本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種制糖工業(yè)廢水無(wú)害化處理的方法。
背景技術(shù)：
制糖工業(yè)廢水是以甜菜或甘蔗為原料制糖過(guò)程中排出的廢水。主要來(lái)自制糖生產(chǎn)過(guò)程和制糖副產(chǎn)品綜合利用過(guò)程。制糖工業(yè)廢水中一般含有有機(jī)物和糖分，COD、BOD很高，pH值低(4.5左右)，廢水色度深，含氮、磷、鉀等元素較高，其中主要來(lái)自斜槽廢水、榨糖廢水、蒸餾廢水、地面沖洗水等。每生產(chǎn)1噸糖產(chǎn)生廢水0.2-21m3，每噸甜菜排廢水約2.5m3。
制糖工業(yè)廢水的處理首先要清污分流，高濃廢水(約占總廢水量的10％)先回收利用再處理；中濃度廢水(占總廢水量的40～50％)含BOD和COD低于5000-10000mg/L經(jīng)凈化處理后排放；低濃度廢水(占總廢水量的30～50％)應(yīng)循環(huán)利用。
制糖工藝廢水通常采用好氧降解法、生物接觸氧化法和土壤處理法。好氧降解法是利用活性污泥在污水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除水體中的有機(jī)污染物，其最終產(chǎn)物是合成的細(xì)胞體、水和CO2。由于好氧降解工藝的投資較低，操作條件簡(jiǎn)單，所以是有機(jī)污染污水處理的首選。生物接觸氧化法是在曝氣池中安裝生物掛膜填料，微生物附著在填料表面，形成生物膜，經(jīng)曝氣的污水流經(jīng)填料層，和生物膜接觸，在生物膜作用下，污水得到凈化。一般可采用射流曝氣技術(shù)，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用，投資省，維護(hù)少，氧利用率高，主要設(shè)備為水泵和噴射抽氣器。生物接觸氧化法是一種兼性活性污泥法和生物膜特點(diǎn)的一種工藝，所以它兼有兩種處理法的優(yōu)點(diǎn)。(3)土壤處理法是利用土地來(lái)進(jìn)行有機(jī)污水的處理，主要是利用土地、植物的凈化功能，在治理污水的同時(shí)，又利用其中的水分和肥分來(lái)促進(jìn)作物、林木的生長(zhǎng)，故而具有投資少、能耗低、易管理和凈化效果好的特點(diǎn)。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索，申請(qǐng)?zhí)枴?013103751510”，專利名稱“一種制糖工業(yè)廢水的處理方法”，該發(fā)明的處理步驟如下：(1)取制糖工業(yè)廢水，向廢水中加入絮凝劑聚合硫酸鋁，聚合硫酸鋁加入量為廢水重量的1.2wt～2.4wt％；(2)混合均勻后自然沉降，沉降時(shí)間為5～7h；(3)沉降結(jié)束后，抽取上層上清液；(4)將上層清液通過(guò)過(guò)濾膜，過(guò)濾膜分子量為10000～30000；(5)將通過(guò)分子量為10000～30000過(guò)濾膜后的透過(guò)液再進(jìn)行超濾，超濾膜分子量為500～800；(6)將透過(guò)液收集，獲得處理后制糖工業(yè)廢水。通過(guò)本發(fā)明的處理方法處理過(guò)的制糖工業(yè)廢水COD值從2730mg/L下降至32～46mg/L，BOD值從1869mg/L降低至24～29mg/L。
但是上述處理方法均存在著工藝復(fù)雜、處理成本高、處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。若將這些制糖工業(yè)廢水直接排放，不僅浪費(fèi)了寶貴的資源，而且處理不當(dāng)極易腐敗發(fā)酵，使水質(zhì)發(fā)黑變臭，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)處理制糖工業(yè)廢水的不足，而提供一種變廢為寶，充分利用制糖工業(yè)廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(碳、氮、磷和微量元素)激活試驗(yàn)油藏中的內(nèi)源微生物，利用內(nèi)源微生物及其代謝產(chǎn)物與試驗(yàn)油藏的巖石、油和水的綜合作用，提高試驗(yàn)油藏原油采收率；同時(shí)解決了制糖工業(yè)廢水處理成本高以及排放帶來(lái)環(huán)境污染的問(wèn)題。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、具有投資成本低和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果好的優(yōu)點(diǎn)。
一種制糖工業(yè)廢水無(wú)害化處理的方法，包括如下步驟：
(1)制糖工業(yè)廢水的前期處理
將制糖工業(yè)廢水進(jìn)行過(guò)濾，分離出粒徑大于50μm的懸浮物，利用堿將過(guò)濾后的廢水的pH調(diào)至6.5～7.5，得到前期處理后的制糖工業(yè)廢水。
(2)試驗(yàn)油藏的篩選
試驗(yàn)油藏的篩選標(biāo)準(zhǔn)為：油藏溫度小于90℃、油藏滲透率大于100×10-3μm2、地層水礦化度小于100000mg/L和原油粘度小于5000mPa.s，地層水中總菌數(shù)大于1.0×103個(gè)/ml。
(3)前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷的測(cè)定
總有機(jī)碳的測(cè)定采用總有機(jī)碳分析儀測(cè)定，總氮的測(cè)定采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，總磷的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法。
(4)前期處理后的制糖工業(yè)廢水的再次處理
根據(jù)總有機(jī)碳、總氮和總磷的測(cè)定結(jié)果，確定是否添加碳源、氮源和磷源，使添加碳源、氮源和磷源后的廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為2～3wt％、0.5～0.8wt％和0.1～0.2wt％，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(5)現(xiàn)場(chǎng)注入工藝確定
當(dāng)3000≤μ(試驗(yàn)油藏原油粘度)≤5000時(shí)，預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水和空氣注入量按照體積比等于1：15～20比例長(zhǎng)期注入。
當(dāng)1000≤μ﹤3000時(shí)，預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水、試驗(yàn)油藏的注入水和空氣注入量按照體積比等于1：10～15比例長(zhǎng)期注入。
當(dāng)μ﹤1000時(shí)，預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水、試驗(yàn)油藏的注入水和空氣注入量按照體積比等于1：5～10比例長(zhǎng)期注入。
(6)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
利用高壓泵車將上述比例預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水從注水井中注入，同時(shí)利用空氣壓縮機(jī)從水井中配注上述比例的空氣。
(7)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果的跟蹤與分析
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束后分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果，計(jì)算有效期、增油量以及投入產(chǎn)出比。
其中，所述的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
所述的碳源為葡萄糖或淀粉；所述的氮源為硝酸鉀或蛋白胨；所述的磷源為磷酸二氫鉀或磷酸氫二鉀。
所述的預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水從注水井中注入速度為20～30m3/h。
本發(fā)明制糖工業(yè)廢水中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)碳、氮、磷和微量元素激活油藏中的內(nèi)源微生物產(chǎn)生生物氣(CH4、H2、CO2)、生物表面活性劑；產(chǎn)生的生物氣降低試驗(yàn)油藏中原油的粘度，產(chǎn)生的生物表面活性劑降低試驗(yàn)油藏中油水界面張力，從而降低油水流度比，最終提高試驗(yàn)油藏的原油采收率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
(1)本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，因此，有利于現(xiàn)場(chǎng)的推廣與應(yīng)用；
(2)本發(fā)明具有投資少、成本低、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果好的優(yōu)點(diǎn)；
(3)本發(fā)明有效利用了制糖工業(yè)廢水，避免了廢水排放帶來(lái)的環(huán)境污染以及廢水處理成本高的問(wèn)題。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此：
實(shí)施例1
某油田某區(qū)塊F1油藏溫度56℃，滲透率750×10-3μm2，孔隙度32.8％，原油粘度為1568mPa.s，地層水礦化度為7815mg/L，可采儲(chǔ)量7.8×104t，目前區(qū)塊綜合含水為96.3％，地層水中總菌數(shù)為7.0×103個(gè)/ml。某制糖廠家外排的制糖工業(yè)廢水，pH值為4.7。利用本發(fā)明的方法提高該區(qū)塊采收率，具體實(shí)施步驟為：
(1)制糖工業(yè)廢水的前期處理
將制糖工業(yè)廢水進(jìn)行過(guò)濾，分離出粒徑大于50μm的懸浮物，利用堿將過(guò)濾后的廢水的pH調(diào)至6.5，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(2)試驗(yàn)油藏的篩選
試驗(yàn)油藏的溫度為56℃、油藏滲透率為750×10-3μm2、地層水礦化度為7815mg/L，原油粘度為1568mPa.s，地層水中總菌數(shù)為7.0×103個(gè)/ml，滿足本發(fā)明油藏篩選的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷的測(cè)定
總有機(jī)碳的測(cè)定采用總有機(jī)碳分析儀測(cè)定，總氮的測(cè)定采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，總磷的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法，前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為2.3wt％、0.35wt％和0.12wt％。
(4)前期處理后的制糖工業(yè)廢水的再次處理
前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為2.3wt％、0.35wt％和0.12wt％，其中，總有機(jī)碳和總磷含量滿足要求，因此需要往前期處理后的制糖工業(yè)廢水中添加氮源蛋白胨使其含量達(dá)到0.5wt％，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(5)現(xiàn)場(chǎng)注入工藝確定
試驗(yàn)油藏的原油粘度為1568mPa.s，預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水和空氣注入量按照體積比等于1：12比例長(zhǎng)期注入。
(6)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
利用高壓泵車將上述比例的預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水以20m3/h速度從注水井中注入，同時(shí)利用空氣壓縮機(jī)從水井中配注上述比例的空氣。
(7)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果的跟蹤與分析
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束后分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果，增油量、提高采收率值以及投入產(chǎn)出比。通過(guò)利用該方法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)累計(jì)增油1.08×104t，提高采收率13.8％，投入產(chǎn)出比為1:6.3，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果良好。
實(shí)施例2
某油田某區(qū)塊F2油藏溫度85℃，滲透率620×10-3μm2，孔隙度31.2％，原油粘度為3680mPa.s，地層水礦化度為9832mg/L，可采儲(chǔ)量6.0×104t，目前區(qū)塊綜合含水為95.4％，地層水中總菌數(shù)為5.0×103個(gè)/ml。某制糖廠家外排的制糖工業(yè)廢水，pH值為4.5。利用本發(fā)明的方法提高該區(qū)塊采收率，具體實(shí)施步驟為：
(1)制糖工業(yè)廢水的前期處理
將制糖工業(yè)廢水進(jìn)行過(guò)濾，分離出粒徑大于50μm的懸浮物，利用堿將過(guò)濾后的廢水的pH調(diào)至7.0，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(2)試驗(yàn)油藏的篩選
試驗(yàn)油藏的溫度為85℃、油藏滲透率為620×10-3μm2、地層水礦化度為9832mg/L，原油粘度為3680mPa.s，地層水中總菌數(shù)為5.0×103個(gè)/ml，滿足本發(fā)明油藏篩選的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷的測(cè)定
總有機(jī)碳的測(cè)定采用總有機(jī)碳分析儀測(cè)定，總氮的測(cè)定采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，總磷的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法，前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為2.5wt％、0.72wt％和0.06wt％。
(4)前期處理后的制糖工業(yè)廢水的再次處理
前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為2.5wt％、0.72wt％和0.06wt％，其中，總有機(jī)碳和總氮含量滿足要求，因此需要往前期處理后的制糖工業(yè)廢水中添加磷源磷酸二氫鉀使其含量達(dá)到0.1wt％，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(5)現(xiàn)場(chǎng)注入工藝確定
試驗(yàn)油藏的原油粘度為3680mPa.s，預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水和空氣注入量按照體積比等于1：16比例長(zhǎng)期注入。
(6)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
利用高壓泵車將上述比例的預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水以25m3/h速度從注水井中注入，同時(shí)利用空氣壓縮機(jī)從水井中配注上述比例的空氣。
(7)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果的跟蹤與分析
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束后分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果，增油量、提高采收率值以及投入產(chǎn)出比。通過(guò)利用該方法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)累計(jì)增油0.792×104t，提高采收率13.2％，投入產(chǎn)出比為1:6.0，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果良好。
實(shí)施例3
某油田某區(qū)塊F3油藏溫度80℃，滲透率920×10-3μm2，孔隙度32.3％，原油粘度為986mPa.s，地層水礦化度為13760mg/L，可采儲(chǔ)量5.3×104t，目前區(qū)塊綜合含水為92.3％，地層水中總菌數(shù)為1.0×104個(gè)/ml。某制糖廠家外排的制糖工業(yè)廢水，pH值為4.7。利用本發(fā)明的方法提高該區(qū)塊采收率，具體實(shí)施步驟為：
(1)制糖工業(yè)廢水的前期處理
將制糖工業(yè)廢水進(jìn)行過(guò)濾，分離出粒徑大于50μm的懸浮物，利用堿將過(guò)濾后的廢水的pH調(diào)至7.5，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(2)試驗(yàn)油藏的篩選
試驗(yàn)油藏的溫度為80℃、油藏滲透率為920×10-3μm2、地層水礦化度為13760mg/L，原油粘度為986mPa.s，地層水中總菌數(shù)為1.0×104個(gè)/ml，滿足本發(fā)明油藏篩選的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷的測(cè)定
總有機(jī)碳的測(cè)定采用總有機(jī)碳分析儀測(cè)定，總氮的測(cè)定采用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法，總磷的測(cè)定采用鉬酸銨分光光度法，前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為1.8wt％、0.85wt％和0.16wt％。
(4)前期處理后的制糖工業(yè)廢水的再次處理
前期處理后的制糖工業(yè)廢水中總有機(jī)碳、總氮和總磷含量分別為1.8wt％、0.85wt％和0.16wt％，其中，總氮和總磷含量滿足要求，因此需要往前期處理后的制糖工業(yè)廢水中添加碳源葡萄糖使其含量達(dá)到2.0wt％，得到預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水。
(5)現(xiàn)場(chǎng)注入工藝確定
試驗(yàn)油藏的原油粘度為986mPa.s，預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水和空氣注入量按照體積比等于1：8比例長(zhǎng)期注入。
(6)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
利用高壓泵車將上述比例的預(yù)處理后的制糖工業(yè)廢水以30m3/h速度從注水井中注入，同時(shí)利用空氣壓縮機(jī)從水井中配注上述比例的空氣。
(7)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果的跟蹤與分析
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)束后分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果，增油量、提高采收率值以及投入產(chǎn)出比。通過(guò)利用該方法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)累計(jì)增油0.753×104t，提高采收率14.2％，投入產(chǎn)出比為1:6.5，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果良好。