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采油污水深度處理方法

文檔序號:4850517閱讀:216來源:國知局

專利名稱::采油污水深度處理方法
技術領域
:本發(fā)明涉及一種污水處理方法。
背景技術
:隨著油田開采進入中后期,采出的原油含水率高達6070%,有的油田己高達90%,其中大慶油田平均每年的油田采出水高達3xl0"屯,污水主要含有總懸浮固體為50200毫克/升,化學需氧量(重鉻酸鉀法)為100500毫克/升,礦化度為25006000毫克/升,總油為1001000毫克/升。對同等地質(zhì)條件的油田進行注水開發(fā)時,國內(nèi)主要以清水作為注水,大部分采油廢水經(jīng)處理達標后直接排入外環(huán)境或回注其他地層。但對于低滲透層和特低滲透油層,油田采用的采出水常規(guī)處理方法(如重力沉降、旋流離心分離、氣浮和精細過濾等)均難以達到《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》(SY/T5329-94)中的A,級水質(zhì)要求。目前,已有的處理方法是多級精濾法和單純超濾法。多級精濾法和單純超濾法可以去除采油污水中的大部分油類、聚合物、懸浮顆粒等物質(zhì),基本能達到《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》(SY/T5329-94)中的A,級注水標準。但其最大不足之處在于多級精濾法出水水質(zhì)不穩(wěn)定。單純超濾法膜通量較低,清洗頻繁,污水處理成本高,限制了其在油田污水處理中的推廣應用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中多級精濾法出水水質(zhì)不穩(wěn)定和單純超濾法膜通量較低、清洗頻繁、污水處理成本高的問題,而提供了一種采油污水深度處理方法。采油污水深度處理方法,該方法按以下步驟進行一、預處理先將采油污水進行925小時沉降處理,然后投加混凝劑,進行混凝沉淀處理,再送入氣浮池處理,然后依次經(jīng)一級單層石英砂過濾器和二級單層石英砂過濾器過濾;二、微濾處理將步驟一處理過的濾后水泵入微濾設備,在0.011兆帕的操作壓力下,進行死端過濾;三、循環(huán)超濾膜深度處理將步驟二處理過的濾后水送入循環(huán)超濾膜設備進行過濾,循環(huán)超濾設備膜每運行18小時,進行水反沖一次,每運行848小時對超濾膜設備進行一次堿反洗,每運行520天進行一次化學清洗,經(jīng)循環(huán)膜設備處理后產(chǎn)生的濃水重新送回到循環(huán)超濾膜設備進行處理,并根據(jù)產(chǎn)水率排放2%10%的濃水,即可出水。本發(fā)明處理后的污水懸浮物《1毫克/升,粒徑中值《1微米,含油《1毫克/升,優(yōu)于多級精濾法出水水質(zhì)(懸浮物110毫克/升,粒徑中值0.55微米,含油210毫克/升);本發(fā)明步驟二中的微濾設備采用死端過濾操作方式,無濃水排放,產(chǎn)水率為100%,微濾處理設備為后續(xù)的循環(huán)超濾膜設備提供了很好的保護,使循環(huán)超濾膜的化學清洗周期可以延長到5天以上,比單純超濾法處理污水的化學清洗周期46小時延長30倍以上;本發(fā)明采用的循環(huán)膜設備采用濃縮液回流操作,因而清水產(chǎn)率高到90%以上,比中空纖維膜60%85%的產(chǎn)率要高5%30%,在增加清水產(chǎn)率的同時減少了濃水排放;本發(fā)明采用的循環(huán)膜錯流操作,通過采油污水的不斷高速(26米/秒)循環(huán)沖刷膜表面,降低污染物在膜表面的沉積,減輕膜污染,膜使用壽命可達到35年,并且膜通量提高30%40%;本發(fā)明相對于單純的超濾處理污水工藝雖然步驟增加,但膜通量大,產(chǎn)水率高,運行時間長,化學清洗次數(shù)少,因而清水耗電量低于0.8度/噸水,相對于單純超濾法而言,相同產(chǎn)水量的費用低30%50%。本發(fā)明不產(chǎn)生廢氣廢渣、自動化程度高并且運行管理簡便。處理后的污水滿足《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》(SY/T5329-94)中的At級注水標準。具體實施例方式本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式,還包括各具體實施方式間的任意組合。具體實施方式一本實施方式采油污水深度處理方法按以下步驟進行一、預處理先將采油污水進行925小時沉降處理,然后投加混凝劑,進行混凝沉淀處理,再送入氣浮池處理,然后依次經(jīng)一級單層石英砂過濾器和二級單層石英砂過濾器過濾;二、微濾處理將步驟一處理過的濾后水泵入微濾設備,在0.011兆帕的操作壓力下,進行死端過濾;三、循環(huán)超濾膜深度處理將步驟二處理過的濾后水送入循環(huán)超濾膜設備進行過濾,循環(huán)超濾設備膜每運行18小時,進行水反沖一次,每運行848小時對超濾膜設備進行一次堿反洗,每運行520天進行一次化學清洗,經(jīng)循環(huán)膜設備處理后產(chǎn)生的濃水重新送回到循環(huán)超濾膜設備進行處理,并根據(jù)產(chǎn)水率排放2%10%的濃水,即可出水。具體實施方式二本實施方式的采油污水為一次采油污水、二次采油污水或三次采油污水。具體實施方式三本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中混凝沉淀處理時間為415小時。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式四本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中氣浮池中回流比為0.10.5,溶氣壓力為16個大氣壓。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式五本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中一級單層石英砂過濾器中的濾速為28米/小時。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式六本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中二級單層石英砂過濾器中的濾速為26米/小時。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式七本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟一中預處理混凝劑為聚合鋁或聚合鐵。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式八本實施方式與具體實施方式一或七不同的是混凝劑的投加量為每升污水10700毫克。其它與具體實施方式一或七相同。具體實施方式九本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟二中微濾設備包括濾芯、濾袋和濾膜;其中濾芯、濾袋和濾膜的孔徑均為0.150微米。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中循環(huán)超濾膜設備中的運行溫度為149°C。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十一本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中循環(huán)超濾膜設備中的跨膜壓差為0.050.50兆帕。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十二本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中循環(huán)超濾膜設備中的表面流速為26米/秒。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十三本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中循環(huán)超濾膜設備中的產(chǎn)水率為卯%98%。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十四本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中水反沖的反沖強度為0.012.0升/秒.平方米,反沖時間為1300秒。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十五本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中堿反洗的時間為0.12小時。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十六本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中化學清洗的清洗時間為0.56小時。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十七本實施方式與具體實施方式一不同的是步驟三中循環(huán)超濾膜為有機超濾膜、改性有機超濾膜、無機超濾膜或改性無機超濾膜。其它與具體實施方式一相同。具體實施方式十八本實施方式采油污水深度處理方法按以下步驟進行一、預處理先將400噸采油污水進行925小時沉降處理,然后投加混凝劑,進行混凝沉淀處理,再送入氣浮池處理,然后依次經(jīng)一級單層石英砂過濾器和二級單層石英砂過濾器進行過濾;二、微濾處理將步驟一處理過的濾后水泵入微濾設備,在0.02兆帕的操作壓力下,進行死端過濾;三、循環(huán)超濾膜深度處理將步驟二處理過的濾后水送入循環(huán)超濾膜設備進行過濾,循環(huán)超濾設備膜每運行2小時,進行水反沖一次,每運行24小時對超濾膜設備進行一次堿反洗,每運行7天進行一次化學清洗,經(jīng)循環(huán)膜設備處理后產(chǎn)生的濃水重新送回到循環(huán)超濾膜設備進行處理,并根據(jù)產(chǎn)水率排放5%的濃水,即可出水。本發(fā)明的工藝方法,對大慶采油二廠聚南八污水站污水進行現(xiàn)場應用,其結果見表l。表1大慶采油二廠聚南八污水站污水現(xiàn)場應用水質(zhì)表表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>應用過程中,循環(huán)超濾膜的平均通量為78.6升/平方米*小時,產(chǎn)水率為95%,化學清洗周期為7天,清水耗電量為0.75度/噸水。上述結果表明采用此工藝對采油污水進行深度處理,能有效地提高了超濾膜通量和延長了膜運行周期,膜平均通量在75升/平方米〃j、時以上,化學清洗周期達到5天以上,處理后的污水水質(zhì)穩(wěn)定,懸浮物《l毫克/升,粒徑中值《l微米,含油《l毫克/升,達到了《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》(SY/T5329-94)中的A,級注水標準。權利要求1.采油污水深度處理方法,其特征在于采油污水深度處理方法按以下步驟進行一、預處理先將采油污水進行9~25小時沉降處理,然后投加混凝劑,進行混凝沉淀處理,再送入氣浮池處理,然后依次經(jīng)一級單層石英砂過濾器和二級單層石英砂過濾器過濾;二、微濾處理將步驟一處理過的濾后水泵入微濾設備,在0.01~1兆帕的操作壓力下,進行死端過濾;三、循環(huán)超濾膜深度處理將步驟二處理過的濾后水送入循環(huán)超濾膜設備進行過濾,循環(huán)超濾設備膜每運行1~8小時,進行水反沖一次,每運行8~48小時對超濾膜設備進行一次堿反洗,每運行5~20天進行一次化學清洗,經(jīng)循環(huán)膜設備處理后產(chǎn)生的濃水重新送回到循環(huán)超濾膜設備進行處理,并根據(jù)產(chǎn)水率排放2%~10%的濃水,即可出水。2、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于所述的采油污水為一次采油污水、二次采油污水或三次采油污水。3、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟一中混凝沉淀處理時間為415小時。4、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟一中氣浮池中回流比為0.10.5,溶氣壓力為16個大氣壓。5、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟一中一級單層石英砂過濾器中的濾速為28米/小時。6、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟一中二級單層石英砂過濾器中的濾速為26米/小時。7、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟一中預處理混凝劑為聚合鋁或聚合鐵;其中混凝劑的投加量為每升污水107008、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟二中微濾設備包括濾芯、濾袋和濾膜;其中濾芯、濾袋和濾膜的孔徑均為0.150微米。9、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟三中循環(huán)超濾膜設備中的運行溫度為149°C、跨膜壓差為0.050.50兆帕、表面流速為26米/秒、產(chǎn)水率為90%98%。10、根據(jù)權利要求1所述的采油污水深度處理方法,其特征在于步驟三中循環(huán)超濾膜為有機超濾膜、改性有機超濾膜、無機超濾膜或改性無機超濾膜。全文摘要采油污水深度處理方法,它涉及一種污水處理工藝。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中多級精濾法出水水質(zhì)不穩(wěn)定和單純超濾法膜通量較低、清洗頻繁、污水處理成本高的問題。本發(fā)明按以下步驟進行污水處理預處理、微濾處理和循環(huán)超濾膜深度處理。本發(fā)明采用常規(guī)工藝和集成膜工藝相結合的方法,有效地提高了超濾膜通量、延長了膜運行周期和降低了污水處理成本。本發(fā)明處理后的污水達到了《碎屑巖油藏注水水質(zhì)推薦指標及分析方法》(SY/T5329-94)中的A<sub>1</sub>級注水標準。文檔編號C02F1/24GK101367564SQ20081013718公開日2009年2月18日申請日期2008年9月24日優(yōu)先權日2008年9月24日發(fā)明者于水利,左行濤,俊徐,梁紅瑩申請人:哈爾濱工業(yè)大學;于水利
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