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新万博体育油田含油污水处理方法对比研究
作者: 新万博体育 来源: 未知 发布时间:2018-12-07 08:07

  北极星水处理网讯:目前,油井产物中的水量远大于油量,油田综合含水率达 90% 以上,每年从污水中回收原油高达 40 万吨。含油污水因其产生量大、污染范围广等特点 成为国内外各大油田污水处理的重要任务。含油污水的超标排放将会对水体环境、自然生态以及人类造成极大影响。为此,选择经济、合理、有效的油田污水处理方法,可有效解决油田污水的污染问题,同 时还可降低油田开发对周围环境的影响。

  油田开采的中后期,水成为开采的重要介质,各大油田基本都采用注水的方式作为主要开发手段, 用高压水来稳定油层压力,新万博体育减少死油区,以提高油采 出率。其来源于在油气生产过程中所产出的地层伴 生水。为获得合格的油气产品,需要将伴生水与油 气进行分离,分离后的伴生水中含有一定量的原油 和其它杂质,这些含有一定量原油和其它杂质的伴 生水称之为含油污水。

  油田采出水中的原油以大小不同的油珠分散在水中,采油后期含水量大,在显微镜观察下,采出液 是“水包油”的乳状液[1]。根据油类在水中分散的 粒径大小不同,可以将油类物质划分成四种形态:

  ( 1) 浮 油: 油 珠 颗 粒 的 粒 径 大,通 常 大 于 100 m,一般占污水含油量的 65% ~ 70% ,易漂浮在水 面上形成油层或油膜。

  ( 2) 分散油: 油珠的粒径为 10 ~ 100 m,以悬浮 状态分散在水中,分散油不稳定,在静置一段时间 后,自然聚集成较大直径颗粒的油滴浮到水面,从而 形成油膜。

  ( 3) 乳化油: 油珠的粒径一般小于 10 m,非常 微小,约占 5% ~ 8% ,因为有表面活性剂的存在,它 可以稳定地分散在水中,不易上浮水面,单纯用静置 的方法很难使其与水相分离。

  ( 4) 溶解油: 粒径一般 0. 1 m,分散在水中用 肉眼看不到,非常稳定,约占 2% ~ 5% ,有时达到几 纳米,一般方法难以去除。新万博体育

  对油田采出水进行处理的任务是去除水中的油质及悬浮物,以满足油田采出水回注工艺要求,回注 达标后会有剩余含油污水,也需要经过严格处理后 达标排放。一般油田含油污水处理阶段包括: ①去 除水中的悬浮物质; ②去除胶体物质及某些溶解的 有机无机污染物; ③要处理的是一些具有特殊性质 的物质,最终达到回注或排放的标准要求。

  物理法主要是通过物理的方法去除水中的油质、固体悬浮物和矿物质。主要用到重力分离法、粗 粒化法、膜分离法及过滤法等。

  ①重力分离法: 利用密度原理使水中的油颗粒 在重力作用下依靠水的浮力慢慢上升到水表面,通 过收集浮上来的油脂使污水达到油水分离的目的。

  ②粗粒化法: 将污水通过放有粗粒化材料的机 器,使含有乳化油和溶解油的污水达到油水分离的 效果[2]。

  ③膜分离法: 通过微滤、超滤、纳滤和反渗透几 种方法来处理乳化油和溶解油,其原理是利用膜的 选择透过性对污染物进行提纯和分离,从而达到油 水分离的目的。

  化学法是向水中投加化学药剂,来处理物理法或生物法不能单独清除的溶解性物质,所以常用的 方法有絮凝法和盐析法等。

  ①絮凝法: 此方法是将絮凝剂加入含油废水中, 水解后带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油发生电 中和,乳化油的油粒聚集、粒径变大,与此同时生成 絮状物吸附细小油滴,然后通过沉降或气浮的方法 实现油水分离[3]。

  ②盐析法: 盐析法是去除乳化油的有效方法,原 理是向乳化废水中投加无机盐类电解质,去除乳化 油珠外围的水化离子,压缩油粒于水界面处电层厚 度,减少电荷,使双电层破坏,从而使油粒脱稳,油珠 间吸 引 力 得 到 恢 复,而 互 相 聚

  生物法是向水体中投入微生物,在微生物的作用下将污水中的有机物分解,转变成简单的无机物, 利用微生物的分解特性和生存能力。目前处理工艺 较成熟并常用到的两种方法主要是活性污泥法和生 物滤池法。

  ①活性污泥法: 对于比较难处理的水质一般采 用活性污泥法,它是通过微生物形成的大量菌胶团 吸附溶解水中的溶解油脂。通过曝气给微生物提供 所需的氧气,在有氧条件下菌体把溶解油大量同化 为自身组成部分,或氧化成二氧化碳和水等物质,从 而使污水得到净化。

  ②生物滤池法: 生物滤池在处理污水中有着广 泛的应用,主要去除水中的溶解油,它在生物滤池 内,使微生物附着在固定的载体( 滤料) 上,污水从 上而下散布,在流经滤料表面过程中,污水中的有机 物质便被微生物吸附和分解[5]。

  ①气浮法: 又称为浮选法,适用于去除分散油和乳化油,此法是向含油污水中通入空气,使水中油珠 粘附在大量气泡上,随着气泡浮力带油珠一起浮升 至水面实现分离[6]。

  ②吸附法: 吸附法是利用材料的特殊性质来吸 附水中的油,其可吸附污水中的乳化油和溶解油。吸附可以分为表面、离子交换和专属吸附 3 种类 型[7]。活性炭是常用的吸附材料,但由于活性炭处 理成本高、再生难,使用上受到一定的限制,一般仅 用于含油废水的深度处理。

  在处理含油污水的过程中,一般通过对污水的水质、水量以及处理程度等问题,采用分级的方式对含 油污水进行处理,在中国一般通常分为三级处理,一 级处理是对污水的预处理,主要用到的是一些基本方 法,二级处理能去除污水中 90% 以上的悬浮物质及可 降解的有机物,三级处理主要对难降解有机物以及有 毒重金属物质等。各级处理方法见表 1。

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