專利名稱：：油田回注水微生物處理的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明是關(guān)于對油田采出水處理回注方法的改進，尤其涉及一種采用專性微生物聯(lián)合菌群生物處理，與物理過濾處理相結(jié)合的油田回注水處理工藝。技術(shù)背景石油開采伴隨大量采出水，如2005年我國原油產(chǎn)量18150萬噸，大約產(chǎn)生9億多噸采出水，而采油過程又需要大量調(diào)制符合要求水回注地層，為節(jié)約水資源，要求采出水至少90%以上用于回注。而油田采出水具有油含量高，達200-1000mg/l;成份復雜，除含原油外，還含有脂肪酸、表面活性劑、驅(qū)油劑、破乳劑、降粘劑、緩蝕劑等聚合物；含鹽量高，達5000-200000mg/l;SS含量高，達600-1000mg/1，并含有大量粘泥；含油中既有浮油，又有分散油，還有乳化油。加上三元驅(qū)油技術(shù)的應用，油田采出水中聚合物含量不斷增加，粘度也隨之增加，乳化油更加穩(wěn)定，使得油、水、懸浮物等分離越來越困難。因此含油量高、水質(zhì)成份復雜、可生化性差、粘度大，為此類廢水的重要特征。此類廢水處理難度極大，如采出水中油分子量小，難以用諸如過濾等物化方法處理去除；采用生化法，又因可生化性差，生物膜難以形成，且粘度大，會影響微生物的正常呼吸、生長和生存，加上含鹽量高，微生物活性受到抑制，所以通常生物處理工藝也難以正常運行。目前對于該類廢水處理，較多采用二段式或三段式物化處理工藝，即一級沉降、二級除油、三級過濾。此方法在除油時需投加有機或無機混凝劑和破乳劑，加藥后必然會產(chǎn)生衍生物，造成二次污染存在于回注水中，也使得石油采出廢水變得越來越復雜；其次，由于采出水中含油大都為穩(wěn)定的乳化油，粒徑很小，重力除油只能分離非乳化的浮油，大部分乳化油仍大量存在于水中，在處理水中循環(huán)往復，水中濃度越來越高，更是增加了后續(xù)處理難度；再就是，廢水中油泥易粘附在濾料上，造成過濾困難，以及濾料易飽和而失效，并且粘泥粘附在濾料上又難以清除，造成濾料易板結(jié)，不僅帶來了反沖洗頻繁，濾料使用壽命縮短、更換頻繁，增加了勞動強度和運行成本；而且還會造成過濾偏流，也會影響出水水質(zhì)。這些均使得物理處理，極難處理至可以回注標準。而出水中油和懸浮物超標，若循環(huán)回注，會導致注水壓力上升，采油率下降，甚至堵塞地層，嚴重造成油井報廢。中國專利CN00133630.4公開的釆油污水處理方法，其工藝流程包括大罐底水經(jīng)斜板除油罐除油，浮選，緩沖，粗過濾，細過濾，回注；在粗過濾之前設助濾劑投加點，細過濾后回注前設殺菌劑加藥點；細過濾后水經(jīng)懸浮、附著厭氧接觸氧化池處理，中間沉淀，懸浮、附著好氧氧化池處理及二次沉淀后外排；中間沉淀池的厭氧污泥及二次沉淀池的好氧污泥回流到懸浮、厭氧接觸氧化池的進口；中間沉淀池剩余污泥經(jīng)濃縮，機械脫水處理后外運。此法采用物化+生化的處理工藝，處理后仍用作外排水，不能作為回注水，而對于回注水仍然采用為物化處理，而且處理流程長，工藝復雜，運行成本高，占地面積大，投資高，維護工作量大，難以穩(wěn)定達到回注水標準用于回注，外排浪費水資源。中國專利200510039182.4公開的油田釆出水深度處理方法，包括(1)油田廢水經(jīng)過除油、除懸浮物預處理；(2)使預處理后廢水經(jīng)裝有吸油容量達2050mg/mg的膨脹石墨的吸附塔，使出水達到采出水回注水標準。石墨吸附飽和，經(jīng)減壓蒸餾和高溫陪燒，重復使用。此法也仍然為物化法，同樣存在前述物化的不足，而且因產(chǎn)出廢水量大，吸附劑再生工作量大，很難得到實際應用。中國專利CN03111808.9公開的油田污水生物處理，包括隔油處理、氣浮處理、生物接觸氧化處理、沉降處理。從其說明書所說處理結(jié)果只能達到外排水標準，仍然達不到油田回注水標準。中國專利CN200410075791.0公開的采油廢水處理工藝，首先利用硅藻土對廢水中有機物、油進行吸附，進而采用無機鹽或高分子絮凝劑進行絮凝沉淀，再利用無污泥膨脹的接觸氧化法進行進一步氧化處理，二次介質(zhì)吸附處理。其處理工藝如下硅藻吸附一絮凝沉淀一接觸氧化一介質(zhì)吸附一介質(zhì)吸附。此法主要采用物化處理作為預處理，不僅處理流程長，工藝復雜，占地面積大，投資高，維護工作量大，運行成本高，而且同樣很難穩(wěn)定達到回注水標準。由上可知，目前對油田采出水處理，基本沿用各種改進的物化，并均難以穩(wěn)定處理至回注水標準。2003年第4期《中國給排水》公開的"生化法處理高溫、高鹽油田采出水"雖然提出采用以微生物(未公開具體微生物菌株)接觸氧化結(jié)合沉淀工藝處理油田采出水，只能對采出水中的COD進行降解，未公開油的去除效果，處理出水只能達到(GB8978-1996)二級排放標準，仍然不能用于回注用水。中國專利CN03112720.7公開了一種油田回注用采出水處理方法，提出采用由芽孢桿菌屬和極桿菌屬組成專性聯(lián)合菌群生化處理，加上膜分離處理，即使采出水經(jīng)初沉池、專性微生物反應池、膜分離、除氧處理達到回用。此法只適用于新建項目，導致投資費用較大，不適用利用油田現(xiàn)有物化處理設備的低成本改造。經(jīng)實際應用，因采用菌株相對較少，協(xié)同效應有限，需經(jīng)常補充菌株，給實際應用帶來不便；并且隨著油田采出水成份日益復雜，其適應性相對不足，會造成處理效果不一致，從而給后續(xù)處理增加難度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種除油及溶解性有機物效果好，工藝流程短，投資費用和運行費用低，能穩(wěn)定達到油田回注水標準的油田回注水微生物處理。本發(fā)明目的實現(xiàn)，主要改進是在原采出液經(jīng)油水分離后的采出水處理，用專性微生物聯(lián)合菌群好氧生化處理，替代原有物化工藝中一級沉降、二級除油工藝，保留后續(xù)過濾的生化結(jié)合過濾工藝。具體說，本發(fā)明油田回注水微生物處理，包括微生物好氧生化處理及后續(xù)過濾處理，其特征在于所說微生物為棒狀蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)、桿菌屬(Corynebacteriumsp.)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonasalcaligenes)聯(lián)合菌；控制進水PH6—9。本發(fā)明所述油田采出水，是指油田采出液經(jīng)油水分離后的污水和/或油田污水處理中的排放廢水，和/或油田含聚廢水。本發(fā)明所述微生物好氧生化處理，它可以是污水處理中常用的各種好氧工藝，諸如接觸氧化法、活性污泥法、好氧流化床、生物曝氣濾池等。其中本發(fā)明較好采用微生物反應泡工藝，如各種接觸氧化、活性污泥法及好氧流化床，反應池工藝較其他好氧工藝具有，對各種油類生物降解效果好，有利于提高后續(xù)過濾設備的處理效果，確保過濾系統(tǒng)長期運行，延長后續(xù)過濾濾料反沖洗周期和更換周期或膜的更換周期，降低運行費用，使出水穩(wěn)定達到回注水標準。同時反應池式工藝，還有利于充發(fā)揮加入微生物的競爭優(yōu)勢。為更有利于微生物生長，處理進水的PH更好為6.5-8。本發(fā)明所述微生物處理后的過濾處理，可以是常用的粗過濾和精過濾，也可以采用膜分離過濾。為減小微生物對設備的影響，本發(fā)明工藝中可以保留原處理工藝中殺菌工藝，即在本專利微生物好氧處理后，先進行殺菌處理，再經(jīng)過濾處理，但如果采用超濾膜過濾，及精密過濾濾芯孔徑《0.2^1111，因其具有優(yōu)良的截留細菌作用，因此可以省略殺菌工藝段。殺菌工藝設置在過濾前端，可以在后續(xù)過濾中將菌尸體予以去除，確保出水水質(zhì)。本發(fā)明優(yōu)選采用膜過濾，可以省略殺菌工藝，出水效果更好。此外，為提高處理效果，本發(fā)明微生物聯(lián)合菌群，還可以包括施氏假單胞菌(Pseudomonasstutzeri)、i也衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)。本發(fā)明所述微生物，均為自然界所存在，是由申請人經(jīng)試驗篩選確定組合，并逐漸在此類廢水中馴化適應培養(yǎng)。本發(fā)明由于采用前述微生物聯(lián)合菌群好氧生物處理，代替原油田采出水物化處理工藝中一級沉降、二級除油工藝，保留原后續(xù)過濾工藝的處理技術(shù)。經(jīng)篩選的專性微生物聯(lián)合菌群，耐鹽性好，試驗可在飽和食鹽水中生存，不僅對采出水中的油及有機污染物有極強的降解能力，可達到高效除油(包括除乳化油)效果，經(jīng)微生物處理出水油《5mg/l;而且對油泥中的油及有機污染物也有極強的降解作用，因而能有效降低廢水的粘度。本發(fā)明前級處理效果好，有利于延長后續(xù)過濾系統(tǒng)的使用壽命，減少反沖洗頻率，延長濾料或膜更換周期，降低處理成本。較現(xiàn)有技術(shù)微生物處理，因使用菌株多，協(xié)同效應好，菌群生長周期長，活性高，基本不需補充添加，因而抗毒性和抗沖擊性能強，對各種油田采出水處理效果穩(wěn)定。本發(fā)明工藝較現(xiàn)有技術(shù)，大大提高了油田采出水處理效果，可以確保處理出水穩(wěn)定達到《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標》(SY/T5329-1994)A1級低滲透油田注水水質(zhì)標準；即油《2mg/1、SS《lmg/1、粒徑中值《lixm。具有工藝簡單，操作管理方便，運行費用低，較原工藝可降低20-60%,由于可以利用現(xiàn)有處理工藝中部分設備，改造費用低，處理效果穩(wěn)定，污泥量少，并不需添加任何藥劑，處理不產(chǎn)生二次污染，有效解決了油田采出水難處理的困惑。特別適用于油田現(xiàn)有物化處理工藝的改造，當然也可以采用本發(fā)明工藝新建。以下結(jié)合幾個具體實施方式，進一步說明本發(fā)明。圖1為比較例1工藝流程2為實施例1工藝流程圖圖3為比較例2工藝流程圖圖4為實施例2工藝流程圖具體實施方式比較例l:按圖l工藝流程，表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>粗過濾清洗周期每10天清洗1次精過濾清洗周期五個多月仍保持良好的出水水質(zhì)說明比較例l與實施例l進水均為同一某油田沉降罐出水，PH8.2，T38°C，水量5m3/H，礦化度25000mg/L，聚合物275mg/L，改造前采用比較例1工藝，改造后采用本發(fā)明實施例1工藝，保留原有殺菌、石英砂過濾器、磁鐵礦過濾器，僅將原有的混凝破乳、浮選、核桃殼過濾，用棒狀蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)、桿菌屬(Corynebacteriumsp.)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、產(chǎn)石咸假單胞菌(Pseudomonasalcaligenes)、施氏作;單胞菌(Pseudomonasstutzeri)、i也衣芽孢豐干菌(Bacilluslicheniformis)聯(lián)合菌的接觸氧化(半軟性填料)代替，停留時間6小時，處理后出水直接進入原有處理設施后處理系統(tǒng)。結(jié)果比較，本發(fā)明工藝較原工藝，油的平均去除率提高了39.15%，SS平均去除率提高了46.67%。過濾器清洗周期延長了1020倍，運行費用降低約40%。比較例2:按圖3處理流程，處理結(jié)果見表3表3比較例2處理出水單位mg/L<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例2:按圖4處理流程，處理見表4。表4實施例2處理出水單位mg/L<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>說明比較例2與實施例2進水均為同一油田沉降罐出水，PH7.2,T35°C，水量:5m3/H，礦化度65000mg/L，聚合物325mg/L。改造前采用比較例2工藝，改造后采用本發(fā)明實施例2工藝，保留原有殺菌、雙濾料過濾器、精過濾，僅將原力旋流器、聚結(jié)除油器、核桃殼過濾，用棒狀蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)、桿菌屬(Corynebacteriumsp.)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonasalcaligenes)聯(lián)合菌的活性污泥生化處理工藝代替，處理后出水直接進入原有處理設施后處理系統(tǒng)。結(jié)果比較，本發(fā)明工藝較原工藝，油的平均去除率提高了15.4%，SS平均去除率提高了15.9%。雙料過濾器清洗周期延長了10倍，運行費用降低了。此外，微生物處理還可以采用如間隙式活性污泥法(SBR)，流化床，曝氣生物濾池等好氧工藝，過濾還可以采用膜過濾。權(quán)利要求1、油田回注水微生物處理，包括微生物好氧生化處理及后續(xù)過濾處理，其特征在于所說微生物為棒狀蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)、桿菌屬(Corynebacteriumsp.)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonasalcaligenes)聯(lián)合菌；控制進水PH6-9。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述油田回注水微生物處理，其特征在于所說微生物好氧生化處理PH6.5-8。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述油田回注水微生物處理，其特征在于所說微生物好氧生化處理為微生物反應池工藝。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述油田回注水微生物處理，其特征在于所說微生物反應池工藝為接觸氧化或活性污泥或好氧流化床。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述油田回注水微生物處理，其特征在于所說后續(xù)過濾為膜過濾。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述油田回注水微生物處理，其特征在于微生物好氧生化處理后經(jīng)殺菌處理再過濾處理。7、根據(jù)權(quán)利要求l、2、3、4、5或6所述油田回注水微生物處理，其特征在于所說微生物聯(lián)合菌群還包括施氏假單胞菌(Pseudomonasstutzeri)、地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)。全文摘要本發(fā)明是關(guān)于對油田采出水回注處理方法的改進，其特征是采用微生物好氧生化處理及后續(xù)過濾處理，所說微生物為棒狀蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)、桿菌屬(Corynebacteriumsp.)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonasalcaligenes)聯(lián)合菌；控制進水pH6-9。較現(xiàn)有技術(shù)，可以確保處理出水穩(wěn)定達到《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標》(SY/T5329-1994)A1級低滲透油田注水水質(zhì)標準；即油≤2mg/l、SS≤1mg/l、粒徑中值≤1μm。具有工藝簡單，操作管理方便，運行費用低，較原工藝可降低20-60％，由于可以利用現(xiàn)有處理工藝中部分設備，改造費用低，處理效果穩(wěn)定，污泥量少，并不需添加任何藥劑，處理不產(chǎn)生二次污染，有效解決了油田采出水難處理的困惑。特別適用于油田現(xiàn)有物化處理工藝的改造，當然也可以采用本發(fā)明工藝新建。文檔編號C02F9/14GK101148303SQ200610096180公開日2008年3月26日申請日期2006年9月24日優(yōu)先權(quán)日2006年9月24日發(fā)明者王婭娜,王海君申請人:江蘇博大環(huán)保股份有限公司