回流系统及消泡设施等。
⑵、后混凝沉淀:混凝沉淀主要是通过物理化学方法进一步降低出
水中的悬浮物和COD。后混凝沉淀包括加药混合反应及泥水分离几个过
程。
3、废物处理与处置
废物的处理与处置的内容是指对废水处理过程中所产生的重油、轻
油、浮油和剩余污泥及絮凝污泥的收集、处理和最终处置。
⑴、重油的处理与处置:除油池集油斗中沉集的重质油,应定期用除油池顶上的油泵抽出至1#泵房顶上的重油罐中,加热至70℃左右,启动油泵进行抽油。重油罐中的油水混合液经过一定时间的静置后,通过重油罐上的分层放液阀将分离后的上清液放出,并经分离水管路送回至1#泵房1#吸水井中,返送到除油系统再进行除油处理。
⑵、轻油的收集与处置:浮在除油池书面上的轻油,应用抬高除油池中工作液位的方法,将轻油导入集油槽中,可采用连续除油或定期除油方式。
⑶、污泥的处理与处置:混凝沉淀池排放处的絮凝污泥和二沉池排出的剩余污泥,应送到污泥浓缩池进行进一步脱水处理。絮凝污泥经污泥提升泵提升后经三角计量堰后进入污泥浓缩池,剩余污泥是从回流污泥中分出经三角计量堰后进入浓缩池。
4、系统控制
⑴、污水提升自动控制:油水分离池分离水、污泥浓缩池及厂区其他酚氰废水,自流进入1#泵房的1#吸水井中,由污水提升泵抽送至除油池。该泵由井内液位控制自动工作,高液位开泵,低液位停泵。超高液位报警。
⑵、液位、流量、温度、溶解氧、PH值控制:
在各种管道及各种泵出流管道上设有流量检测装置,在1#吸水井、缺氧池、好氧池中,设有检测液位的仪表装置,可在厂内集中控制室的仪表盘上读出,并设有高低液位自动报警。
5、药剂投加系统:
药剂配制投加系统也是废水处理过程的重要附属设施。其投配装置设在综合楼内。在综合楼内设有纯碱(NaCO3)、磷(P)、聚合硫酸铁(PFS)、和聚丙烯酰胺(PAM)四种药剂的药剂搅拌槽、药液输送设备和流量定量装置。
6、空气系统
它是废水处理系统过程的重要附属设施,在鼓风机房设有三台离心鼓风机,通过空气管道和好氧池底部的微孔曝气器向好氧池供氧,水中溶解氧的浓度维持在24mg/l。
7、分析化验
分析化验设在综合楼化验室中,有可供焦化污水处理系统水质分析及系统监测用的分析化验仪器和设备。焦化污水处理过程中,水和泥的分析化验项目操作分常规和抽查两种项目。常规项目每天一次,抽查项目每周一到两次。此外,还应根据污水处理过程中的实际情况来决定分析化验的项目和频率。
二、水处理的施工:在此仅指为保证各项工艺项目功能的实现而进行的安装所应注意的事项以及采取的必要的完善措施。
1、水质预处理工段的安装注意事项:① 6个除油斗中均安装蛇形蒸汽加热管,除油斗为四面倒锥体,四个面上的蒸汽管道串联连接,冷凝液直接通过疏水阀排放在废水里;②在重油罐中也加设盘管,在冬季及液体温度较低时,排油前先通蒸汽加热,以便于油的流动及油水分离;③在轻油分离池中加设蒸汽弯管;④所有弯管全部采用180°成型弯头。在布置加热管时,管道间距应均匀,离罐壁(池壁)要有不小于50mm的间隙。⑤除油池蒸氨废水入口上加设切断阀门及旁路阀门,当故障发生时,蒸氨废水可通过阀门切换,直接排放到调节池中;⑥为防止冬季气温过低,不利于微生物的存活及管道冻结爆裂,在调节池及3#、4#吸水井中均加设蒸汽加热管道;⑦对于重力流管道,必须注意管道的流向和坡度。
2、生化处理和后混凝沉淀工段安装注意事项:①厌氧池、缺氧池的填料安装要均匀合理,绑扎要牢固;填料的支架在安装时,上下要对应,相互应平行。②进厌氧池、缺氧池的布水器在安装时,定位应准确。③好氧池内的微孔曝气器在安装时应布置均匀,并应根据曝气量的大小调整安装数量,曝气器安装时一定要保证管道内清洁,在空气管道吹扫前,不得与空气管道连接。④好氧池上设消泡水管道,消泡水来自循环水排污管道,消泡喷头按图纸要求布置,朝向合理。好氧池上布置污泥回流管道,坡度从提升泵房坡向进水口,且不小于10%。⑤消泡水管道、稀释水管道上均应安装流量装置,便于计量投入水量及稀释倍数。⑥各沉淀池输送污泥的管道及出水堰的自流管道,必须保证坡度及走向合理,尽量减少弯头或少用90°弯头,以减少阻力。
3、投加药系统的安装注意事项:各种药剂的搅拌桶在安装时应注意相互位置及工作液面与输送泵进出口的高度,保证搅拌桶内搅拌轴的垂直度。
除油废水的处理方法范文3
气化炉生产过程中产生的污水需要进行酚氨回收和生化处理达标后排放,煤气水分离装置是酚氨回收的预处理环节,主要任务是脱除煤气水中的溶解气、含尘焦油、焦油、中油等。煤气水装置主要负责除油的设备有油分离器、初焦油分离器、最终油分离器、双介质过滤器。煤气水储槽是废水预处理后的酚水储存装置,容积11032m³,直径31000mm,高度18657mm。加压气化、洗涤冷却排入煤气水分离的废水中含油量较高,煤气水分离装置内设备除油能力未达到设计标准,产品煤气水中时常串油,对酚氨回收工艺有较大的影响,造成酚水浑浊、萃取塔萃取效果差、醚消耗量大、塔器操作不稳、稀酚水指标不合格等直接影响后续生化处理环节。因此,煤气水储槽中产品煤气水的含油量指标至关重要,直接影响着废水的处理效果。已经成为碎煤加压气化废水处理工艺技术发展的一个重要制约因素,甚至已经成为制约煤化工废水处理技术发展的一个瓶颈。
2煤气水储槽脱油新方法
煤气水分离设备除油效果不好,油随废水进入煤气水储槽,在储槽中停留时间较长,静置后油水分离,储槽液面上形成油层,原设计储槽上部没有排油管线,如果长时间不排出这部分轻油,油能顺水流进入后续系统。设备内部在距离设备底部7m、10m位置设计两处排油管线,管线入口设有溢流堰,出油管线引入油分离罐,罐底设计管线引至现有中油泵入口,中油泵把油送人油槽。油分离罐顶部与储槽相连接用以平衡压力,底部设有排水管线,也可用于排污。罐体设计有液位计,方便查看液位。油缓冲槽直径约3m,高3m,容积约21m³,占地面积约7㎡。
3新方法工艺分析
以某公司废水处理工艺为例,选取连续运行1个月的数据进行分析,煤气水储槽入口取样点水中油含量平均值967.46mg/L,出口取样点水中油含量平均值743.14mg/L。其差值为224.32g/m³。以系统运行负荷为175m³/h计算,底部沉积焦油忽略不计,则每小时产生中油39256g/h,每天产生中油0.94t,每年产生中油343.88t。相比原设计,增设煤气水储槽排油系统,解决储槽长时间排不出顶部中油的困扰,减轻中油串入酚氨回收对其工艺设备造成的影响。投入成本低,实际应用意义大,增强水处理环节除油效果,收集的中油可用于生产出售,提升产品煤气水水质,在工艺上是简单易行可靠的排油方法。
4结论
(1)新工艺方法顺利实现的废水中油的顺利脱除,工艺流程简单易行,是一种新型便捷的脱油方法。
(2)煤气水储槽中水的顺利脱油对后续废水处理工段有重要的意义,解决了煤气化废水处理工艺中煤气水带油、COD高的问题。促进了废水处理工艺和煤化工技术的发展。
除油废水的处理方法范文4
关键词:中小型油厂;油脂废水;工艺选择
引 言:随着国家对环境保护的重视,油脂行业对生产废水也加强了治理力度。但是目前报道的处理工艺与设备多半适用于大型油厂,而数量众多的中小型油厂却因资金、技术、场地、成本等原因难以采用这些处理工艺设备。笔者通过对目前常用的油脂废水处理工艺进行了比较,提出适合中小型油厂废水处理的工艺。
一、污水水质水量
中小型油厂生产过程中所产生的废水主要为油脂废水,该废水是一种有机物和乳化油等油脂含量极高、金属和有毒物质含量低的工业废水,其COD、BOD、SS含量均很高,但可生化性较好,废水的排放多为间歇排放,水质水量波动较大,PH值也不稳定。
二、处理工艺选择原则
针对中小型油厂污水水质、水量变化较大,从业人员的技术水平和管理水平较低,并能以最小的投资和运行费用达到预期处理效果的实际情况选择适用的处理工艺,使出水达到排放标准,选择原则如下:
(一)针对中小型油厂污水水质水量变化大的特点,选择抗冲击负荷,调节能力强的工艺,并要求工艺成熟可靠。
(二)尽量采用经济节能型的工艺及设备,减少处理设施的数量;
(三)选择对操作运行人员的水平要求不高的工艺,同时减少运行人员的数量,进一步减少运行费用。
(四)选择工艺流程短,占地面积少,以节省土建费和设备费,从而减少总投资。
三、预处理技术
油脂废水常用的预处理技术有:隔油、气浮、混凝破乳及水解法。
(一)隔油
隔油池为自然上浮分离装置,常用的有平流式和斜板式,主要用于去除废水中上浮分散油和部分悬浮物,可能除去的最小油滴粒径为100-150μm。通常进入隔油池的废水,含油量越高,油粒径就越大,利用隔油池处理的效果就越好。虽然隔油池对分散油的去除效果非常好,但对乳化油的处理效果就相对较差,所以要向油脂废水中投入破乳剂,将乳化油转变为分散油再进行处理,就可达到理想的效果。在常用的隔油池中,平流式隔油池占地面积大,废水停留时间长,除油效果差。目前采用多层波纹板隔油池,缩短油粒上浮距离,避免返混,提高了除油效率。
(二)气浮
气浮与隔油的最大区别是,隔油是依靠自然上浮,而气浮则是利用微气泡,实行强制上浮。常用的气浮方法有:溶气气浮、电解气浮和机械碎气气浮。植物油脂厂中目前采用的废水预处理方式多为溶气气浮。采用气浮去除油脂时,通常先投加混凝剂,中和或改变胶体粒子表面电荷,破坏乳化油的稳定性并形成絮凝体,投加混凝剂可使气浮法的除油效率提高1倍[1]。
(三)混凝破乳
混凝破乳是在植物油脂废水中加入破乳混凝剂,该混凝剂为无机高分子化合物,在水中解离后,能同时发挥粒子间吸附架桥与电中和作用,将胶体凝聚而沉淀。与一般的混凝剂药剂相比具有优异的脱色功能,一次完成破乳与混凝过程。但是单靠使用破乳混凝剂进行废水预处理,则存在破乳混凝剂投加量大,聚析以及沉降分离的时间长,设备占地面积大等问题。
(四)水解法
生物水解法是对油脂废水进行厌氧预处理的工艺,主要用于处理浓度较高的油脂废水。生物水解法能够去除油脂废水中的有机物,该工艺将有机物的厌氧分解始终控制在水解、酸化阶段,利用水解菌和产酸菌将废水中的大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物。该方法操作管理较方便,抗冲击负荷能力强,占地面积小,工程投资小,目前该工艺已被广泛应用于植物油脂废水的预处理。
四、二级处理技术
(一)厌氧处理
厌氧工艺既可以处理高浓度有机废水、也可以处理低浓度有机废水,应用范围广。目前常用的厌氧处理工艺有升流式厌氧污泥床(UASB),厌氧生物滤床(AF)和厌氧复合床(AFB)等,厌氧处理后出水COD浓度较高,仍需进行好氧处理,提高出水水质。
虽然厌氧处理工艺在国内植物油厂废水处理中已有多项工程投入运行,但目前国内已有的生物处理工艺大部分还是好氧处理工艺。究其原因,一是厌氧法存在启动时间长,操作管理复杂等缺点;二是对于中小型油厂,生产规模较小,因此废水处理工程也较小,工艺产生的沼气量少而无法利用,处理较为困难,因而有专家建议在目前油脂废水处理中采用厌氧工艺还需作周全的考虑[2]。
(二)好氧处理
好氧生物处理时目前植物油脂废水处理中应用最多的工艺,目前油脂废水处理中,好氧处理工艺较多采用活性污泥法、SBR法、生物膜法等.
1.活性污泥法
活性污泥法对COD 的去除率一般为80%,BOD5 为90%[3],用来处理含脂类废水时一般难以达到废水综合排放标准,其主要原因:一是游离脂肪酸在水中溶解度很差,含酸废水酸化时,游离脂肪酸会形成黏滞的难以过滤的沉淀物,即使在相同pH 的溶液中,滤液中仍含有极限溶解度所允许的黏质,给水处理带来很大的困难;二是传统活性污泥法中,大部分微生物对中长碳链脂肪酸及油脂的直接分解能力低,对高浓度有机废水的抗冲击能力差,并且容易产生污泥膨胀等问题。因此不适用于中小型油厂废水处理。
2.SBR法
SBR(Sequencing Batch Reactor),即间歇式活性污泥法,是近几年国内外应用较为广泛的生物处理技术。SBR 工艺集厌氧、好氧、沉淀处理于一池,它具有工艺简单、经济、处理能力强、耐冲击负荷、占地面积少、运行方式灵活和不易发生污泥膨胀等优点,对于浓度高、水量小的废水处理比较适合。
3.生物膜法
目前国内处理含脂类废水时使用的好氧生物处理系统多采用生物膜工艺,现有的生物膜工艺包括生物接触氧化、生物转盘和生物流化床等,其中生物接触氧化法应用最广泛。
在相同运行条件下,生物膜系统处理效果优于活性污泥系统,其COD、BOD 和油脂去除率分别可达97%、99%和82%[4],出水水质可达到废水综合排放二级标准。在相同的污染物去除率下,生物膜系统的运行管理更方便,抗冲击负荷能力较强,并克服了活性污泥系统存在的一些问题,如污泥流失问题和污泥上浮现象。但生物膜法对脂类、SS、色度的去除有限,所以废水在进入生物膜工艺前需要预处理。生物膜法工艺主要适用于含脂类废水水量不大、场地较小的情况[5]。
五、结语
综上所述,在预处理技术中,隔油、气浮、水解法占地面积小、运行管理方便,可用于中小型油厂的废水预处理,在二级处理工艺中,好氧处理中的SBR法和生物膜法适用于中小型油厂的二级处理。中小型油厂在选择废水处理工艺时,必须结合实际情况,综合考虑各方面因素,慎重选择适宜的处理工艺,以达到最佳的处理效果,同时将去除废水中有机污染物与油脂回收结合起来,以达到较好的环境效益和经济效益。
参考文献:
[1]段艳平,代朝猛,曾科,等.含脂类废水处理研究进展[J].工业水处理,2008.28(2):18
[2]北京水环境技术与设备研究中心.三废处理工程技术手册[M].北京:化学工业出版社,2000.
[3]赵庆良,李伟光.特种废水处理技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003:25-26.
除油废水的处理方法范文5
此外,川东北为典型的山区地貌,各气田、油气井(尤其边远井)间交通距离很远,采出水系统极为分散,不同气井采出水量及水质差异很大,对水处理工艺的选择和流程布局带来不小的难度。
1 川东北采气废水现状及水质特点
1.1 采气废水现状及趋势
目前,区内在产气井36口,产气量约3×108m3/a,其中产水气井17口,单井产水量0.2-184m3/d,采出水总量360m3/d。YB海相高含硫气田投产(预计2015年)后,各类气井近80口,天然气产能约40×108m3/a,采气废水总量近1000m3/d(目前,HB与MLB气田产水总量约为330m3/d;YB高含硫气田预计产水总量400m3/d)。
HB气田开采年限不足10年,气井生产平均水气比高达17.8m3/104m3,即每采出1×104m3气将带出17.8m3废水。不难看出,川东北带水采气和排水采气井将逐渐增多,且随开采程度不断深入,产水气井将逐渐增多,单井产水量及采气废水总量会越来越大,因此采气废水的处理是气田正常开发面临的重大问题之一。
1.2 采气废水的水质特点
采气废水指采气过程中随天然气一同带出地面的各种废水,主要为地层水与凝析水,但川东北大多气井投产前经过酸化、压裂等储层改造措施,残留在地层中的作业液,使气井采出水成分更加复杂、水质进一步恶化。
例如YB9井6836-6857m1个水样分析结果为:臭鸡蛋气味的黑色不透明液,水型为CaCl2型,氯根37597.92mg/l,总矿化度58133.12 mg/l。综合分析认为,川东北气井采气废水具有矿化度高,Cl-含量达几千至几万毫克每升;水质呈酸性,某些气井中-高含硫及油;固体悬浮物(SS)含量超标,在温度、压力等条件发生变化时有结垢产生沉淀的可能。
2 川东北采气废水的处理现状
采气废水处理方法的选择要根据水质特点、产水规模及国家或地方对水排放量、各类污染物的浓度要求、受纳水体的环境质量规定而定。采气废水的处理方法虽然很多,但对于川东北气井因为水质特点、现场条件(气井分散在广大的山区)、处理目标及成本控制等客观原因的制约,采气废水处理经济有效的方法也是非常有限的,大致有以下2种。
2.1 就近处理达标后外排
若产水气井比较集中、采气废水成分又相对简单,则就近建立污水处理站,废水从井场管输至污水处理站,处理达标后直接排入地面水系或农灌水系。此方法虽然投入成本低,但常因排放废水达不到环保要求,对气井附近居民的生产、生活带来隐患,甚至因外排水质不达标(国家《污水综合排放标准》一级标准),被地方环保部门勒令停产并处以重罚。
2.2 集中处理后回注地层
采气废水由罐车拉远或者管输至污水处理站集中处理,符合回注地层水质要求后,再管输至回注井并灌注地层,这是一种非常经济、高效解决污水问题的办法,特别适用于产气量大、产水量多的气井。此外,川东北目前有较多地层渗透性好、井下层位空间大、井口残余压力小的生产晚期或已枯竭井,这对采气废水回注提供了极大的便利,极大的降低了采气废水治理的投入成本。
对于某些比较偏远的边远井,在井站单独建立污水处理流程或增建污水外输管道都是不经济的,常用的做法是罐车拉运采气废水至污水处理站。此法虽然投入资金较少,但对于川东北农村山区常因路面垮塌、油地关系等原因造成的交通不畅,导致采气废水无法外排而致使气井被迫关井,所以并非长久之计。
3 川东北采气废水回注处理工艺
对比分析认为回注是采气废水处理最经济、有效的方法,环境影响小、投资与处理成本低。针对川东北气井采气废水水质特点,若不经任何处理直接回注必然造成注水系统腐蚀或堵塞、地层储层物性变差甚至出现堵塞。因此,回注的主要工作在于水的预处理方面,重点解决机械杂质对地层的堵塞,控制悬浮颗粒的总量和粒径,保证一定的回注水水质,才能达到预期的注得进去、注入量大。
3.1 采气废水回注处理工艺
采气废水回注处理工艺必须考虑:回注水与地层水配伍性、降低投资及运行的成本、设备性能可靠并易于维护、减少处理过程带来二次污染及各集成单元的迁移性等因素。川东北目前在用的工艺技术流程为:采气废水→拉运或管输至处理站→加药→沉降池→粗过滤→精细过滤→加入杀菌剂→净水储存罐→增压泵加压→注入井(图1)。
3.2 边远井采气废水处理工艺探讨
针对某些边远气井,建设输水管道投资大、罐车拉运的运行成本高,本着“优化简化流程、降低处理成本”的思路,该文探讨了一种多功能一体化采出水处理设备。主要由含油污水处理装置和多功能一体化气井采气废水处理器组成,前者主要是降低污水浊度以防止堵塞后续装置的滤层,同时可以去除浮油、泥砂等杂质,并对水进行预氧化处理;后者是利用水溶气后进入过滤罐涡流器中进行向心气浮除油、混凝,除油后的污水进填料迷宫中进行微涡旋除污降浊,降浊后的水进行精细过滤,过滤后的水再次进行电极的加强处理(图2)。
3.2.1 主要工作原理
(1)溶气增氧用于脱硫与除铁。采气废水经过溶气增氧后,溶解氧将水中的硫化物氧化成危害较轻的硫代硫酸根、硫酸根、水和氢氧根,有机硫化物被氧化成难溶二硫化物从水中分离出去,反应式如下:
同时,溶解氧可将水中的二价铁离子氧化成氢氧化三铁沉淀,从而将铁去除,其反应式为:
(2)向心气浮除油原理。溶气废水进入罐涡流器特殊轨迹的流道,产生涡流旋转,通过涡流旋转产生的离心力将油气向内圆运移、聚集后,气体浮力将油上浮至罐顶经收油口进行回收,从而去除废水中的浮油及分散油。
(3)涡旋除污降浊原理。
特殊的吸附聚集填料迷宫产生微涡旋,可将90%以上直径小于2μm的颗粒聚结成大颗粒和大油珠,油珠上浮去除,颗粒过滤去除。
(4)过滤净化原理。粗、细两级纤维 球一体过滤,可以去除90%以上的颗粒和乳化油,过滤介质可根据用户出水要求进行选配,确保达到出水水质要求。
(5)防垢、除垢原理。过滤后的水流经高压电极时进行高压电场极化处理,水中溶解粒子表面电荷增强,使其变成带超级电荷粒子,带相同电荷的粒子相互排斥,避免其相互聚集、析出沉淀,从而起到防垢作用。同时,带电粒子在装置内变成超级电荷后,随水流经过固有的垢时,水中超级带电粒子将其电荷转移至垢层表面粒子,使其也带有相同的电荷而相互排斥,最终从固有垢层脱离,重新回到溶液中,随着水流流走,由此去除设备和管网上的被。
(6)杀菌原理。在进水管上进行溶气增氧用以抑杀硫酸盐还原菌(SRB),另外高压电极可以产生·O2-、H2O2及·OH等活性氧物质,通过与菌类生物表膜或DNA作用,达到有效地杀灭细菌目的。
(7)缓蚀原理。多功能一体化水处理器中,进行溶气增氧杀灭SRB,以避免发生点蚀现象而发生均匀腐蚀。同时,由于电极棒不断向水体释放电子,提高水的碱度而降低腐蚀。主要原理:①水中产生·O2-、H2O2及·OH等活性氧物质,对无垢系统中的金属表面产生钝化保护层;②O2-、H2O2及·OH等活性氧物质可以杀除水中的细菌,降低细菌腐蚀;③电极向水体释放电子起到了阴极保护作用; ④除硫过程中生成OH-提高pH值,可降低水的腐蚀性;⑤在电极的作用下发生O2+2H2O+4e→4OH-,减少氧对设备管网的腐蚀。
(8)滤料涡流冲洗再生原理。独立滤料循环反冲洗再生系统,反冲洗滤料在罐内外循环的同时滤料也在罐内进行涡流旋转,过滤罐结构上不留反冲洗死角,反冲洗彻底、抗污染能力强,杜绝滤料板结现象。反冲洗强度低(≤3.6L/s·m2)、用水量少,可有效控制滤后水回流,提高系统效率,节能降耗显著。下出上进滤料循环方式,有效缩短滤料反冲洗再生时间(一般不超过15分钟)。
3.2.2 处理工艺流程
针对川东北边远气井采气废水回注处理,管输至污水处理站则管道建设投资巨大;罐车拉运的运行成本高,受道路不畅、油地关系等因素制约,且直接拉运原水尤其含硫原水有较高风险。基于前述问题,按照优化处理流程、提高处理效果的思路,应用多功能一体化水处理设备,工艺流程优化为“三相分离器→除油沉降罐2具(1用1备)→多功能一体化水处理器→罐车拉运至回注井”,减少了混凝沉降罐的处理环节(图3)。
某油田因原水矿化度较高(100g/l)及污水处理系统后续工艺不完善,处理后水质指标长期徘徊在含油60-80mg/l、悬浮物40-60mg/l、总铁16-20mg/l。应用多功能一体化处理设备优化处理工艺流程后,含油、悬浮物均在10mg/l以内,总铁含量下降到4-7mg/l。说明,采用该设备对边远井采气废水回注工艺流程进行优化,有较好经济效益和应用前景。
4 结语
(1)目前川东北采出水总量360m3/d,且随采出程度的增加,产水气井将逐渐增多,采气废水量会越来越大。水质特点:含大量的盐类、SS含量超标、部分井采气废水中-高含硫及少量油,在温度压力等条件变化时可能结垢产生沉淀,产水周期长、采出水量较大。
(2)川东北地区采气废水常见处理方式有:就近处理达标后外排与集中处理后回注地层,对比分析认为回注是采气废水处理最经济、有效的方法。由于地处典型山区地貌,各气井(尤其边远井)间距离远,采出水系统分散且产水量及水质差异大,对水处理工艺的选择和流程布局带来不小的难度。
(3)回注的主要工作在水的预处理方面,在用的处理工艺技术流程为“采气废水→拉运或管输至处理站→加药→沉降池→二级过滤→加入杀菌剂→净水储存罐→增压泵加压→注入井”。针对某些边远气井,建设输水管道投资大、罐车拉运的运行成本高且受制因素较多,本着“优化简化流程、降低处理成本”的思路,探索了一种多功能一体化采出水处理设备,将工艺流程优化为“三相分离器→除油沉降罐2具(1用1备)→多功能一体化水处理器→罐车拉运至回注井”。
(4)多功能一体化采气废水处理设备体积小(占地面积少),自动化程度较高,现场操作简单;处理流程简单,且不需投加药剂,可有效减少采出水处理环节,降低工程投资和运行成本;由于具有除油、过滤、防垢、缓蚀、杀菌及自动反冲洗等功能。该设备已在国内某油田成功应用,处理效果良好,在边远井采气废水处理中有较好的应用前景。
参考文献:
[1]蒋晓蓉,黎洪珍.川东气田水处理成本分析及控制[J].南方油气,2004,17(2):66-68.
[2]叶燕,高立新.对四川气田水处理的几点看法[J].石油与天然气化工,2001,30(5):263-265.
除油废水的处理方法范文6
关键词:含油污水 处理 技术
1.油田含油污水的来源以及水质和现有处理状况
现如今,大多数油田已进入石油开采中后期,石油量减少使开采难度增加,所以大多使用注水方法来开采原油,以降低开采难度。这样一来,导致原油含水率逐年上涨,油田含水率高极高,因此,油田便面临了含油污水的处理的严重问题。
1.1 油田含油污水的来源
油田含油污水的来源有很多,最主要的就是伴随着原油的开采,经原油脱水分离而来,其次,许多原油储藏罐的罐底水和清洗原油后的含盐量较高的污水或者进入污水处理站的洗井废水等等,也是其重要来源。
1.2 油田含油污水的水质
由于需要处理的含油污水有着不同的生产工艺和来源,因此水质比较复杂。大多含有石油类、固体悬浮物、分散油及悬浮油、化学药剂等多种成分,与注水层不相溶的化学成分组成。
如果油田采出水没有处理就进行回注,就会很容易生成新的沉淀物,导致沉淀物堵塞注水层的微小裂缝和缝隙,不利于注水层的渗透,而降低了污水回注的速度。所以,为了提高注水效率,延长注水井的寿命,减少投资,降低成本,在回注前很有必要对油田采出水进行处理。
1.3 油田含油污水现有处理状况
目前一般采用除油段加过滤段的模式来处理采出水。而除油段的主要除油方法有以下几种:(1)气浮法:去除污水中所含颗粒,含油污水气浮装置过滤出水;(2)物理法:采用重力分离去除浮油,自然沉降混凝沉降过滤出水;(3)化学法:去除分散油;(4)旋流分离技术:分离水中密度较小的油滴,含油污水旋流分离器过滤出水。因为以上几种方法都有局限性,所以在实际应用时通常是用两三种方法同时使用,这样才能使出水水质达到排放标准。
2.油田含油污水处理中的问题
由于大多数油田开采年份较长,导致原油含水比例上升。大力推广新技术驱油,又给油田含油污水处理带来了新问题。所以,只有做好油田含油污水的处理净化工作,才能使油田搞好可持续发展。
2.1 蒸汽驱稠油废水
大多数油田已开始开采稠油,大幅增加了蒸汽驱稠油废水量。稠油废水含油量较高,在1000mg/L以上,温度在70℃以上,而且稠油比重与水非常接近(0.95),所以稠油的去除是主要难题。另外,现有的油田含油污水处理技术很难驱除稠油废水中的杂物。
2.2 聚合物驱采废水
聚合物驱由于高分子聚丙烯酰胺的存在,增加了含油污水的粘度,导致油水分离困难,根据聚合物驱采回注水质的要求,在处理过程中会保留污水中的聚合物、表面活性剂等物质,这也使得除油变得异常困难。
2.3 低渗透油田含油污水
近些年,低渗透油田的开采规模正在不断扩大。在低渗透油田的开采中,为了保持低渗透油层的渗透性,一般都用清水来灌注油田,产生的污水会经过处理,然后排放掉或作为注水补充水。在作为注水补充水时,油田现有常规处理技术很难满足其水质要求。
3.含油污水处理技术
3.1 近年来国内的含油污水处理技术
注入水水质标准的提高,也要求污水处理的进步。目前,虽然各油田在提高设备的效率和改善工艺流程上取得一定成绩,但常规处理技术目前已不能满足油田含油污水问题的处理了,所以非常需要油田地面工程技术人员研究和开发高效的污水处理新工艺和新设备。
目前,污水处理技术的发展主要有以下几个方面体现:高效油水分离技术、生物处理技术、精细过滤技术和膜分离技术、高效新型设备等等。成功的开发这些技术与装置,不仅提高了含油污水的处理效率,还改进了设备的处理性能,对含油污水处理工作贡献很大。
国内各油田常用的破乳剂、混凝剂大多是无机铝盐,有机聚合物药剂也得到广泛应用,并且无机型与有机型絮凝剂作用;复合或复配絮凝剂在处理含油量大、乳化稳定性较高的含油废水等方面,都有其独到之处,成为重点发展方向。
3.2外国先进工艺技术
国外有先进的含油污水处理技术和经验,借鉴和吸收国外先进的经验与方法,对促进我国含油污水处理技术的发展,具有十分重要的意义。
净化采油污水的装置:该设备是密闭式的浮选设备,分为4个浮选室,每个浮选室都装有一个能使气体分布为100-1000μm的气体分布管,下层为清水,上层的浮油收集于储油箱,浮选气体采用油田伴生的天然气。此装置可以降低污水处理成本。
旋流分离器:这种新型的分离器能实现油―水―固三者的分离。与除油和除砂旋流器相比,该三相旋流器具有效率高、体积小、操作和投资成本较低等特点,是一种集除油和除砂为一体的新型分离设备,适用于海上和陆上油田采油污水的处理。
新一代油水分离技术:该系统基于过滤、聚结和重力分离过程。把这些过程合并成整体,从而形成一种自洁式污水过滤体系。此体系可以实现完全自动化操作,并且不需要加入化学添加剂来破乳,可在完全饱和油时继续吸收微小乳状液,不产生废液。它的自洁式系统分离和维修成本较低。