一種高含油含聚污水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高含油含聚污水的處理方法，屬于石油領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著聚合物驅(qū)油技術(shù)在我國各大油田的推廣應用，聚合物驅(qū)采出液的處理量越來 越大，產(chǎn)出聚合物濃度也越來越高，由此帶來的污水處理難度不斷增大。目前，油田采用 的驅(qū)油聚合物主要為陰離子型聚丙烯酰胺，注入地下經(jīng)剪切、水解后成為分子量在十萬到 百萬級別的高水解度、強電負性的聚合物。這些殘留的陰離子聚合物對污水的性質(zhì)和組成 帶來了極大的影響：一方面，增加了污水的粘度，且隨產(chǎn)出聚合物含量的增加而大幅增加， 污水粘度的增大使得污水中膠體顆粒的穩(wěn)定性提高，使油珠上浮和懸浮固體顆粒沉降的速 率下降，彼此間相互碰撞的幾率大幅降低，導致污水處理所需的自然沉降時間增長，油滴聚 并困難，難以沉降去除。另一方面，強電負性的聚合物會吸附在油水界面，形成空間障礙并 形成擴散雙電層，抑制液滴相互聚結(jié)；同時使油水界面膜強度和界面電荷顯著增強，導致油 水乳化程度高、油珠粒徑變小，易于形成更穩(wěn)定的乳狀液體系，油水界面難以破壞。上述兩 方面的原因共同造成了含聚污水的高含油量、高懸浮固體含量的特點，嚴重干擾了傳統(tǒng)清 水劑（又稱絮凝劑）的使用效果，不僅使絮凝作用變差，而且使污水處理藥劑的用量大幅增 加。
[0003] 高含油含聚污水的含油量很高，大都在3000mg/L以上，部分甚至高達6000mg/L~ 8000mg/L，研究發(fā)現(xiàn)（靖波，張健，檀國榮等。海上油田含聚污水中原油狀態(tài)分析[J]。油 田化學，2014, 31 (2) :295-298)乳化油含量占高含油含聚污水中穩(wěn)定存在原油量的90%以 上。此外，高含油含聚污水中的油水乳化狀態(tài)已不再是單純的水包油型（0/W)，而是更為復 雜油包水型（W/0)、油包水包油型（0/W/0)等多相體系。因此，針對高含油含聚污水的處理 需要從微觀油相區(qū)域和水相區(qū)域兩方面進行，即對微觀油相區(qū)域中的復雜乳化油進行破乳 脫水處理，對水相區(qū)域中的水包油型乳化油進行清水除油除懸浮物處理。目前，研究人員針 對清水劑開展的研究工作大多側(cè)重于對水相中的水包油型乳化油的破壞。由于傳統(tǒng)的破乳 劑為油溶性藥劑，而清水劑為水溶性藥劑，因此該方法存在破乳劑和清水劑的溶解分散性 問題，影響了每種藥劑的效果發(fā)揮，并導致藥劑消耗量增加。此外，該油水綜合處理劑中的 破乳劑是針對原油的破乳脫水，并不是專門針對污水中的復雜乳化油，因此污水處理效果 依然取決于后續(xù)的清水劑。
[0004] 由此可知，針對高含油含聚污水的處理，對微觀油相區(qū)域中的復雜乳化油及水相 區(qū)域中的水包油型乳化油的處理至關(guān)重要，目前尚無針對此方面的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種高含油含聚污水的處理方法，本發(fā)明利用兩類具有不同 作用機理的水溶性反相破乳劑和弱陽離子型/非離子型復配清水劑，根據(jù)各自的功能特點 和高含油含聚污水中乳化油的不同狀態(tài)，分階段適時加入，實現(xiàn)對微觀油相區(qū)域中的復雜 乳化油及水相區(qū)域中的水包油型乳化油的有效處理，從而實現(xiàn)除油和凈水效果，并大幅度 降低藥劑消耗量。
[0006] 本發(fā)明所提供的高含油含聚污水的處理方法，包括如下步驟：
[0007] 1)向高含油含聚污水中加入反相破乳劑，并混合均勻；
[0008] 2)向步驟1)處理后的污水中加入弱陽離子型/非離子型復配清水劑，并混合均 勻，即實現(xiàn)對所述高含油含聚污水的凈化；
[0009] 所述弱陽離子型/非離子型復配清水劑由弱陽離子型清水劑與非離子型清水劑 組成。
[0010] 上述的處理方法中，步驟1)中，在人工搖晃或機械振蕩的條件下混合均勻，所述 人工搖晃或機械振蕩的時間可為lmin~2min，如lmin或2min;
[0011] 步驟2)中，在人工搖晃或機械振蕩的條件下混合均勻，所述人工搖晃或機械振蕩 的時間可為30s~2min，如lmin或2min;
[0012] 步驟1)和步驟2)均可在40°C~80°C的條件下進行，如在65°C的條件下進行。
[0013] 上述的處理方法中，步驟1)中，所述反相破乳劑可為陽離子聚（氧乙丙烯基）氯 化銨，數(shù)均分子量可為2000~15000,如10000,陽離子度可為20%~40%，如30% ;
[0014] 所述反相破乳劑用于對高含油污水中的油包水（W/0)、油包水包油（0/W/0)等復 雜乳化油進行處理。
[0015] 上述的處理方法中，所述反相破乳劑的使用量可為20mg/L~60mg/L所述含聚污 水，具體可為20mg/L~50mg/L所述含聚污水、20mg/L~30mg/L所述含聚污水、20mg/L所 述含聚污水、30mg/L所述含聚污水、50mg/L所述含聚污水或60mg/L所述含聚污水。
[0016] 上述的處理方法中，步驟2)中，所述弱陽離子型清水劑可為弱陽離子聚丙烯酰 胺、弱陽離子聚二甲基二烯丙基氯化銨和弱陽離子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲 基氯化銨中至少一種；
[0017] 所述弱陽離子聚丙烯酰胺的數(shù)均分子量可為300萬~600萬，具體可為300萬，陽 離子度可為15 %~25 %，具體可為20% ;
[0018] 所述弱陽離子聚二甲基二烯丙基氯化銨的數(shù)均分子量可為20萬~30萬，具體可 為30萬，陽離子度可為15%~25%，具體可為15% ;
[0019] 所述弱陽離子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲基氯化銨的數(shù)均分子量可為 100萬~300萬，具體可為為100萬，陽離子度可為15%~25%，具體可為25%。
[0020] 上述的處理方法中，所述非離子型清水劑可為聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌 段聚醚和/或聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物，
[0021] 所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚的數(shù)均分子量可為1萬~10萬，如 1玩玩；
[0022] 所述聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物的數(shù)均分子量可為1萬~10萬，如10萬。
[0023] 上述的處理方法中，所述弱陽離子型/非離子型復配清水劑用于對浮油、水包油 型（0/W)乳化油和懸浮顆粒進行處理。
[0024] 上述的處理方法中，所述弱陽離子型/非離子型復配清水劑中，所述弱陽離子型 清水劑與所述非離子型清水劑的質(zhì)量比可為2~5 :1，具體可為2~4:1、2~3:1、2:1、3: 1、4 :1 或 5 :1〇
[0025] 上述的處理方法中，所述弱陽離子型/非離子型復配清水劑的使用量可為50mg/ L~150mg/L所述含聚污水，具體可為50mg/L~100mg/L所述含聚污水、50mg/L~80mg/L 所述含聚污水、80mg/L~150mg/L所述含聚污水、50mg/L所述含聚污水、80mg/L所述含聚污 水、100mg/L所述含聚污水或150mg/L所述含聚污水。
[0026] 上述的處理方法中，所述反相破乳劑和所述弱陽離子型/非離子型復配清水劑的 總使用量可為ll〇mg/L~200mg/L所述含聚污水，具體可為110mg/L~170mg/L所述含聚 污水、110mg/L~130mg/L所述含聚污水、130mg/L~170mg/L所述含聚污水、110mg/L所述 含聚污水、130mg/L所述含聚污水或170mg/L所述含聚污水。
[0027] 上述的處理方法中，所述含聚污水的含油量可為3000mg/L~7000mg/L，如 5600mg/L，含聚量為 100mg/L~500mg/L，如 160mg/L。
[0028] 上述的處理方法中，向所述含聚污水中加入所述陽離子型清水劑之前，將所述含 聚污水置于40°C~80°C的水浴中保溫0. 5小時~2小時，如在65°C的水浴中保溫0. 5小 時。
[0029] 本發(fā)明提供的高含油含聚污水處理方法，通過組合利用不同作用機理的反相破乳 劑和弱陽離子型/非離子型復配清水劑，根據(jù)藥劑功能特點分步處理含油污水中的乳化 油，充分發(fā)揮藥劑的處理效果：第一步，針對高含油污水中的油包水（W/0)、油包水包油（0/ W/0)等復雜乳化油，加入水溶性反相破乳劑，利用其油水界面活性和對界面膜的破壞能力， 促使復雜乳化油的油水界面膜破裂進而使乳滴不斷聚并，減少復雜乳化油滴的數(shù)量并形成 較大油滴。第二步，針對含聚污水中的浮油、分散油、水包油型（0/W)乳化油，以及第一步中 發(fā)生相轉(zhuǎn)化而形成的新水包油，利用非離子型清水劑來進一步降低油水界面膜強度，促使 油滴間、懸浮微粒間的有效聚并和聚集，并利用弱陽離子型清水劑來壓縮破壞雙電層，通過 其吸附架橋作用實現(xiàn)油滴和懸浮物的凝聚，形成較大絮體上浮，從而達到清水、除油和除懸 的目的。
[0030] 本發(fā)明提供的高含油含聚污水處理方法實現(xiàn)了高含油含聚污水中常規(guī)乳化油和 復雜乳化油的有效去除，反相破乳劑和清水劑的效果得到充分發(fā)揮，實現(xiàn)了功能的協(xié)同增 效，具有如下優(yōu)點：
[0031] (1)清水、除油效果優(yōu)于單用反相破乳劑或清水劑；
[0032] (2)藥劑使用量較單一清水劑大幅降低；
[0033] (3)可有效處理高含油量的含聚污水；
[0034] (4)不改變原有的污水處理流程，與現(xiàn)場工藝的適應性好。
【附圖說明】
[0035] 圖1為實施例1~4和對比例1~2的含聚污水處理實驗的效果照片。