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油田污水处理范文1
目前随着我国工业和汽车业等行业对石油的需求量日益增长,促使我国加大了对石油的开发和勘测。然而我国许多油田都已处于开发的中后期,产出液的含水量较大,产生了大量的油田污水,对生态环境的保护和可持续发展提出了严峻的考验。由于油田污水含有大量的石油生产和开采成分,所以必须深入研究油田污水处理的原理和方法,掌握处理的工艺和流程,根据污水成分的特点进行综合分析,探索油田污水处理技术的新方法。
一、油田污水处理的意义
油田污水处理是油田开采和生产中一项重要的内容,对环境生态保护有重要意义。随着石油资源的不断开采,原油含水量也越来越高,因此污水处理已成为石油生产中急需解决的问题。油田污水的随意排放会给油田水体造成潜移性的侵害,对周围环境造成了很大危害。所以针对油田污水要采取科学有效的技术进行处理,不断改进油田污水处理技术,降低石油生产和开发利用中对环境造成的危害,实现经济和环境的协调发展。
二、油田污水处理的工艺和方法
1.油田污水处理方法
按照污水排放标准和注水水质标准的要求,要严格控制排放和注水的各项指标,综合利用各种方法对油田污水进行处理。水中的悬浮杂质一般有胶体固体物、浮油和分散油、乳化油以及悬浮固体四类。其中悬浮物中的主要为含油类杂质,而去油的过程同时也能够将胶体固体物和悬浮固体去除。油田污水处理过程中,为满足净化水处理中的指标要求,需要添加一定量的添加剂。例如通过添加适量的缓蚀剂、防垢剂以及杀菌剂,可以避免腐蚀、水结垢以及细菌繁殖。常用的去油污方法有以下三种:
1.1物理法:物理方法去油主要为斜板除油、自然除油、旋流除油、气浮法除油、立式除油罐除油以及粗粒化除油。采用物理法进行除油的同时也能去除悬浮固体。由于水和油密度不同,自然除油是利用重力作用实现水油分离,这种方法忽略了水流的不均匀性以及油珠颗粒上浮中的絮凝,导致污水处理容积大,操作环节不密封,停留时间长,成本高。基于“浅池理论”对自然除油进行改进的斜板除油法,通过在除油罐的沉降区添加波纹斜板,大大提高了除油的效率。粗粒化除油的目的是去除分散油,当污水经过填充物时油珠会增大,从而有利于沉降。旋流除油法是利用水、油的密度差,通过调整液流旋转速度,利用不同的离心力分离出水和油。
1.2混凝处理:混凝除油法是利用混凝剂破除胶体固体并去除胶体固体和乳化油。在污水处理中,为了处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进行去除,处理过程中能够去掉其中的粉质悬浮固体和泥质。混凝处理的主要原理是利用物理或化学方法增加污水中各类杂质的分离速度,加速其沉降。混凝剂对水中胶体颗粒常见的三种混凝作用是电性中和、吸附桥架以及网扫作用。按照混凝剂种类的不同,或者其胶体性质和投放量的不同,其混凝作用有主次之分。随着复合型混凝剂和无机高分子混凝剂的不断使用,使得其在油田污水处理中的净化效果越来越好,并且加入一定剂量的药剂可以大大降低投资成本,提高处理的效率。
1.3过滤方法:过滤主要是为了去除破乳后的油物以及混凝后的悬浮固体。过滤处理是将污水中的杂质去除,首先让污水通过含粒状物的过滤床或厚实多孔的石英砂,使杂质留在介质的空隙或介质上,从而净化了油田污水。过滤的主要环节有:吸附絮凝沉淀截留,目的是去除其中的悬浮物和胶体物质,同时去除水中的油类、铁氧化物、细菌和放射性颗粒等。
2.油田污水处理工艺
油田污水注水水质处理的工艺主要由来水水质、水源和对水质的要求确定。针对高渗透油层,通常要利用几种常见的污水处理工艺进行处理;而对中低渗透油层除了需要常规处理外,还要对其做进一步的深度处理,如二级处理或三级处理。目前在处理含高渗透油层污水时,许多油田通常使用三段处理工艺,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悬浮物和油,最后采用石英砂对污水进行过滤。对于原水质较差的区块或油田,常采用以下几种工艺:浮选式、旋流式、重力式和压力式。中低渗透油层的处理过程较复杂,通常包括两次过滤,要经过含油污水常规处理工艺粗过滤精过滤等处理工艺。最常见的深度处理工艺有多次双向过滤流程、过滤-浮选深度流程和滤芯过滤和双滤料深度处理流程。以下为两种常见的污水处理工艺。
2.1重力式污水处理工艺。重力式污水处理工艺流程当没有动力泵时,能够借助重力差实现含油污水的流动,其过滤过程和沉降都是自流。然而该工艺所占面积较大,污水停留时间长。
2.2压力式污水处理工艺。压力式污水处理工艺的流程为:污水进入缓冲罐提升泵增压粗粒化罐除油斜板沉降罐(去除乳化油和机械杂质)进入压力过滤罐(去除悬浮物)。该方法所用过滤和除油设备均为承压容器,密闭性较好,能隔绝氧气,同时污水在其内部的停留时间更短。不足是水中含沙量较高时容易出现堵塞现象,并且其适应水质和水量变化的能力会降低。
三、油田污水处理技术的发展方向
由于对油田回注水的水质要求不断提高,以及人们对油田污水处理的重视程度越来越高,使得油田污水处理技术正面临着严峻的考验。加强油田污水的后处理利用和处理技术的研究是今后油田污水处理研究的重要方向。
1.生物处理技术
在油田污水处理过程中使用生物处理技术是目前前景较好的一种新型技术。采用生物技术处理含油污水主要研究方向是高效降解菌和应用,质粒育种菌和基因工程菌的研究是油田污水生物处理技术的重要发展方向。
2.高新技术和高效水处理设备
目前油田污水处理中的高新技术有:光催化氧化技术和电絮凝技术等,而微波技术、超声波技术是今后技术研究的重要方向。高效水处理设备目的是为了减少占地面积并提高处理效率,例如新型密闭式浮选箱、水力旋流器以及组合式装置等
3.高效处理药剂的开发
高效处理药剂的开发主要是混凝剂,主要是根据油田废水的具体情况开发相应的处理剂,其具有絮凝体积小、混凝能力强、快速破乳以及沉降迅速等特点。目前混凝剂使用的材料多为铁、硅和聚合铝等,另外高聚物混凝剂等有机材料型混凝剂的研究也是一个重要方向。
四、结语
随着我国油田开发力度的增加,针对油田污水处理的方法、工艺研究及设备研制也得到了快速的发展。但各种方法都难满足所有需求,处理的工艺也有待完善。所以针对油田污水要采取科学有效的技术进行处理,不断改进油田污水处理技术,降低石油生产和开发利用中对环境造成的危害,实现经济和环境的协调发展。
参考文献:
[1] 刘会友.胜利油区污水处理工艺改造的技术经济性分析[J].油气地质与采收率,2005,12(4):78-80.
[2] 马宝东,陈晓彦,张本艳,等.聚合物驱新型污水处理剂的研制和应用[J].油气地质与采收率,2005,12(5):70-72.
油田污水处理范文2
关键字:油田污水、处理工艺
油田的注水开发生产主要产生了两大问题,一是注入水水源,二是对污水的排放。在生产实践过程中,人们发现,对油田污水进行回注是开发利用水资源较为正确合理的途径。污水处理使得水的循环利用率大大提高,除此之外,我国的水资源情况不容乐观,人均水资源非常少,人口的持续增加以及经济的不断发展,水资源短缺的问题已经不断显露。所以对油田污水的处理利用是非常重要的。
一、油田污水概况
油田产生的污水的成分较为复杂,除了可溶性盐类外还有悬浮和乳化的原油、重金属、固体颗粒以及为了改变出水性质而使用的添加剂残留等等。
油田污水主要包括钻井污水、油田采出水以及其他含油污水。注水开采出的原油其中包括大量的注入水,在对原油进行输送时必须除去这部分水,脱出的污水中含油一定量的原油,此时的污水被称为油田采出水。
油田开采的时间越长,采水液的含水率越高,所以对污水的处理的工艺研究是非常有意义的。本文主要介绍了当前主要采用的武术处理工艺,以及未来期望的处理污水工艺,具有十分重要的现实意义。
二、油田污水处理工艺浅析
1、物理法
使用物理法处理油田污水,主要是针对污水中的大部分固体悬浮物、矿物质以及油类,一般使用的物理方法主要包括:蒸发、过滤、粗粒化、离心分离、膜分离以及重力分离等。
过滤器主要包括压力式和重力式两种,前者在我国的油田的使用较为广泛。近些年来,纤维材料的发展十分迅速,所以纤维材料为滤料的高精度纤维球过滤器也十分具有发展前景。它的纳污能力大且反洗滤料不流失使其发展空间巨大。
离心分离是指废水在高速旋转的容器,在离心力场作用下,由于质量不同,所受的离心力也不同,使得颗粒与水分离。使用离心分离法,油集中在中心部位。离心分离设备主要有两种:离心机以及水力旋流分离器。后者分离效果好,且体积小重量轻,安全可靠。我国目前使用较多的是 Vortoil 水力旋流器,在油田污水处理上取得了不错的成绩。
重力分离是利用油水的比重差进行分离,该方法的效果主要取决于沉淀时间,时间越长,效果越好。仙子阿油田中使用的主要设备有: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经过前期治理的含油污水中的细小油珠和乳化油。当含油废水经过装有粗粒化材料的设备后,油珠粒径会增加。目前使用较多的粗粒化材料主要有:蛇纹石、陶粒、无烟煤、树脂以及石英砂等等。
膜分离技术有“21 世纪的水处理技术”的美誉。主要处理技术包括:微滤、超滤、纳滤和反渗透等。这些方法都是利用特殊的多孔材料独有的拦截能力,滤除水中的杂质。尤其是超滤技术,随着科技的不断发展已经走出实验室,得到了实际应用。虽然技术还尚未成熟,也是我们下一步努力的方向。
2、化学法
化学法主要适用于当废水中的杂质不能单独用生物或物理法排除时。例如含油废水中的乳化油。较长使用的化学手段包括:化学转化法以及混凝沉淀法。
化学转化法就是将废水中溶解状态的物质转化成毒性较小或者易与水分离状态的物质。该方法主要包括:电解氧化法、化学氧化法以及光化学催化氧化法三类。
3、物理化学法
该方法主要有两种手段:气浮法和吸附法。
气浮法就是注入微小的空气气泡,油粒会粘附这些小气泡,密度变小而上浮,从水肿分离出来形成浮渣层。浮选剂能够加强气浮法的效果,具有架桥吸附以及起泡、破乳作用,是胶体粒子聚集随气泡上浮。
吸附法主要是通过使用固体吸附剂去除水中污染物。在油田中吸附水中的油主要是使用亲油材料吸附,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处理。在对吸油剂的研制方面主要有两个方向:一是大的吸附容量;二是好的亲水性。
4、生物法
生物法是通过将复杂的有机物进行分解得到简单物质而制成的,从而降低水中杂质的毒性,精华废水。主要分为两种:好氧生物处理和厌氧生物处理。
油田的开发程度越来越高,在高含水期不管是污水处理量还是污水处理难度都有所增加,污水处理设备的老旧问题十分严重。本着“注够水、注好水”的原则,对油田污水处理系统的升级以及改造是势在必行的。21实际是科学发展的巅峰,我们在污水处理上也应该跟进时代的步伐,应用高科技新技术,选择合理的处理方法及工艺,满足油田开发生产需要,增大投资回报比,提高油田开发的总体技术经济效益。
另外油田中不仅仅只是采油污水的问题,一些地方由于地层渗透率低等原因已经提高了对注水水质的要求,只能注新鲜水,这些问题都给油田的采油废水处理提出了新的课题。
三、结语
油田污水处理并不是一个简单的工程,需要多种工艺手段并行才能达到想要的目的。本文主要介绍了四种污水处理工艺方法,分析了各个工艺的去除目的。在以后的使用中我们要继续研究新的工艺以及技术,去满足要求日益变高的油田污水处理的需要。
参考文献
[1] 李静,祁万军.油田污水处理研究[ J ].化工装备技术,2010,31(4):46~47.
油田污水处理范文3
[关键词]污水 处理 水质 工艺
中图分类号:X741 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)22-0116-01
0引言
2015年上半年采油某厂污水含油量、固体悬浮物含量、硫酸盐还原菌含量三项考核指标平均合格率分别为87.9 %、65.8 %、70.7%, 其中固体悬浮物含量、硫酸盐还原菌含量的合格率偏低, 需要进一步分析水质影响因素, 制定切实可行的措施,以提高污水水质合格率。
1 影响水质的主要问题
近几年实践表明, 影响水质的关键因素是过滤问题, 同时个别站的沉降、加药工艺也对水质产生一定的影响。
1.1 过滤罐滤料流失及附件损坏问题
由于目前开发规模的加大, 污水成分更加复杂, 使滤罐运行极不稳定, 滤罐滤料流失、受污染以及附件损坏等问题比较严重。
1.2 沉降罐、回收水池清淤问题
污水处理站沉降罐、回收水池一般1 ~2 年清一次, 杂质、污油不能及时排出, 造成出水水质恶化。
1.3 杀菌工艺问题
污水站杀菌剂投加点设在外输管线上, 忽略对原水的杀菌, 污水在污水站停留期间, 细菌大量繁殖, 使水质恶化, 杀菌后细菌残骸造成二次污染。由于常规方式投加杀菌剂效果不理想, 需要改为连续投加, 但又给成本控制带来一定困难。
1.4 过滤罐反冲洗工艺问题
目前虽然大部分污水站采用变频器来控制水量, 但该方式具有教条性,所以有时仍采用回流调节和出口阀门调节,就容易造成表层滤料不易流化和“致密层”整体移动等问题, 易导致滤罐附件损坏和滤料流失。
1.5 双向过滤工艺问题
原有污水站采用双向过滤罐, 该滤罐滤速比控制存在滞后现象, 导致电动执行机构经常出现故障; 在污水从上、下两个方向进入滤罐时, 中部的出水筛管不断震荡, 造成出水筛管断裂、支撑变形, 导致滤料流失。
1.6 沉降罐收油工艺问题
沉降罐的收油槽由于水平问题及收油槽较窄的问题导致收到的水多油少; 沉降罐顶部加热盘管均匀分散布局导致不能对浮油层集中加热, 部分硬油块无法进入收油槽;沉降罐调节堰板阀运行不稳定, 堰板易脱, 丝杠易腐蚀。上述问题导致收油工作无法连续进行, 给水质控制带来一定影响。收油不及时产生的老化油对油站电脱的平稳运行也造成威胁。
1.7 水罐、管线的二次污染问题
各种水罐、外输水管线脱落的防腐层, 以及水罐、管网中滋生的细菌, 造成水罐、净化水管网的水质二次污染,导致堵塞地层等问题。
2 水质改善措施
2.1 积极实施工艺流程改造
2015年杏某联深处理滤罐流程改造,将原来的双向石英砂滤罐改成一次为泵洗式核桃壳滤罐、二次为单向石英砂滤罐的过滤方式;进行了沉降罐和事故罐来水出水收油管线连通改造,这样就可以把事故罐作为备用沉降罐;另外污水站还进行了杏四联和杏V-1来水进沉降罐流程改造。
2.2 加大关键设施的维护力度
2015年杏某联对污水站的10个滤罐实施了填料措施, 结合填料工作对附件损坏的滤罐进行了处理,如对200m3油罐进行了清淤并做防腐。杏某联-1也对污水站的排泥池、收油罐、6个横向流及深处理的回收水池进行了清淤,尤其加大了污水系统中老化油的清除工作, 此工作对改善第一油矿水质, 稳定油站脱水系统, 起到了关键作用。
2.3 减少注水水质二次污染
为减少污水在进入注水井油层之前的二次污染,自2015年起加大了非金属管道推广应用的力度。近几年老改工程中更换各类水井管道31000余米, 其中应用各种非金属管材25000余米, 占更换管线的71.5%。
2.4 开展物理杀菌试验
在杏某联污水站安装了紫外线杀菌装置4套、变频杀菌装置4套(污水站1套、油岗沉降罐进出口各1套、来油阀组1套), 在杏某联-1深处理站安装紫外线杀菌装置4套(目前灯管坏停用),开展物理杀菌现场试验。试验表明, 紫外线杀菌率在48.14%~90.19%之间。
2.5 完善工艺技术建议
优化沉降罐收油槽、加热盘管、调节堰结构, 提高收油效果; 改进滤罐内部附件结构, 探索不同类型滤料的反冲洗机制,加大滤罐附件检修力度, 增设观察孔,提高过滤效果, 减少维护费用; 回收水池底部采取大坡度斜面处理, 取消底部散热管, 回收水泵进水口与回收水池的进水口设计在同一侧, 以减少清淤量及清淤难度; 对污水站、注水站来水支线进行计量, 确保系统在设计负荷内平稳运行。
3 结论
3.1 改善水质是保障开发效果的重要基础
回注污水水质超标, 容易造成堵塞地层、降低油层吸水能力、产液量下降、注水压力升高、套损增多及能耗加大等问题。并且, 污水中细菌含量超标,将会增大含油污水的处理难度, 腐蚀管道和设备, 缩短其使用寿命, 堵塞滤料, 使污水站实际处理能力下降。上述问题不仅增加了后续改造工作量, 而且降低了注水的驱油效果, 因此要认识到改善水质的重要性, 加大水质改善工作的力度。
3.2 完善工艺技术是保障水质的重要措施。目前滤罐附件损坏、滤料流失问题较为严重, 为提高水质达标率, 必然要加大滤罐维护力度, 另外常规冲击投加杀菌剂改为连续投加, 进一步加大了污水处理成本。实践表明, 完善工艺技术, 是降低成本、提高水质的重要措施。
3.3 重视日常管理是保证水质达标的重要过程。近几年, 通过重力流程改压力流程, 反冲洗增加变频控制以及对双向过滤流程改造, 影响污水站正常运行的瓶颈基本消除。及时排出污油、污泥, 使过滤系统良好运行, 加大高效杀菌药剂的研制及使用力度等管理措施, 是水质达标的必要保证。
参考文献
[1] 万世清《油田采出水处理技术现状》2007.7.
[2] 王子明,刘海波 《油气田地面工程》2000.2.
作者简介:
油田污水处理范文4
关键词: 油田;污水处理;水质;发展应用
1 油田污水处理的现状与问题
随着油田注水开发的不断深入,采出水的水质发生了大的变化,新的矛盾不断出现,新的难题需要解决,油田污水处理技术仍然存在着不容忽视的矛盾和问题。
(1)油田提高油层能量的方式主要靠注水,为了使注水开发取得较好的效果,采取向地层中注入化学药剂等(如聚丙烯酰胺),用来提高注水粘度、波及系数等因素。这样使得采出的地层水成分复杂,处理起来难度较大。对此类问题国内外没有成熟的技术可以借鉴,如果不能合理的解决此问题,将制约油田开发水平的进展。
(2)油田污水系统的两大难题就是腐蚀和结垢,虽然油田采取了积极的应对措施,但是由于成本、管理等诸多因素的影响,腐蚀和结垢问题造成的影响依然存在。
(3)在注水实际运行中发现,虽然油田污水经过了注水站的层层处理,但是水中Fe2+会逐渐被氧化形成沉淀物质,使水质恶化。并且,注水管线缺少内防腐措施,运行时间长,污水中含有的SRB在厌氧环境中发生化学反应形成沉淀,对水质造成了二次污染,这就是注水管线截面积缩小的直接原因。
(4)注水开发运行成本较高,特别是药剂用量大、费用高。现在油田提倡降本增效,节支降耗的同时还要提高油田开发的效果。怎样降低高昂的注水费用已经成为一个重点问题。因此,开发低成本、高能多效的水处理剂迫在眉睫。
2 油田污水处理常规工艺
在石油开采过程中,油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其他类型的含油污水。对这些污水经过简单的处理后就进行排放,对生态环境造成了极大的破坏。目前污水处理的方法主要有:物理法、化学法、生物法三种。(1)物理法。物理法主要是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,应用于油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理,常用的处理工艺为“上游三段法(缓冲+沉积分离除油+过滤)”+“下游二段法(缓冲+精细过滤)”。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、膜分离和蒸发等方法。(2)化学法。化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。应用于油田各污水处理站,通过添加一定浓度的化学药剂从而辅助物理法达到提高水处理效果的目的。它包括混凝沉淀、化学转化和中和等方法。(3)生物法。生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。主要应用于注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等领域。油田污水成分比较复杂,不同的油层成分也各不相同,油分含量及油在水中的存在形式也不尽相同,因此单一的处理方法往往达不到水质标准,各种方法都有其局限性,在实际应用中通常都是两三种方法结合使用。在水处理工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离,主要除去浮油及油湿固体。二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油。深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。
3 污水处理技术进展
油田开发水平不断深入,各项先进、成熟的污水处理技术逐渐引进、应用于现场生产,初步形成了比较成熟的油田采出水回注处理、稠油油田采出水用注汽锅炉处理、外排水达标处理、低渗透油田精细水处理等配套的处理技术,基本满足了油田生产的需求。并且污水处理设备水平和技术都有了较大提高。水处理更加重视工艺和化学的有机结合,油田水化学在油田采出水处理中的作用越来越重要。水处理剂的品种增多、效能提高,油田水化学的研究手段增强、水平提高。特别是针对污水达标外排处理的要求,开展了水微生物学的研究,发展应用了生化处理技术,建立了用于污水、污泥处理的菌种库,使污水深度处理技术得到了长足的发展。对于目前实际应用处理技术的缺陷,对一些技术加大了研究力度,主要包括膜分离技术、超声波破乳技术、高级氧化技术(AOP)。膜分离法处理采油污水,方便简单,分离效果好,处理含油污水也不需要加入其他试剂,不产生含油污泥,浓缩液还可以燃烧处理。但是,膜易被污染的问题和膜的清洗是需要解决的问题。超声波破乳技术对三次采油阶段进行破乳脱水效果较好,提高了三次采油的经济效益。影响超声波破乳脱水效果的因素较多,主要有:声强、频率、作用时间、介质温度、声波对介质的作用方式等。高级氧化技术对采油污水的深度处理已经在国内外取得了一些成绩,超临界氧化技术,湿式氧化技术处理效果好,但是,高级氧化技术也存在一些弊端,比如运行成本高,技术还不够成熟,不适于大面积推广使用。
4 技术攻关方向
解决油田开发中水处理面临的实际问题的关键仍然是依靠科技进步,科研攻关。新工艺、新设备都离不开先进的技术,让先进技术与时俱进才是解决难题的唯一途径。在研制新型试剂的同时,对水处理设备也要进行改良,现开发出的横向流含油污水除油器等采用光催化氧化技术,电絮凝技术等都取得了较好的效果。另外,微波能技术和超声波技术、微生物处理技术都有很好的前景,今后会成为水处理工艺研究的重点。膜分离技术用于油田污水处理,虽然已经在油田出水处理方面得到了广泛的应用,但是存在着膜成本高、膜污染等突出问题。因此,今后的研究重点是:开发质优价廉的新材料膜;减少污染的方法;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。
参考文献
油田污水处理范文5
【关键词】污水处理 水质 气浮 过滤 沉降
1概述
国内各油田的稠油污水处理大都采用四到六段的处理流程,并且采用比较先进的污水处理技术,包括液-液旋流分离系统,粗粒化技术,斜板沉降技术,气浮选技术以及精细过滤技术。新庄油田污水处理系统主要采用气浮选技术和精细过滤技术对污水进行处理,实现污水的再生利用。
新庄油田污水处理系统始建于2007年,设计处理能力为3000 m3/d,污水处理后用于开发注水。由于油田开发规模不断扩大和原油含水率不断增高的原因,2012年和2014年先后两次进行改扩建,工程设计规模为7500m3/d,其中注汽锅炉回用水部分为3000 m3/d,注水部分为4500 m3/d。系统扩建后解决了污水的出路问题,又提高了污水的综合利用率,降低了清水消耗量,提高了供注汽锅炉用水的初始温度,减少大量能耗。
2污水处理工艺
2.1污水处理工艺流程
锅炉回用水系统采用“除油+气浮+两级过滤+离子交换软化法”的处理工艺,处理规模为3000m3/d,处理后的水质满足稠油湿蒸汽锅炉水质标准。注水系统:采用“除油+气浮+过滤”的处理工艺,处理规模为4500m3/d,处理后的水质满足注水水质标准。
两者共用相同的前端处理流程:
脱水系统来水预除油罐气浮装置缓冲水池
注水处理部分处理流程:
气浮装置出水提升泵金刚砂过滤罐注水罐
锅炉回用水部分处理流程:
气浮装置出水提升泵双滤料过滤罐多介质过滤罐
两级大孔弱酸树脂软化罐软化水罐
2.2 各段水质指标
脱水系统来水:含油≤1300mg/L,悬浮物≤870mg/L;
一级沉降后水质:含油≤300mg/L,悬浮物≤300mg/L;
气浮处理后水质:含油≤10mg/L,悬浮物≤30mg/L;
注水处理部分过滤罐出水水质:含油≤10mg/L,悬浮物≤10mg/L。
锅炉回用水处理部分出水水质:含油≤2mg/L,悬浮物≤2mg/L,硬度≤0.1mg/L,7.5≤PH值≤9。
3污水处理系统组成
3.1沉降系统
沉降系统设备包括2座2000m3预除油罐、1座500 m3缓冲水池。预除油罐设计出水指标为含油≤300mg/L、机杂≤300mg/L,沉降出水由重力作用进入浮选机,上部污油经收油装置回收至污油池后进入外输系统。浮选机出水由重力作用进入缓冲水池,经过缓冲沉降,出水指标要求为含油≤10mg/L、机杂≤30mg/L。
3.2气浮系统
污水处理系统使用的两台浮选机规格为200m3/h,日处理污水量在5000m3左右。气浮装置通过高压回流溶气水减压产生大量的微气泡,使其与废水中密度接近于水的固体或液体微粒粘附,形成密度小于水的气浮体,在浮力的作用下,上浮至水面,进行固-液或液-液分离。气浮装置主要包括:高压回流水溶气系统,絮凝剂、微气泡、固液微粒混合反应系统,斜板分离系统,自动控制系统。
气浮装置由混合反应段、溶气系统、池体组成。气浮装置溶气泵进入工作状态后,气浮装置开始进水,原水与通过释放器进入接触区的回流溶气水及其释放的微气泡充分混合,悬浮物与微气泡结合形成气浮体,进入布水区,此时较大的气浮体迅速上升至集渣区,较小的气浮体进入斜板分离区,根据浅池原理,这些气浮体中的大部分气浮体将在此被去除。密度较大的颗粒将下沉至气浮装置底部,通过刮泥机将其排出。处理后的污水一部分作为回流水回到系统中,大部分水将进入下一级处理单元。
3.3过滤软化系统
3.3.1双滤料过滤器
污水处理系统使用的双滤料过滤器设计流量为1500m3/d,3座过滤器两用一备可达到每天3000 m3处理能力。双滤料过滤器添加的滤料主要有,石英砂和无烟煤,通过滤料自身形成的网状结构,可以过滤掉水中的悬浮物,同时滤料本身也有吸附能力,可以吸附污水中的一些离子,为了更好的除去水中悬浮物,在污水进入双滤料过滤器前,加入少量絮凝剂,以求达到更好的过滤效果。
3.3.2多介质过滤器
污水处理系统使用的多介质过滤器设计流量为1500m3/d,3座过滤器两用一备可达到每天3000 m3处理能力。多介质过滤器是用于水质深度净化需要而开发研制的新一代过滤器,本段来水指标要求为含油≤5mg/L、机杂≤5mg/L。过滤器内装填上下两层粒状滤料,上层采用普通粗滤料进行深床过滤,下层设置极细、极重的特种滤料起表面过滤作用,对2μm以下的极细悬浮物颗粒有非常高的过滤效率。
3.3.3大孔弱酸树脂软化器
污水处理系统使用的两级大孔弱酸树脂软化器设计流量为1600m3/d,3座过滤器两用一备可达到每天3200 m3处理能力。大孔弱酸树脂软化器中的树脂填料能够吸收水中的Ca+2、Mg+2或其它离子,从而实现对水的软化或对某种离子的提取。树脂再生:用酸液除去树脂中的Ca+2、Mg+2或其它离子,使树脂填料重新获得吸收能力,实现树脂的重复利用,树脂的使用寿命可达3到4年。
油田污水处理范文6
【关键词】油田污水;处理;回收
1.油田污水回收处理的常见方法
1.1物理法
油气田污水回收处理的技术方法有很多,在生产和生活过程中,最简单便利,而且在很大程度上也能够节省生产成本的方法就是最基本的分离法。这种方法属于物理方法,最大的优点就是简便,易操作。
(1)膜分离法膜分离法是利用特殊膜所具有的选择透过性,对污水中某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩的方法。近年来,加大了膜处理技术的研发力度。
(2)吸附法吸附法是利用吸附剂的多孔性和较大的比表面积,将油田污水中的溶解油和其他溶解性有机物吸附在表面,达到油水分离的目的。常用于含油污水的深度处理。其最新研究进展体现在高效、经济吸附剂的开发与应用。磁吸附分离法是其最新研究成果。
(3)浮选法浮选法又称气浮法,应用广泛,一般与絮凝法结合使用。气浮法还具有充氧的功效,能提高微生物的生化降解性能,可作为生化法的预处理技术。目前中外对气浮法的研究多集中在气浮装置的革新、改进以及气浮工艺优化组合方面。
1.2化学法
油气田产生的污水与平时的生活生产所产生的污水有很大的不同,在这其中,油气田所产生的污水中含有很多杂质,并且这些杂质不能通过一般的过滤去除掉,如果想把这些杂质分解掉就需要加入其他的物质分子结构。一般而言,加入成分的主要作用是除垢和杀菌两个方面。除垢一般选用的就是具有强烈效果的除垢药物,在放入之后能够很好的和污水进行融合,迅速的在水中得到分解,从而起到除垢的作用。
(1)水解酸化法水解酸化法是在水解菌的作用下,难降解的大分子有机物发生开环裂解或断链,最终转化为易生物降解的小分子有机物,从而提高油田污水的可生化性,减少后续处理负荷。该方法需要和生化法结合使用,形成水解酸化—生化处理工艺。
(2)化学氧化法化学氧化法是在催化剂作用下,用化学氧化剂将污水中呈溶解状态的无机物和有机物氧化成微毒或无毒物质,使之稳定化或转化成易与水分离的形态,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,一般作为预处理技术或与其他方法联用。超临界水氧化技术因其快速和高效的优点,近年来得到了迅速发展。
(3)化学絮凝法化学絮凝法普遍应用于各油田,一般作为预处理技术与气浮法联合使用。常用的絮凝剂有无机絮凝剂、有机絮凝剂(合成类有机高分子和天然改性类有机高分子絮凝剂)和复合絮凝剂。有机高分子絮凝剂具有用量少、效率高、处理速度快和产生污泥量少等优点,因此近年来研究发展迅速,在油田污水处理中研究及运用较多[7-9]。
1.3生化法
(1)生化法生化法利用微生物的生物化学作用使污水得到净化,包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法(即活性污泥法、生物膜法、接触氧化法、纯氧曝气法等)。生物法处理应是污水处理的首选工艺,不仅因为该方法具有彻底去油和成本低的特点,同时还因为微生物法处理的污水有利于保持污水水质的稳定。生物法在开放处理系统通人空气,使污水处于有氧状态,当有氧存在时,可大幅度抑制硫酸盐还原菌等厌氧的生长。同时,在生化处理过程中,微生物消耗污水中大部分微生物所需的营养,当污水处理好后,污水中因没有微生物生长所需要的营养基础,在储存和输送过程中,有害的微生物不能继续生长,这样可在很大程度上减轻污水的沿程恶化问题。对含油污水分离和筛选优势菌种的研究是生化法的发展方向。
2.处理技术中的具体内容
一般情况下污水处理会经过几个步骤,第一层的处理主要是清除掉较大的、可以看见的杂质和废物等等,使污水能够达到正常要求的排污标准,在第二层以及以后的处理中,主要针对的问题就是细菌类或者难以祛除的水垢。在油气田污水处理回收的过程中,因为废水比较特殊,含有的杂质种类相对比较多,而且难以处理。因此,在经过正常的两层处理以后不能够达到正常的污水排放标准。这种情况下,要采取比较特殊的处理方法,将难以去除的物质经过降解或者分离,尽量减少在水中的残留。另外,污水在经过管道排出来的时候,会有一定的残余贴在管壁上,在经过长期的日积月累之后,会出现降低管道的工作能力,减弱管道寿命的结果,除此之外,甚至还会出现残余物腐蚀管道的现象。因而,在经过一段时间的使用后要及时的清理管道,进行反复的冲洗清理等,这样不仅可以使管道清净,利于以后的使用,还能够保护油气的纯度,防止因过度堆积杂质影响再加工油气的纯度。为了保证每一节管道的质量,可以在管子中间安装一个阀门或者开关,可以随时控制管道中液体的流动,快速的把握住每一节管道的运行状况,在遇到问题时可以得到及时的解决,避免引流到其他的管道,影响更大的面积,给清洗带来不必要的麻烦。
3.前期工作和未来发展
油气田产生污水是不可避免的,但是,大量的废水不仅不利于清理和回收,还会造成环境污染,这使得油气田的所产生的效益和环境的破坏呈现除非常不平衡的关系。因此,污水的排出量需要进行一定程度的控制。这样做既能保证油气的质量,还能够很好的保护环境,防止大气等自然资源的破坏。科技是不断进步发展的,对于污水的回收处理技术,在现有的基础上一定会得到不同程度的发展,力争做到用最少的原材料生产出更多更有利于生产生活的东西,并且,在此条件下,还要努力做到环保、清洁,形成一个良性的循环。