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含油污水处理主要方法

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含油污水处理主要方法

含油污水处理主要方法范文第1篇

【关键词】原油开采 含油污水 处理技术 环境保护

1 概述

随着石油勘探开发力度的加大,油气开发中的含油污水也在逐年增加,这些含油污水主要产生于原油开采、钻井及洗井过程中,所有这些污水来源中,以原油开采过程产生污水量最多,且其含油浓度高、成分复杂。如若含油污水处理不恰当、不充分,不仅会造成资源的浪费,还会污染下游水源,造成严重的环境破坏,甚至会影响人们的身体健康和日常生活。因此,有效处理原油开采中产出的含油污水,成为油田开发中亟待解决的问题。也是促进经济社会良好、可持续发展的重要环节。处理含油污水,需要充分认识废水处理过程中存在的问题,且有针对性地采用合理的含油污水处理技术是关键,传统的含油污水处理技术有气浮罚、吸附法、电化学法和生物絮凝法等,这些技术都在一定程度上对油水中所含各种状态的油起到了处理效果。近年来,经过技术的不断改进和研究的不断深入,出现了一些列更有效的新技术。后文将对这些新技术作较为详细的介绍。

2 油田污水处理新技术进展

油田开采出的含油污水中含有大量杂质成分,有复杂的无机盐类、动植物的腐殖质、大分子悬浮固体颗粒等。进入20世纪以来,在传统技术基础上,开发了以下几种新的污水处理技术:2.1 生化处理技术

生化处理技术是利用微生物的代谢作用和生化作用,降解胶体有机污染物质,或分解复杂的有机物,使其转化为稳定的无毒无害、简单的有机物,从而净化含油污水,使其符合排放标准。该技术包括好氧法、厌氧法两大类,与单纯的物理、化学方法相比,具有投入少,收益高,无再次污染等优点,被认为是未来最有前景的污水处理技术已得到世界各国普遍认可。

2.2 膜分离技术

膜分离技术包括超滤、微滤和反渗透法,其中超滤法在含油废水处理中应用最广泛。该技术具有操作简单、分离效果好等优点且分理出的油可进行再次回收,经过20多年的发展,该技术正逐渐从研究阶段向着应用阶段转变。其主要发展趋势是各种膜处理方法与其他方法相结合或膜处理相互结合,如膜分离法与电化学法结合,超滤与微滤膜技术结合等,目的是达到最佳的污水处理效果。

2.3 磁吸附分离技术

磁吸附分离法是以磁性物质为载体,通过磁化原理,将油珠中的磁性颗粒与含油废水结合,从而吸附使分散在磁性颗粒上的油,继而利用分离装置,实现油水分离。常用的磁性颗粒有磁铁矿及铁氧体两大类。目前许多专业人员都针对该技术进行大量研究,并不断深入,未来将有广阔的市场前景。

2.4 高级氧化技术

高级氧化技术是利用自由基的强氧化性和高分解性,有效分解污水中的有机污染物,或者进一步将其分解为无害物质。该技术具有操作条件易控、氧化性强等优点,自20世纪末形成以来,引起了普遍关注,并得到逐渐深入地研究。实践证明,利用价格低廉、稳定性能好、催化活性高的钛氧化物作为光催化剂,对漂浮于水层表面的油层具有很高的去除能力,而且只要空气流通,催化效果就会极大提高。随着该技术更摄入的发展,预测未来将能够利用太阳能,实现资源充分利用和环境保护,具有很重要的研究意义。

3 国内油田污水处理过程中存在的问题

3.1 重力混凝沉淀及过滤不好

重力沉降除油率不大且停留时间不长,去油不充分。导致小密度微粒随水流出,且难判断污水排放达标情况。需要结合实际,适当的调整各项污水处理工艺,以便保证处理后的水质达标。

3.2 低温含油污水处理不佳

随着石油开采的不断深入,集输工艺得到发展和推广,污水处理过程中,由于采出液温度较低,油水分离效果不好,致使水含油浓度增大。因此,必须适当调整现运行的废水处理工艺,以更好地适应较低温度废水的处理。

3.3 稠油废水的处理效果不明显

油田污水处理及回注工艺很复杂,其开采的废水,会因前端油水分离效果不理想,而导致污水含油量、含泥量过高 ,且废水中含有的大量人工合成物和胶结类有机物质,是有毒、有害物质,而且大部分采油污水会排放到环境中,造成严重的环境污染问题。目前,油田综合含水率增加,打破了水量与

回注水量的平衡。故提高采油污水处理率及

采用先进有效的处理工艺成为关键。

3.4 三元复合驱采技术不到位

随着我国工业技术的发展,大部分油田已经步入三次采油阶段。三元复合是油田的驱采工业中最典型的开采方式,它虽然先进,但其出水量大,且水中含有大量化学成分。采油污水中有高黏度、强乳化的化学特性,未得到特别明显的处理效果,这是油田在污水处理领域中面临的一个新的研究课题。

3.5 技术综合问题

综合多方面研究,国内石油废水处理的配套技术整体上存在一定不足:设施与流程不配套,配置低效。排泥系统不通畅,增加了过滤装置的作业压力,无法及时排出污泥,单靠人工定时进行清理,造成污泥累积过多,占据大量空间,对出水水质造成不利影响。精细过滤器的欠缺会直接影响正常的精细过滤性能,并损坏到过滤器滤芯,使用寿命降低。另外,没有配套设施来过保障滤器反洗后的质量,造成反洗后时间间隔过程长。所以解决配套工艺问题,在油田污水持续处理过程中意义重大。

4 结论与展望

综上所述,含油污水处理技术无论在理论研究,还是实践应用方面都得到了迅速发展,先进的处理工艺逐渐得到推广应用,方法和手段逐渐增多,但尚且存在局限性,而且有些工艺并不成熟,针对目前石油污水处理过程中存在的问题,我们需要进行更深入的研究和开发,进一步开发新工艺技术,尽可能的解决原油开采中的难题,基于原有的技术,对工艺适当延长,保证污水处理达标,以缓解水资源缺乏的压力,避免造成环境污染,促进经济社会的可持续性发展。

参考文献

[1] 雷乐成,杨岳平,汪大.污水回用新技术及工程设计[M].北京:化学工业出版社,2002

[2] 杨云霞,张晓健.我国主要油田污水处理技术现状及问题[J].油气田地面工程,2001,20(1)

含油污水处理主要方法范文第2篇

关键词:原油管道运行污水影响处置对策

中图分类号:P756文献标识码: A

1、前言

上世纪初至今全世界的石油工业取得了引人注目的进展。石油工业的发展给管道工业注入了活力,使管道运输成为包括铁路、公路、水运、航空运输在内的五大运输体系之一。当前全世界在用管道总长达350×104km。我国管道拥有量较少,早期管道技术水平较低。近年来,随着能源结构的改变,管道运输逐渐成为能源发展的重要组成部分,目前油气管道已经超过4×104km。管道运输具有平稳、安全、环保、不受气候影响以及低成本的竞争优势,得到国家政策的大力支持。国家“十一五”综合交通体系发展规划明确指出:油气运输要加快发展原油码头和油气管道,强化油气供应的可靠性和安全性,同时,加快国家战略石油储备配套运输系统建设。管道储运公司作为中国石化唯一从事原油运输的专业化公司,近几年得到了快速发展,正在抓住能源结构改变带来的发展机遇。管道由最初的2000多km管道发展到现在的6126km,年输油量从2000多万吨提高到1亿吨。现有37条在役和在建原油管道,途经14个省,近200个县市,途经地水网密布,海域、湖泊、河流纵横交错。为满足国家战略储备和管道运输中转的需求,总库容也得到了大幅度提高,从983×104m3发展到2400×104m3。随着原油消费量的增加,进口量大为增加,管道储运公司输送的原油70%为进口原油,为满足进口的需要,库区还肩负着码头含油污水的处理工作,同时库区自身产生的初期雨水和油罐切水也产生部分污水,库区主要为生产污水和生活污水,生产污水具有周期性和不确定性的特点,输油站场具有点多污水量少的特点,一般为生活污水。无论是油库或是输油站,如何处理油库和站场污水产生具有周期性,量少,减少事故产生的水环境风险,是摆在原油管道运输行业面前的难题。

2水污染源调查

石油天然气储运设施(以下简称油气储运设施)建设期产生的试压水,有的管道为保证运行安全,采用水联运,这部分水污染物主要为悬浮物及铁锈。运营期正常工况下废水主要来自油库工作人员的生活污水,以及码头和原油罐区产生的含油污水。运行期水污染源主要由以下四部分构成:一是运行管理人员产生的生活污水排入;二是码头产生的洗舱水、压舱水等含油污水。这部分水只有中小型码头靠泊的中型老式船才有,新型船一般都有专门的舱负责压,没有洗舱水、压舱水;三是原油罐区产生的含油废水包括原油切水、罐顶30mm初期雨水和清罐废水等,原油切水和清罐废水油浓度较高;四是运营期事故产生的事故废水。生活污水主要为常规污染物,含油污水的特征污染物主要为油。

3污水处理常用方法

对于站场生活污水,由于排放总量较少,一体化的二级污水处理装置往往由于不能形成有效的污泥循环而达不到设计要求.根据运行经验,排水量达到1m3/h以上时二级污水处理装置才可能稳定运行,所以,建议站场生活污水量达到1m3/h以上时配备一体化污水处理装置,或者可以只设化粪池进行储存和初级处理,处理后出水可根据周边环境条件进行运行后深度处理或回用于站内绿化等。

对于含油废水,大部分站场产生量很少,自建处理设施成本高,运行不稳定,应尽量依托周边油田、炼油厂等含油废水处理设施的企业处理.对于大型油库,可以设置含油废水处理装置,以保证出水稳定达标.处理过程中应注意装置产生的的废油泥。

含油污水因产生时间不固定,因此需要场内建除油调节罐,处理能力根据预测确定50m3/h。初期雨水和油罐切水经含油污水系统管道自流至污水处理场的含油污水提升池,然后排入污水处理系统;码头含油污水经多相分离器后,进入除油调节罐,最后进入含油污水处理系统。含油污水处理系统包括涡凹气浮装置、多相分离器和斜板重力分离装置等。工艺流程见图3-3。处理过程产生的浮油和浮渣作为危险废弃物送指定处理地点处理。

图3-3 含油污水处理系统流程图

4水污染源监测结果统计及分析

以大榭岛油库扩建工程为例,为了解本项目污水处理设施的运行情况和污水处理达标排放情况,本次调查委托宁波市环境监测站进行水环境影响验收监测,包括生活污水处理设施监测、含油污水处理设施监测和新建、已建雨水排放口监测等。在生活污水处理设施进水口设置1个生活污水监测点,总排口设置1个监测点位。进水口处监测因子为CODcr、PH、氨氮、BOD5和硫化物;总排口处监测因子为PH,石油类,CODcr和氨氮。监测结果表明:

⑴含油污水处理系统中含油废水进水~气浮装置、气浮装置~流砂过滤装置、流砂过滤装置~油库总排口各工段对CODcr的平均去除效率分别为13.9%、8.0%和4.6%;各工段对石油类的平均处理效率分别为56.7%、34.5%和74.1%;含油废水处理系统对CODcr和石油类的总处理效率分别为24.6%和92.6%。以上数据说明,本项目采用的含油污水处理工艺对石油类具有较高的处理效率。

⑵由于油库生活污水排水管位于地下,生活污水直接排入监测池内,因此生活污水出水不具备采样条件。但将生活污水进水监测结果与《污水综合排放标准》二级排放标准相比,生活污水进水可满足《污水综合排放标准》二级排放标准的要求;和含油废水处理系统处理后的废水混合后,尽管CODcr和氨氮等指标浓度略有增加,但油库总排口废水仍然可以满足《污水综合排放标准》二级排放标准的要求。监测结果表明,生活污水和含油污水经处理后可以实现稳定达标排放。

⑶监测结果结果表明,本项目新建雨水排放口和原雨水排放口均可满足《污水综合排放标准》二级排放标准的要求

5水环境影响调查与分析

⑴油污水处理措施有效性调查

①初期雨水

罐区初期雨水为油罐罐顶上最初30mm 的雨水,初期雨水的收集以阀门控制,当雨水到达设计水位时,关闭收集初期雨水的电动阀,开启相应的雨水排放电动阀。本项目新建罐区初期雨水排入新建罐区南侧的初期雨水池,经泵提升至改建后的污水处理场处理;原有罐区的初期雨水仍然依托现有含油污水系统管道,自流至罐区1东北侧的含油污水提升池,经泵提升至改建后的含油污水处理系统,处理达标后排海;

新建初期雨水池和雨水监控池之间有阀门相通,如发现雨水监控池受到污染,则关闭雨水监控池阀门,打开提升泵,将受污染的雨水输送至油库含油污水处理厂处理。

②油罐切水

码头油船卸油商检中发现有明水的油轮上原油,将原油卸油至储罐,在油罐中静置24h后,油水分离,水沉置罐底,通过油罐底部排水管排出切水。切水控制方式为人工操作,打开切水阀门,向污水池排放原油静止后产生的沉降水,直到出现油相即关闭阀门,完成切水操作。产生的切水将最终通过库区污水管道排入油库含油污水处理场处理。

含油污水处理主要方法范文第3篇

关键词:生物;除硫技术;污水处理;应用

中图分类号: [R123.3] 文献标识码: A

引言:近年来,我国石油工业发展迅速,产油量不断增长。油气产量增加的同时,对环境的污染也逐渐加重。对含油污水的处理是油气开采过程中一个非常重要的环节,如果处理得不好,这将会对环境造成极大的污染。 近年来,微生物除污技术得到迅速发展,尤其在含油污水的清洁工作中得到积极推广,成为油气开采行业的研究热点。 本文以某采油厂含油污水处理系统为研究对象,分析了其处理效率低下的原因,提出了一种基于生物除硫技术的含油污水处理方法,并通过对污水处理系统的实测分析,验证了方法的可行性,具有很好的应用价值。

1、处理站概况与生物除硫技术简介

1.1 含油污水处理站概况

该采油厂的污水处理站处理效率低,导致采油厂附近环境污染严重,经污水处理站处理的含油污水并未达到排放标准,就被直接排放到河道里。 污水处理系统效率低下的主要表现在:注水水质没有达到标准,过滤用的滤料污染严重,由于管线出现腐蚀导致的穿孔现象时常发生。 分析此类问题的原因:污水中存在大量小颗粒的硫化物和硫酸盐还原菌(SRB),这些硫化物对滤料造成极大地污染,致使过滤罐压力增大,工艺过程效果降低,出现注水水质不合格现象。

1.2 硫化物的生物氧化

在对污水进行硫化物的去除过程中,需根据污水的特征参数选择相应的处理方法,包括物理、化学和生物方法。生活污水中硫酸盐及硫化物的含量较低,通常的市政污水处理厂无需考虑含硫化合物的去除;而工业污水的处理通常使用生化处理方式。硫化物的生物氧化有众多优点,跟化学处理法相比,生物氧化速率高、微量效果好,尤其在硫化物含量较低时,更能显示其强大的优越性。Buisman早在1994年便发现,当水中硫化物的浓度为 S 150mg/L时,生物氧化的速度是化学氧化速度的7倍;当水中硫化物浓度降低为 S 10 mg/L时,生物氧化速度则为化学氧化的75倍。而将硫化物直接生物氧化为单质S的方法与化学处理方法相比也有许多优势,如,可降低运行费用、利用生物方法回收单质S再利用、处理过程中产生的硫酸盐及硫代硫酸盐较少、无化学污泥产生、能耗较低等。总的来说,硫化物的生物氧化工艺能够节约 62%左右的运行费用。反硫化细菌主要包括有色细菌及无色细菌两种,无色细菌在含硫废水的生物处理中有较高研究价值。无色反硫化细菌的种属很多,有自养菌、异养菌,也有兼性细菌,其共同点是能够氧化无机硫化物、单质S,其中大部分为嗜温细菌;依据种属的不同,适宜其代谢的DO要求并不相同,DO从零到饱和状态都会有相应的反硫化细菌存在。

1.3反硝化除硫

在对含油污水过滤前加入反硝化抑制剂,能有效控制硫酸盐还原菌和硫化物的含量,大大提高了污水处理效率。反硝化抑制剂能促进污水中反硝化细菌(DNB)的增长,其作用机理主要有:反硝化细菌以污水中的硫化物作为能量来源,直接消耗硫化物;反硝化细菌和硫酸盐还原菌争夺营养,抑制硫酸盐还原菌的生长,控制硫化物的产生;改变生物化学过程中的氧化还原过程,将硫化物转变成硫酸盐或者亚硫酸盐。早在 1978 年,就有研究人员提出以硫化物为电子供体的生物反硝化作用。硝化反应中,所消耗的硫化物及的质量比(S/N)为1.96。由于硫化物、单质S和硫代硫酸根()都能作为电子供体实现反硝化,这一比值根据所采用的含硫化合物的变化而变化。即使当硫源完全为硫化物时,反应器结构、运行条件不同,也可能导致这一比值发生变化。同时,有研究表明,高负荷运行时,硫化物首先被氧化为单质S;而当硫化物浓度较低[ρ(S)/ρ(N)比接近 1.96],水力停留时间较长时,大部分硫化物被完全氧化。由此可见,当 ρ(S)/ρ(N)比发生变化时,可能会导致生成物组成随之变化。国内对于低负荷条件下同步脱氮脱硫并回收单质 S 的研究中得出,硫/氮比和硫化物浓度是同步脱氮除硫的主要因素,两者分别控制在 5/3 和低于 S 280 mg/L的水平时能够获得较好的除硫和反硝化效果,此时,生成单质S的比例最高,可达到94%。除此之外,一些环境因素及工程参数对反硝化除硫的效果也有所影响。在生物反硝化除硫的环境影响因素中,DO含量占有很重要的地位。当DO值为饱和溶解氧的1.5%~2%时,反硝化除硫的效果最佳;而当DO值升高到饱和溶解氧的 40%时,反硝化除硫菌停止代谢。由此可知,反硝化除硫菌为缺氧微生物,代谢周期较长,因此,对水力停留时间的要求也较高。Gu 等人在发酵罐中所进行的实验表明,当进水中的浓度为 N 250 mg/L时,水力停留时间(HRT)介于14.3~30.5 小时的条件下,氮的去除效率为97.5%。除DO及HRT的影响外,pH值在某种程度上也影响着反应的进程。由硝化反应可知,反应过程产生氢离子,因此随着反应的进行,pH 值逐渐下降。而反硝化反应主要分两步进行:首先将还原为,再将还原为。当反应一段时间后,pH 值下降到一定程度,向 N2的转化将受到抑制,对含硫化合物的利用也将减少。Furumai的研究表明,当 pH值降低到 7.4 以下时,即出现的积累现象。

2、反硝化除硫技术的实践应用分析

为了提高污水处理系统的过滤效果,改进注水的质量,减轻污水对管道的腐蚀程度, 在过滤罐进口处投放反硝化抑制剂。先用大剂量投放,然后逐步减少投放量的办法进行加药。最后检测污水中硫化物的含量和注水水质,验证此方法实际应用价值。

2.1除硫效果分析

分别对加反硝化抑制剂前后,过滤水中硫化物(、 )含量的变化情况,并且对注水站lkm处的注水井中的含量进行了检测,试验结果如表1所示:

表1 和检测结果(mg/L)

由上表可以得出,随着抑制剂的添加,过滤后水中含量从开始的 15.5mg/L 逐步上升, 并且含量在 20mg/L 左右达到稳定。 从表中数据可以分析得出。 反硝化抑制剂对过滤罐中硫酸盐还原菌(SRB)产生了较好的抑制效果,加入抑制剂后,硫酸盐还原菌的还原作用被抑制,不能产生硫化物,使水中含量增加,而含量降低。反硝化抑制剂投加前后,注水井中含量变化最明显。 投加前,注水井含量很高,达到 10.2mg/L,大药量投加 8 天后,含量下降到 0.33mg/L。 可见抑制效果明显,不但大大降低了硫酸盐还原菌的活性,致使硫化物不再增加,而且还去除了污水中原有的硫化物,作用效果一直持续到井口。 当加药量逐渐降低时,水中含量逐渐增加。 当加药量为 30mg/L 时,含量一直控制在小于 2mg/L 的要求范围内。

2.2 注水质量改善效果分析

在投加反硝化抑制剂实验过程中, 认真记录投加前后注水中油含量、悬浮物含量,以此作为水质好坏的评判依据。 监测结果如表 2 所示。

表2抑制剂投加前后水质变化情况(mg/L )

从上表可以明显看出, 在抑制剂投加前, 水质达标率很低,尤其是悬浮物的含量台太高。 投加抑制剂后,水质得到很好的改善,合格率大大提高。 油含量达标率达到 86.8%,悬浮物含量达标率为 76.3,清洁效果明显。

结语

随着可持续发展战略的实施,人们对环境的保护的呼声越来越强烈含油污水处理技术的发展对于油田的生存和发展起着举足轻重的作用,由于国内各油田采出液平均含水率已达80%以上,含油污水的处理成本已大于油气处理成本,油田的重点已由以油气处理为中心转至以含油污水处理为中心,而且由于受油田控制成本的影响,含油污水处理方面的投资不会增加,同时随着国家关于环保方面的法律法规的逐步完善,研发处理效率高、成本低的新型含油废水处理方式非常必要。

参考文献

含油污水处理主要方法范文第4篇

关键词 含油污水处理;一体化污水处理装置;注水;高压流量自控仪

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0185-01

目前我国大部分油田已进入石油开采的中、后期, 采出原油的含水率高达70%~80%,有些地区原油含水率甚至90%以上,油水分离后产生大量的含油污水,污水若不经处理直接排放不仅会造成土壤、水源的污染,甚至会引发事故,威胁人民的安全,因此,有必要通过含油污水处理技术,达到节能、降耗、保护环境、重复利用水资源的目的。

1 含油污水处理及注水

1.1 现状概述

以华北油田为例,从油层的地质条件看,华北油田属于中、低渗透地质。按照碎屑岩油藏注水水质推荐指标规定,注水水质需达到B级标准。下面我结合华北油田注水站的具体实例浅谈污水处理设计方法。

1.2 高一联站内整体改造设计概述

高一联隶属于中国石油华北油田分公司第三采油厂。高一联污水处理及注水站与油站合建,通过十年各油田区块产能预测论证,高一联注水和污水处理能力规模均不能够适应实际生产需求,且由于工艺管线、多数设备和储罐年久失修,老化腐蚀严重,造成系统运行不稳定,急需改造。

1)主要设计参数。根据地质提供的十年产量预测数据设计污水处理量:2 100m3/d,(包括有效注水1 430 m3/d,无效回灌670 m3/d),设计压力25 Mpa。综合考虑高29站污水就地处理量200 m3/d和高一联向采油一厂输污水量500 m3/d,确定本次设计污水处理仍按原污水处理设备参数

1 700 m3/d进行更换,管线系统按预测污水处理量进行设计。

2)主要工艺流程。

污水处理流程:

油区来污水700 m3沉降除油罐500 m3混凝除油罐200 m3过滤缓

冲罐过滤提升泵 多功能过滤器200m3污水储罐喂水泵注水泵配水间注水及回灌井

收油流程:各罐收油管10 m3污油罐污油泵油区

排泥流程:排泥泵各罐排泥器各罐排泥管污泥干化池污水池污水回收泵700 m3沉降除油罐。

3)主要设备。注水泵房中有5台注水泵,运行三台,备用二台即可满足生产要求。将3台喂水泵更换为和注水泵相匹配的离心泵。新建污水回收泵2台、排泥泵1台、过滤提升泵2台、污油泵2台、过滤器1套、3罐4泵加药装置1套。

4)设计总结。高一联整体改造项目涉及的污水处理及注水系统很完整,设计流程在华北油田很典型但在细节上有自己的很多特点。设计中根据具体情况设置必要的超越流程以方便生产。

1.3 泉42断块产能设计

泉42断块地理位置位于河北省固安县柳泉镇,地跨行政村5个,距离最近的接转站泉一站直线距离3.5 km,共有注水井7口。

1)设计参数。根据泉42断块开发方案,平均单井日注水38 m3/d,断块日注水268 m3/d,年注水8×104 m3。注水系统在泉一站扩建,注水从泉一站分配至各单井。注水系统设计压力25 Mpa。

2)泉一站现状。泉42断块产能断块水处理及注水系统设在泉一站,泉一站已有注水系统建于1983年12月。泉一站站内已建主要设施有400 m3清水罐2具,100 m3清水罐2具,三柱塞注水泵4台,高架罐一座,水源井2座。站内建构筑物及生产设施布置紧凑,空间狭窄。

3)设计分析。泉一站站内空间紧张,故设计建构筑物及设备尽量利旧,注水及污水处理系统尽量采用短流程。对泉42断块采出水做水质化验,通过分析水质化验报告做出几种污水处理方案的对比和优化,结合泉一站现场的实际情况以及对华北油田其他污水处理站的现场调研,最终决定采用一体化污水处理装置进行污水处理,此流程大大简化了污水处理流程,节省了站场空间。

根据水质化验报告看出此断块污水含油较少,通过4小时自然沉降含油可控制在40 mg/L以下,水中悬浮物含量在50 mg/L以下,但通过自然沉降后水中悬浮物含量变化不大。此外污水化验报告看出腐蚀速率超出规范规定数据,设计通过投加缓蚀剂解决此问题。对采出水进行药剂筛选实验确定具体加药种类及加药量,在一体化含油污水处理装置前、后的沉降罐和注水罐分别投加混凝剂、缓蚀剂、杀菌剂3种药剂,设计3套一罐两泵的加药装置利旧。根据清、污水配伍性实验报告得出本断块清、污水混合后有结垢趋势,故不能混注。注水采用清、污轮注方式。清水水源来自水源井,污水水源为处理后的油田采出水。注水优先考虑注污水,不足部分用清水补充。

4)主要工艺流程。

清水注水流程:水源井注水泵

污水注水流程:

油区来污水 一体化处理处理装置注水罐喂水泵注水泵

400 m3沉降罐

5)站外部分。泉42断块注水井位置分散且距离泉一站较远,为实现在站内统一操作管理,减少井口操作,方便使用,通过现场考察目前比较先进的井口智能远传注水模式,了解其使用状况及优缺点,设计采用“港西模式”,即注水井采用串联注水流程。自泉一站铺设高压注水干线分配至各注水井,不设配水间。井口安装智能调水装置,水量、压力数据远传至泉一站中控室,中控室根据每口井的配注,远程控制井口调水装置进行水量调节。

注水井口高压流量自控仪的应用减少了大量单井管线的投入,同时能够有效地实现集中管理,方便操作。

2 设计体会

在油田污水处理及注水设计过程中首先应明确设计注水量及注水压力,通过分析采出水水质,对照需要达到的注水标准进行污水处理的方案比选,在能够满足规范要求的基础上,力求经济的同时要充分考虑到业主和用户的需求以后日后操作维修、运行管理的可行性、方便度,敢于创新,充分利用好的新产品,新设备,力求做到经济利益最大化。

3 结束语

当前随着发展的要求, 各种新型的污水处理技术不断出现,各种污水处理的新设备不断产生,并且逐步实际工程中得到有效应用,这些都需要我们不断学习并加以总结,从而找出不同性质污水的最合适和经济的处理方法。

参考文献

[1]GB50391-2006油田注水设计规范.石油工业出版社,2006.

含油污水处理主要方法范文第5篇

关键词: 油田;污水处理;水质;发展

1 油田污水处理常规工艺

在石油开采过程中,油田污水主要包括油田采出水、钻井污水及站内其他类型的含油污水。对这些污水经过简单的处理后就进行排放,对生态环境造成了极大的破坏。目前污水处理的方法主要有:物理法、化学法、生物法三种。(1)物理法。物理法主要是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,应用于油田各污水处理站、低渗透区块注水站的污水处理,常用的处理工艺为“上游三段法(缓冲+沉积分离除油+过滤)”+“下游二段法(缓冲+精细过滤)”。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、膜分离和蒸发等方法。(2)化学法。化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。应用于油田各污水处理站,通过添加一定浓度的化学药剂从而辅助物理法达到提高水处理效果的目的。它包括混凝沉淀、化学转化和中和等方法。(3)生物法。生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生物法分成好氧生物处理和厌氧生物处理。主要应用于注汽锅炉给水的处理、污水达标排放处理等领域。

油田污水成分比较复杂,不同的油层成分也各不相同,油分含量及油在水中的存在形式也不尽相同,因此单一的处理方法往往达不到水质标准,各种方法都有其局限性,在实际应用中通常都是两三种方法结合使用。在水处理工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离,主要除去浮油及油湿固体。二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油。深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。

2 油田污水处理的问题

(1)油田提高油层能量的方式主要靠注水,为了使注水开发取得较好的效果,采取向地层中注入化学药剂等(如聚丙烯酰胺),用来提高注水粘度、波及系数等因素。这样使得采出的地层水成分复杂,处理起来难度较大。对此类问题国内外没有成熟的技术可以借鉴,如果不能合理的解决此问题,将制约油田开发水平的进展。

(2)油田污水系统的两大难题就是腐蚀和结垢,虽然油田采取了积极的应对措施,但是由于成本、管理等诸多因素的影响,腐蚀和结垢问题造成的影响依然存在。

(3)在注水实际运行中发现,虽然油田污水经过了注水站的层层处理,但是水中Fe2+会逐渐被氧化形成沉淀物质,使水质恶化。并且,注水管线缺少内防腐措施,运行时间长,污水中含有的SRB在厌氧环境中发生化学反应形成沉淀,对水质造成了二次污染,这就是注水管线截面积缩小的直接原因。

(4)注水开发运行成本较高,特别是药剂用量大、费用高。现在油田提倡降本增效,节支降耗的同时还要提高油田开发的效果。怎样降低高昂的注水费用已经成为一个重点问题。因此,开发低成本、高能多效的水处理剂迫在眉睫。

3 污水处理技术应用

油田开发水平不断深入,各项先进、成熟的污水处理技术逐渐引进、应用于现场生产,初步形成了比较成熟的油田采出水回注处理、稠油油田采出水用注汽锅炉处理、外排水达标处理、低渗透油田精细水处理等配套的处理技术,基本满足了油田生产的需求。并且污水处理设备水平和技术都有了较大提高。水处理更加重视工艺和化学的有机结合,油田水化学在油田采出水处理中的作用越来越重要。水处理剂的品种增多、效能提高,油田水化学的研究手段增强、水平提高。特别是针对污水达标外排处理的要求,开展了水微生物学的研究,发展应用了生化处理技术,建立了用于污水、污泥处理的菌种库,使污水深度处理技术得到了长足的发展。对于目前实际应用处理技术的缺陷,对一些技术加大了研究力度,主要包括膜分离技术、超声波破乳技术、高级氧化技术(AOP)。膜分离法处理采油污水,方便简单,分离效果好,处理含油污水也不需要加入其他试剂,不产生含油污泥,浓缩液还可以燃烧处理。但是,膜易被污染的问题和膜的清洗是需要解决的问题。超声波破乳技术对三次采油阶段进行破乳脱水效果较好,提高了三次采油的经济效益。影响超声波破乳脱水效果的因素较多,主要有:声强、频率、作用时间、介质温度、声波对介质的作用方式等。高级氧化技术对采油污水的深度处理已经在国内外取得了一些成绩,超临界氧化技术,湿式氧化技术处理效果好,但是,高级氧化技术也存在一些弊端,比如运行成本高,技术还不够成熟,不适于大面积推广使用。

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