專利名稱：含油廢水的治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田采油廢水凈化處理工藝，特別是一種對(duì)高稠油采油廢水和低油高鹽回注水的含油廢水的治理方法。也能廣泛用于治理其它石油工業(yè)、金屬工業(yè)、食品加工業(yè)、紡織工業(yè)等行業(yè)的含油廢水。
在《石油與天然氣化工》2000年第29卷第6期“油田采油廢水的處理現(xiàn)狀及發(fā)展前景”一文中，針對(duì)國內(nèi)采油廢水的產(chǎn)生量不斷增加，排放到環(huán)境中的采油廢水，達(dá)標(biāo)排放率較低，現(xiàn)有的“隔油-過濾”和“隔油-浮選(或旋流除油)-過濾”處理工藝，對(duì)COD處理效果較差，特別是對(duì)高稠油采油廢水的處理難度更大的問題，提出了利用“氣浮預(yù)處理-間歇式反應(yīng)器(厭氧-好氧)-沉淀”、活性污泥法等生物處理技術(shù)和臭氧氧化法，作為未來油田采油廢水達(dá)標(biāo)排放應(yīng)首先考慮使用的處理技術(shù)、配套完善的過濾技術(shù)對(duì)一般采油廢水也會(huì)有較好的處理效果等解決辦法。
在《油氣田環(huán)境保護(hù)》2001年第十卷第2期“國外采油廢水處理技術(shù)的新進(jìn)展”一文中，較系統(tǒng)地介紹了近幾年國外在采出水處理方面采用的新工藝流程、新技術(shù)、新設(shè)備。國外油田含油廢水處理采用的構(gòu)筑物主要有沉砂池、API隔油池、CPI隔油池、自然除油罐、混凝除油罐、粗?；?、壓力沉降罐、浮選池(柱)、壓力濾罐、單閥濾罐、組合式處理裝置、水力旋流分離器和精濾器等多種。采用的附屬設(shè)施有各種緩沖罐(池)、回收水罐(池)、反沖洗水罐(池)、污油罐、藥劑投配系統(tǒng)、各種水泵和油水計(jì)量設(shè)施等。根據(jù)采油廢水及凈化水的水質(zhì)要求，利用上述構(gòu)筑物與附屬設(shè)施可以組成各種采油廢水處理工藝流程。國外采油廢水的治理工藝已由原來的隔油-混凝-過濾技術(shù)改變?yōu)楦粲?混凝氣浮-生化-過濾技術(shù)。氣浮和生化技術(shù)的采用已成為近年來先進(jìn)的采油廢水處理工藝的一種標(biāo)志。
但是，上述現(xiàn)有國內(nèi)、外采油廢水處理技術(shù)，仍未能很好解決高稠油采油廢水和低油高鹽回注水的含油廢水的治理難題。國內(nèi)活性污泥法中采用的優(yōu)勢(shì)降解菌，需要在一定條件下進(jìn)行篩選、馴化，只有創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，才能產(chǎn)生有降解效果的生態(tài)系統(tǒng)。其條件苛刻、工藝流程復(fù)雜、占地面積大、操作麻煩、運(yùn)行成本高，運(yùn)行管理的要求也較嚴(yán)格，故影響其推廣應(yīng)用。國外生化技術(shù)的采用也需要在一定的條件下進(jìn)行，處理周期長，運(yùn)行管理更嚴(yán)格，工作效率低，投資大，從經(jīng)濟(jì)上考慮不合適。因此，尋求一種簡便、快捷、易管理、成本低、效率高的方法來解決上述治理難題，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員的迫切愿望。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該方法的工藝流程是按以下順序進(jìn)行的一、隔油除砂將含油廢水利用隔油池或機(jī)，進(jìn)行常規(guī)隔油、除砂處理。
二、強(qiáng)化破乳隔油除砂后的水進(jìn)入裝有強(qiáng)化破乳劑的反應(yīng)罐中，破乳3-5分鐘，強(qiáng)化破乳劑與水的重量比為2-4∶10000；三、氣浮破乳后的水進(jìn)入氣浮機(jī)，除去浮油和懸浮物；四、氧化還原將氣浮后的水進(jìn)入裝有鐵屑的氧化-還原反應(yīng)罐中，反應(yīng)10-60分鐘；五、調(diào)PH值將上述處理水進(jìn)入絮凝-吸附反應(yīng)罐，加入NaOH或Ca(OH)2，調(diào)PH值達(dá)到8-9時(shí)止；六、渣水分離調(diào)好PH值后，再加入助凝劑聚丙烯酰胺，其用量與水的重量比為2-4∶1000000，然后進(jìn)行常規(guī)渣水分離；
七、綜合過濾除渣后的水，依次經(jīng)焦炭、果殼、纖維和生物活性炭過濾，濾出的水，即為外排達(dá)標(biāo)的凈化水。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有國內(nèi)、外采油廢水處理技術(shù)中，特別是對(duì)高稠油采油廢水和低油高鹽回注水的含油廢水的治理難題，率先提出對(duì)該類含油廢水進(jìn)行強(qiáng)化破乳的新理念，并將內(nèi)電解氧化-還原技術(shù)首次引入含油廢水的治理工藝之中，再配以由焦炭、果殼、纖維和生物活性炭順序構(gòu)成的綜合過濾手段，組成了簡便、快捷、易管理、成本低、效率高的新的含油廢水治理工藝。對(duì)于高稠油采油廢水中的“油包水”或“水包油”的乳化油來說，現(xiàn)有的用一般的單一破乳辦法，破乳率較低，破乳效果不佳，更難以去除大分子有機(jī)物。這對(duì)生物處理易造成生物填料的油中毒，致使生物法治理廢水外排難以達(dá)標(biāo)。另外，生化技術(shù)的采用需要在一定的條件下進(jìn)行，其運(yùn)行管理嚴(yán)格，不容易掌握，效率低，投資大，從經(jīng)濟(jì)上考慮不合適。而本發(fā)明的工藝流程中采用的強(qiáng)化破乳劑是針對(duì)“油包水”或“水包油”的乳化油不容易破乳而精心擇優(yōu)選取的。通過該強(qiáng)化破乳劑能充分地中和乳化油油珠的表面電荷，較好地破壞其水化膜，壓縮雙電層，增加油珠之間的碰撞機(jī)會(huì)，使乳化油急劇地脫穩(wěn)破乳，油珠變大更易于被氣浮小氣泡吸附迅速浮出水面而除去。本發(fā)明流程中采用內(nèi)電解氧化-還原技術(shù)，是利用在反應(yīng)罐中產(chǎn)生的具有較強(qiáng)還原能力的新生態(tài)H和Fe2+，使廢水中的大分子環(huán)狀或長鏈有機(jī)物遭到破壞，分解成易被吸附沉淀的小分子有機(jī)物。其過程是用OH-調(diào)節(jié)氣浮后的廢水PH值到8-9，則在該生成物產(chǎn)生的同時(shí)，對(duì)短鏈有機(jī)物進(jìn)行強(qiáng)烈吸附，再用聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝的同時(shí)，還能裹帶小分子有機(jī)物形成共沉淀。這對(duì)去除廢水中的有機(jī)物是十分有利的。該技術(shù)特點(diǎn)也有別于另外加入絮凝吸附劑的現(xiàn)有技術(shù)。它不僅明顯降低廢渣量，而且也節(jié)省了運(yùn)行成本。另外，采用焦炭、果殼、纖維和生物活性炭進(jìn)行綜合過濾，使生物能在活性炭表面存活、繁殖，更進(jìn)一步去除有機(jī)物，在降低COD的同時(shí)，節(jié)省了活性炭，延長了活性炭的使用周期，也節(jié)省了活性炭昂貴的的再生費(fèi)用。
采用本發(fā)明的治理方法，通過對(duì)遼河油田采油廠的高稠油采油廢水、大慶油田采油廠的低油高鹽回注水等的處理實(shí)驗(yàn)，經(jīng)遼寧省環(huán)境監(jiān)測中心站、盤錦市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站和大慶油田環(huán)境監(jiān)測站檢測，其結(jié)果見表1
表1 mg/L

上述結(jié)果表明，由于本發(fā)明處理工藝流程中不采用應(yīng)用條件苛刻的生物技術(shù)，直接利用強(qiáng)化破乳劑對(duì)隔油除砂的廢水進(jìn)行強(qiáng)化破乳后，經(jīng)氣浮直接進(jìn)行氧化還原反應(yīng)和絮凝吸附作用，再以多種過濾介質(zhì)進(jìn)行綜合過濾，即可實(shí)現(xiàn)外排水達(dá)標(biāo)排放，所以與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅簡化了工藝流程，操作更加容易，管理非常方便，提高處理工作效率，減少建設(shè)投資和占地面積，而且節(jié)省能源和維護(hù)管理費(fèi)用，降低運(yùn)行成本，顯著提高治理效果。本發(fā)明適應(yīng)性廣泛，有利于推廣應(yīng)用。
實(shí)施方法一對(duì)遼河油田采油廠高稠油采油廢水的治理。
具體操作按以下順序進(jìn)行一、隔油除砂首先取高稠油采油廢水的含油廢水，利用隔油機(jī)，進(jìn)行常規(guī)隔油、除砂處理。油回收、砂棄之。
二、強(qiáng)化破乳隔油除砂后的水泵入裝有強(qiáng)化破乳劑的反應(yīng)罐中，破乳3-5分鐘，強(qiáng)化破乳劑與水的重量比為3∶10000。所用強(qiáng)化破乳劑為沈陽市紅日環(huán)保高新技術(shù)研究所生產(chǎn)、銷售的名稱為“HR-2型破乳靈”。
三、氣浮破乳后的水進(jìn)入氣浮機(jī)氣浮，回收油，除去浮油和懸浮物。四、氧化還原將氣浮后的水進(jìn)入裝有鐵屑和焦炭的氧化-還原反應(yīng)罐中，反應(yīng)10-60分鐘。為有利于反應(yīng)的順利進(jìn)行，所用鐵屑和焦炭混合設(shè)置，其重量比為1-2∶1。
五、調(diào)PH值將上述處理水進(jìn)入絮凝-吸附反應(yīng)罐，加入NaOH或Ca(OH)2，調(diào)PH值達(dá)到8-9時(shí)止。
六、渣水分離調(diào)好PH值后，再加入助凝劑聚丙烯酰胺，其用量與水的重量比為4∶1000000。然后用斜板沉淀池或氣浮機(jī)進(jìn)行常規(guī)渣水分離，使渣水分離，廢渣棄之。
七、綜合過濾除渣后的水，依次經(jīng)焦炭、果殼、纖維和生物活性炭過濾，濾出的水，即為外排達(dá)標(biāo)的凈化水。
實(shí)施方法二對(duì)大慶油田采油廠的低油高鹽回注水的治理。
具體操作按以下順序進(jìn)行一、隔油除砂首先取低油高鹽回注水的含油廢水，利用隔油機(jī)，進(jìn)行常規(guī)隔油、除砂處理。油回收、砂棄之。
二、強(qiáng)化破乳隔油除砂后的水泵入裝有強(qiáng)化破乳劑的反應(yīng)罐中，破乳3-5分鐘，強(qiáng)化破乳劑與水的重量比為2∶10000。所用強(qiáng)化破乳劑為沈陽市紅日環(huán)保高新技術(shù)研究所生產(chǎn)、銷售的名稱為“HR-2型破乳靈”。
三、氣浮破乳后的水進(jìn)入氣浮機(jī)氣浮，回收油，除去浮油和懸浮物。
四、氧化還原將氣浮后的水進(jìn)入裝有鐵屑和焦炭的氧化-還原反應(yīng)罐中，反應(yīng)10-60分鐘。為有利于反應(yīng)的順利進(jìn)行，所用鐵屑和焦炭混合設(shè)置，其重量比為1-2∶1。
五、調(diào)PH值將上述處理水進(jìn)入絮凝-吸附反應(yīng)罐，加入NaOH或Ca(OH)2，調(diào)PH值達(dá)到8-9時(shí)止。
六、渣水分離調(diào)好PH值后，再加入助凝劑聚丙烯酰胺，其用量與水的重量比為2∶1000000。然后用斜板沉淀池或氣浮機(jī)進(jìn)行常規(guī)渣水分離，使渣水分離，廢渣棄之。
七、綜合過濾除渣后的水，依次經(jīng)焦炭、果殼、纖維和生物活性炭過濾，濾出的水，即為達(dá)標(biāo)的回注水。
權(quán)利要求
1.一種含油廢水的治理方法，其特征在于該工藝流程是按以下順序進(jìn)行的一、隔油除砂將含油廢水利用隔油池或機(jī)，進(jìn)行常規(guī)隔油、除砂處理。二、強(qiáng)化破乳隔油除砂后的水進(jìn)入裝有強(qiáng)化破乳劑的反應(yīng)罐中，破乳3-5分鐘，強(qiáng)化破乳劑與水的重量比為2-4∶10000；三、氣浮破乳后的水進(jìn)入氣浮機(jī)，除去浮油和懸浮物；四、氧化還原將氣浮后的水進(jìn)入裝有鐵屑和焦炭的氧化-還原反應(yīng)罐中，反應(yīng)10-60分鐘；五、調(diào)PH值將上述處理水進(jìn)入絮凝-吸附反應(yīng)罐，加入NaOH或Ca(OH)2，調(diào)PH值達(dá)到8-9時(shí)止；六、渣水分離調(diào)好PH值后，再加入助凝劑聚丙烯酰胺，其用量與水的重量比為2-4∶1000000，然后進(jìn)行常規(guī)渣水分離；七、綜合過濾除渣后的水，依次經(jīng)焦炭、果殼、纖維和生物活性炭過濾，濾出的水，即為外排達(dá)標(biāo)的凈化水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含油廢水的治理方法，其特征在于氧化-還原反應(yīng)罐中所用鐵屑和焦炭，其重量比為1-2∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田采油廢水凈化處理工藝,特別是一種對(duì)高稠油采油廢水和低油高鹽回注水的含油廢水的治理方法。該處理工藝流程不采用應(yīng)用條件苛刻的生物技術(shù),直接利用強(qiáng)化破乳劑對(duì)隔油除砂的廢水進(jìn)行強(qiáng)化破乳后,經(jīng)氣浮直接進(jìn)行氧化還原反應(yīng)和絮凝吸附作用,再以多種過濾介質(zhì)進(jìn)行綜合過濾,即可實(shí)現(xiàn)外排水達(dá)標(biāo)排放。它具有處理工藝流程簡單,容易操作,便于管理,提高處理工作效率,減少建設(shè)投資和占地面積,節(jié)能、運(yùn)行成本低,處理效果顯著,適應(yīng)性廣泛等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)外排水達(dá)標(biāo)排放,有利于保護(hù)人體健康和維護(hù)生態(tài)平衡、改善環(huán)境質(zhì)量。
文檔編號(hào)C02F9/02GK1367146SQ0210925
公開日2002年9月4日 申請(qǐng)日期2002年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者吳振庭 申請(qǐng)人:吳振庭