專利名稱：油田采出水用于回注的物化和生化處理相結(jié)合的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于廢污水處理及回用工藝方法，尤其是涉及一種油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法。
背景技術(shù)：
目前，油田采出水經(jīng)處理后用于回注的水質(zhì)，主要水質(zhì)指標(biāo)是含油量和懸浮物，較為嚴(yán)格的要求是含油量不超過lmg/l、SS不超過lmg/1，顆粒粒徑不超過lum?，F(xiàn)采用的油田采出水用于回注的水處理主要工藝是沉降分離(或氣浮處理)與過濾處理的組合。 其中，沉降分離(或氣浮處理)主要有重力沉降法、混凝沉降法、斜板沉降法、壓力沉降法、氣體浮選法及旋流器法等，有時(shí)也采用幾種方法組合；過濾處理主要為石英砂過濾和核桃殼過濾，并有單層過濾、雙層過濾和多層過濾等。但現(xiàn)采用的油田采出水用于回注的水處理工藝具有明顯的缺陷一是處理出水不能長(zhǎng)期穩(wěn)定地達(dá)到回注水水質(zhì)要求(含油量< lmg/1、 SSS lmg/1，顆粒粒徑< lum);二是處理費(fèi)用較高，特別是混凝沉降或混凝氣浮需要大量的化學(xué)藥劑，成本高昂；三是混凝沉降或混凝氣浮產(chǎn)生的大量污泥對(duì)環(huán)境污染較重，特別是因混凝劑(化學(xué)藥劑)的添加產(chǎn)生了新的化學(xué)污染；四是不具有處理COD、氨氮和消毒的功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中用于回注的油田采出水處理工藝中存在的問題，本發(fā)明提供了一種不僅能使油田采出水處理后能長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)到回注水水質(zhì)要求，且處理費(fèi)用低，又不因混凝劑的添加而產(chǎn)生環(huán)境污染的油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是為了使油田采出水處理后不僅能滿足回注水水質(zhì)要求，且處理費(fèi)用低，又不因混凝劑的添加而產(chǎn)生環(huán)境污染，所述油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法是油田采出水先在除油池單元進(jìn)行處理，再進(jìn)入電絮凝單無進(jìn)行物化處理，再進(jìn)入MBR單元進(jìn)行生化處理，使油田采出水處理后達(dá)到回注水水質(zhì)要求。為了去除油田采出水處理后的處理出水中的細(xì)菌，所述油田采出水在經(jīng)過除油池單元、電絮凝單元和MBR單元處理達(dá)到回注水要求后，再經(jīng)過紫外消毒單元處理，從而將處理出水中的微生物殺滅。為防止在突發(fā)情況下處理出水超標(biāo)，在MBR單元進(jìn)行生化處理時(shí)，同時(shí)投入少量粉末活性炭，使處理出水能長(zhǎng)期穩(wěn)定完全達(dá)到回注水水質(zhì)要求。本發(fā)明由除油池、電絮凝、MBR單元串聯(lián)組成，當(dāng)然最好是在MBR單元處理后再進(jìn)行紫外消毒單元處理，其中所述的電絮凝單元，其電絮凝極板材質(zhì)為金屬鋁，板間距為 1. 5-2. 5厘米；電流強(qiáng)度為5-10A，并可以通過調(diào)節(jié)極板間外加電壓改變電流強(qiáng)度。其中所述的MBR單元，廢水在MBR中的水力停留時(shí)間為8-16小時(shí)，并可以根據(jù)水質(zhì)不同進(jìn)行調(diào)節(jié)； MBR單元采用微濾膜，膜孔徑0. 1-0. 8微米，可根據(jù)具體水質(zhì)情況選擇。MBR單元具有應(yīng)急措施在特殊情況下處理出水油含量超標(biāo)時(shí)，可投入少量粉末活性炭，活性炭的投加量約為 lmg/L·本工藝方法的主要機(jī)理是
1、油田采出水首先通過除油池單元處理可漂浮的油類物質(zhì)和大部分密度大于水的顆粒物，可以非常經(jīng)濟(jì)有效地處理部分油、懸浮物和有機(jī)物，降低后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷。2、經(jīng)過除油池初步處理后的油田采出水，再進(jìn)入本工藝中的電絮凝單元。電絮凝單元的主要作用是處理絕大部分的油和懸浮物，同時(shí)提升出水中B0D/C0D值。電絮凝單元的主要機(jī)理是通過物化作用，在外加電壓下于金屬鋁極板上形成鋁的氫氧化物，并產(chǎn)生微氣泡，使廢水中膠體物脫穩(wěn)、相互碰撞形成絮體，絮體在微氣泡的帶動(dòng)下，上浮到水體表面， 進(jìn)而起到去除大部分油和大部分懸浮物的作用，同時(shí)提升了出水中B0D/C0D值，有利于后續(xù)的生化處理。3、經(jīng)過電絮凝單元處理后的油田采出水，再進(jìn)入本工藝中的MBR單元。MBR單元的主要作用是處理絕大多數(shù)剩余的懸浮物和油，以及廢水中大量的有機(jī)物和氨氮。其機(jī)理是， 通過MBR單元中活性污泥吸附和微濾膜的作用，特別是微濾膜的過濾作用(MBR微濾膜的孔徑為0. 1-0. 8微米)，確保SS ( lmg/1以及水顆粒粒徑彡Ium ；利用污泥可以吸附微量油的特性，通過MBR處理有機(jī)物和氨氮使生物污泥不斷繁殖、并定期排放污泥，從而將剩余的絕大多數(shù)微量油通過污泥排放帶出工藝系統(tǒng)之外、達(dá)到出水油< lmg/1。4、經(jīng)過MBR單元處理后的處理出水，其水質(zhì)指標(biāo)已達(dá)到含油量≤lmg/l、SS≤1mg/ 1，顆粒粒徑< Ium的回注水水質(zhì)要求，再進(jìn)入本工藝中的紫外消毒單元，是利用紫外線殺菌消毒的機(jī)理，從而將處理出水中的微生物殺滅。5、為防止在突發(fā)性情況下處理出水出現(xiàn)超標(biāo)的情況，本工藝方法同時(shí)考慮了應(yīng)急措施在MBR單元中可投入少量粉末活性炭(活性炭的投加量約為lmg/L)，可以完全保證處理出水水質(zhì)完全達(dá)標(biāo)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是
1、采用本工藝方法處理出水能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地達(dá)到回注水水質(zhì)要求(含油量≤ lrng/1、 SS≤lmg/1，顆粒粒徑≤lum)0除油池單元和電絮凝單元可以去除油田采出水中的絕大部分的油和懸浮物，其處理出水僅含有微量的油和少量的懸浮物；MBR中的微濾膜可以使處理出水SS ( lmg/1、顆粒粒徑≤1um ；MBR中污泥可以吸附水中剩余的微量油，使油含量 (lmg/1 ；在特殊情況下，還可以通過在MBR中投加少量活性炭應(yīng)急，確保處理出水水質(zhì)長(zhǎng)期穩(wěn)定地達(dá)到回注水水質(zhì)要求。2、采用本工藝方法可以有效降低處理費(fèi)用。本工藝正常情況下無需投加任何混凝劑，節(jié)約了化學(xué)藥劑的費(fèi)用；本工藝產(chǎn)生的污泥量(包括電絮凝產(chǎn)生的污泥量和MBR產(chǎn)生的污泥量)僅為現(xiàn)有常規(guī)工藝的1/2，節(jié)約了污泥處理費(fèi)用；本工藝維護(hù)簡(jiǎn)單，節(jié)約了日常維護(hù)費(fèi)用。本工藝采用的電絮凝單元和紫外消毒單元，其電耗很低，產(chǎn)生的費(fèi)用遠(yuǎn)低于現(xiàn)有常規(guī)工藝(如氣浮)；本工藝采用的MBR單元，僅需要微量曝氣，因此其耗電量也很低。3、本工藝顯著改善了環(huán)境污染?，F(xiàn)有工藝采用混凝沉降或混凝氣浮產(chǎn)生的大量污泥對(duì)環(huán)境污染較重，特別是因混凝劑(化學(xué)藥劑)的添加產(chǎn)生了新的化學(xué)污染，本工藝不采用任何化學(xué)藥劑，不會(huì)形成新的化學(xué)污染。4、本工藝的MBR單元具有處理油田采出水中的COD、氨氮的功能，紫外消毒單元具有消毒的功能。


圖1是本發(fā)明所述油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法流程示意圖，
圖2是本發(fā)明所述電絮凝單元結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中，1、除油池單元 2、電絮凝單元3、MBR單元4、活性炭 5、紫外消毒單元 6、油田采出水7、處理出水8、極板。
具體實(shí)施例方式下面以油田采出水為例，結(jié)合附圖1、附圖2進(jìn)行具體說明
油田采出水6首先通過除油池單元1，可漂浮的油類物質(zhì)和大部分密度大于水的顆粒物在此單元得到去除。之后進(jìn)入電絮凝單元2處理，通過物化作用，在外加電壓下于金屬鋁制成的極板8上形成鋁的氫氧化物，并產(chǎn)生微氣泡，使廢水中膠體物脫穩(wěn)、相互碰撞形成絮體，絮體在微氣泡的帶動(dòng)下，上浮到水體表面，進(jìn)而去除大部分油和大部分懸浮物，出水油含量低于5mg/l，懸浮物(SS)低于40mg/l ；電絮凝單體極板材質(zhì)為金屬鋁，板間距為 1. 5-2. 5厘米；電流強(qiáng)度控制在5-10A并可調(diào)節(jié)，目的是根據(jù)具體水質(zhì)不同，通過調(diào)節(jié)極板 8之間外加電壓改變電流強(qiáng)度，達(dá)到優(yōu)化電絮凝處理效果的目的。之后進(jìn)入MBR單元3處理，經(jīng)過電絮凝單元處理后的油田采出水，再進(jìn)入本工藝中的MBR單元。MBR中生長(zhǎng)有微生物，可曝氣的條件下，微生物降解水中的可生化有機(jī)物和氨氮，不斷繁殖，同時(shí)吸附水中的微量油，通過定期從MBR中排出活性污泥(微生物)，將微生物吸附的油排出MBR之外，達(dá)到除油的作用，同時(shí)處理了水中的COD和氨氮等污染物；MBR中設(shè)置有微濾膜，微濾膜的孔徑為0. 1-0. 8微米，處理后的水通過微濾膜排出MBR外，而活性污泥和絕大多數(shù)粒徑大于Ium 的懸浮物被微濾膜攔截在MBR之內(nèi)。之后進(jìn)入紫外消毒單元5處理，利用紫外線殺菌消毒， 將處理出水7中的微生物殺滅。此外，為防止在突發(fā)性情況下處理出水水質(zhì)出現(xiàn)超標(biāo)的情況，在MBR單元中可投入少量粉末活性炭，活性炭4的投加量約為lmg/L。
權(quán)利要求
1.油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法，其特征在于所述工藝方法是油田采出水先在除油池單元(1)進(jìn)行處理，再進(jìn)入電絮凝單元(2)進(jìn)行物化處理， 再進(jìn)入MBR單元(3 )進(jìn)行生化處理，使處理出水(7 )達(dá)到回注水水質(zhì)要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法， 其特征在于所述油田采出水在經(jīng)過除油池單元、電絮凝單元和MBR單元處理達(dá)到回注水水質(zhì)要求后，再經(jīng)過紫外消毒單元(5)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法， 其特征在于在MBR單元進(jìn)行生化處理時(shí)，在MBR單元投入粉末活性炭(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法，其特征在于所述電絮凝極板(8)材質(zhì)為金屬鋁，板間距為1. 5-2. 5厘米；電流強(qiáng)度為 5-10A，并通過調(diào)節(jié)極板間外加電壓改變電流強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于回注的油田采出水物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法，其特征在于所述MBR單元中的水力停留時(shí)間為8-16小時(shí)，MBR單元中微濾膜孔徑為 0. 1-0. 8 微米。
全文摘要
本發(fā)明公開了油田采出水用于回注的物化與生化處理相結(jié)合的工藝方法油田采出水先在除油池單元進(jìn)行處理，再進(jìn)入電絮凝單元進(jìn)行物化處理，再進(jìn)入MBR單元進(jìn)行生化處理，再經(jīng)過紫外消毒單元處理。使油田采出水處理后達(dá)到回注水水質(zhì)要求。本發(fā)明能使處理出水穩(wěn)定滿足SS≤1mg/l、顆粒粒徑≤1um；油含量≤1mg/l的技術(shù)要求，也無需投加任何混凝劑，節(jié)約了化學(xué)藥劑的費(fèi)用；產(chǎn)生的污泥量?jī)H為現(xiàn)有常規(guī)工藝的1/2，節(jié)約了污泥處理費(fèi)用，本工藝維護(hù)簡(jiǎn)單，節(jié)約了日常維護(hù)費(fèi)用。提供了一種不僅能使油田采出水處理后能長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)到回注水水質(zhì)要求，且處理費(fèi)用低，又不因混凝劑的添加而產(chǎn)生環(huán)境污染。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102180566SQ20111006642
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月19日
發(fā)明者湯蘇云 申請(qǐng)人:湯蘇云