1. 膜分离技术在油田含油污水处理中的应用探讨
油田在注水驱油过程中生成的大量污水,采用以往的污水处理工艺难以取得理想的水质。随着膜分离技术的不断进步,利用膜分离技术对含油污水进行处理可以实现较好的处理效果,本文就该膜分离技术对于污水处理展开探讨。
当前,国内的大多数油田都进入高含水时期,注水驱油仍是提高原油产量的主要手段,随着出水量的提高,在油田返回地面的采出水中会存有大量的含油污水,为了实现生态环境保护以及资源的再次回收利用的目标,如何投入较少的资金实现高效率地对油田含油污水进行处理是摆在广大石油工作者面前的一道难题。
最近一些年来,随着分离膜的相关技术逐渐成熟起来,一些专家学者进行了采用该技术处理油田污水方面的研究,由于该技术与以往污油分离方法进行比较来看,配套的处理设施较为简便,比较易于实现有效地操作,具有很好的分离效率以及占用的能耗少等特点,是对油田污水进行处理技术中的重要研发方向。
1膜分离技术在油田含油污水处理应用过程中存在的问题
油田开采过程中返回地面的含油污水中污油的占比为每升1.2-100毫克,而溶解性固体总量在每升废水中的比例为1000-1500毫克,有机污染物含量为每升20-12250毫克。面对上述的污染物,利用膜分离技术进行处理会存在着较大的难度,尤其对于有机物的污染,比如,当污油的含量处于每升200毫克时,有机污染物的含量会大于每升5000毫克以及总悬浮固体含量会超过每升4000毫克,污水处于该条件下,利用膜分离技术进行杂质的去除,很有可能对过滤膜的孔径造成堵塞,减小了过滤膜的使用年限。过滤膜油田污水处理技术如果在实际应用中取得更大的较果,应该结合其它的污水处理工艺。
2利用膜分离技术处理含油污水过程中的影响因素
2.1分离膜所应用到的材料以及孔径的大小
对油田返吐出来的含油污水进行处理时,为了使分离膜技术发挥出所起的作用,应该参照含油污水具备的化学特性来确定分离膜的材料。含油污水原油成分如果以分散的油滴以及浮油为主要成分,那么过滤膜的孔径应该确定在10-100微米区间的微滤膜。而当污水中的油是由处于稳定状态的乳化油以及溶解性质的油组成,应该选取具有亲油性质的超滤膜。
2.2操作温度以及压力差
分离膜对污水处理效果会受到所处的温度条件影响,大多数情况下,30-50摄氏度是最佳的污水处理温度。采用过滤膜对含油污水进行处理时,在膜的两侧应该施加一个处于临界状态的操作压力差,如果压力差不大于临界值,那么渗透量会跟随着压力差的逐渐加大而上升。如果施加的压力差值小于临界值时,渗透量会由于压力差的变大而减小。
2.3料液浓度以及流动的情况
分离膜对含油污水处理时如果料液浓度不大时,过滤膜的通量与施加的压力差成正比例关系。而当料液的浓度大于特定的数值以后,可以渗透的数量与压力条件没有直接关系,只与过滤膜面的流动速率有关。因为对料液的流动情况进行改变可以有利于提升膜分离污水物质的工作效率,所以,应该参照过滤膜分离系统中进料液的实际情况,来选取科学合理地物料流动状态,从而把过滤膜对含油污水的处理效率实现进一步的提高。
2.4膜污染
所谓的对过滤膜造成污染是指含油污水中各类物质在膜体的表面形成物理、化学或者机械形式的作用而形成物质的沉积。过滤膜存在的污染问题是膜分离技术无法得以大范围推广应用的制约因素,所以,在利用过滤膜分离技术对含油污水进行处理必须要选用较为合理的过滤膜以及恰当地操作方法。
3含油污水中膜分离技术处理工艺设计
对于油田注水过程中返吐到地面的含油污水利用过滤膜技术进行隔离,把污水中存在的有机物质以及污油成分利用初级缓冲消毒以及催化氧化进行预处理,把污水中存在的较大粒径物质利用不同孔隙直径等级的过滤膜实现二级的分离处理,实现处理后的含油污水可以再次注入地层之中的目标。
3.1含油污水的性质分析
油田注水所形成的含油污水是一种类型比较特别的工业废水,具体的成分较为复杂,矿化程度很好,含有多种类型的有机物质。上述的这些特征为微生物的存在以及大量繁殖提供了温床。处理有机物质所需的化学耗氧量的性能指标处于不稳定状态,化学耗氧量是含油污水处理过程中关键的参数,数值的多少成为过滤膜分离技术在对含油污水处理过程中的重点。
3.2膜材料以及孔径参数的选取
过滤膜组成材料是影响对含油污水处理效果的主要因素,必须要对含油污水中的成分进行仔细的研究分析,确定其具有化学特性,比如,应用微滤膜进行污水处理应该选取中空纤维材料的过滤膜,主要有材料成分为无机陶瓷。而如果采用超滤膜以及纳滤膜过滤技术就应该选用由高分子材料构成的过滤膜。对含油污水进行过滤处理过程中,排出水的检测指标有固体悬浮物质、酸碱度、有机物质含量、硫化物以及石油物质的含量等。在对其进行处理时应该根据物质颗粒的大小情况来确定过滤膜孔径的尺寸,让处理后的水质达到可以排放或者注入到地层的要求。
3.3含油污水中各类有害物质处理程序
对含油污水中存在的各类物质进行过滤消除主要有下面几个程序:
1)利用缓冲消毒程序对含油污水进行首次的处理,采用臭氧发生器来生成没有再次污染的臭氧气体,之后把其输入到含油的污水之中,利用臭氧具备的杀灭微生物的作用来对有机物进行处理,而还具有隔离可燃气体进入后续处理设备的功能。
处于悬浮状态的油滴跟随着生成的臭氧气体共同上升而产生油膜或者油层,其油滴颗粒直径不会小于100纳米。当污水液体处理静止状态时分散的油滴会处于悬浮状态分布在污水当中,通过一定时间的静置处理后会汇集成颗粒较大的油块而漂浮于污水上面,此时的油滴颗粒可达到10-100微米。
2)利用微滤膜实现对污水一次分离,该类型的过滤膜具备较高的处理效率、膜表面吸附的物质较少以及介质不容易脱落的特点,具有很好的推广应用价值。微滤膜可以对污水中的0.02-10微米的有机生物以及较小的离子进行滤除,乳化油滴也可以在该处理程序中实现隔离,因为具备的通量较大,可以应用在超滤膜以及纳滤膜之前的处理工艺当中。超滤膜可以通过的物质直径约为2-20纳米,对于胶体、蛋白质以及病毒等分子量较大的物质可以实现有效地隔离。
3)含油污水的第二次处理时应用纳米级别的过滤膜,是为了把污水中的盐份进行浓缩然后把其去除掉,只有在该道程序之前排出的污水达不到相应的水质标准方可采用,该处理程序是前续处理工艺的辅助程序,对于含油污水质情况较为恶劣,存在的杂质成分较多的条件。纳米膜的孔隙直径为1-2纳米,过滤分离的功能处于超滤以及反渗透的之间,实现对小分子量的有机物质、抗生素以及无机盐的物质进行处理。
4结束语
利用膜分离技术对于油田注水过程中生成的含油污水进行处理,可以实现绿色生态环保以及节能的目标,而且还可以把处理后的污水进行再次回注到地层之中,具有很好的应用前景。但是利用膜分离技术在处理污水时,还应该与多种水处理技术进行高效地结合,方可以达到较为理想的效果。
相信经过以上的介绍,大家对膜分离技术在油田含油污水处理中的应用探讨也是有了一定的认识。欢迎登陆中达咨询,查询更多相关信息。
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2. 含油废水怎样处理。。。
油类物质在废水中通常以三种状态存在。
(1)浮上油,油滴粒径大于100μm,易于从废水中分离出来。油品在废水中分散的颗粒较大, 含油废水处理设施粒径大于100微米,易于从废水中分离出来。在石油污水中,这种油占水中总含油量60~80%。
(2)分散油.油滴粒径介于10一100μm之间,悬浮于水中。
(3)乳化油,油滴粒径小于10μm,油品在废水中分散的粒径很小,呈乳化状态,不易从废水中分离出来。
主要处理方法
上浮法
主要用于隔油池出水的高级处理,去除细小油珠和乳化油。经过上浮处理后,出水含油量 含油废水处理设施
可降至30毫克/升。其方法是:将适量的空气通入含油废水中,形成许多微小气泡,在气泡作用下构成水、气、油珠三相非均一体系。在界面张力、气泡上浮力和静水压力差的作用下形成气-油珠结合体上浮而实现油水分离。上浮法按气泡产生的方法,可分为布气上浮法、溶气上浮法和电解上浮法三种。
布气上浮法
这种方法主要是借助于机械剪力将混入水中的气泡破碎,或将空气先分散成细小气泡后进入废水,进行气水混合上浮。常用方法有叶轮上浮法、射流上浮法以及多孔材料(如扩散板、微孔管、帆布管等)曝气上浮法。布气上浮法的优点是设备简单,管理方便,电耗较低。缺点是气泡破碎不细,一般不小于1000微米,上浮效果因而受到限制。此外,采用多孔材料曝气上浮法,多孔材料容易堵塞,影响运行。
溶气上浮法
是从含过饱和空气的废水中析出气体,产生气泡以实现上浮。常用的有加压溶气上浮法和真空上浮法,前者应用较普遍。加压溶气上浮法是用水泵将废水送入溶气罐加压到3~5.5千克力/厘米2,同时注入空气使其在压力下溶解于废水。一般溶气时间为2~4分钟。然后废水通过减压阀进入上浮池。 含油废水处理设施
溶入废水中的空气由于突然减到常压,便形成许多细小的气泡逸出,从而实现上浮。上浮池内的上浮时间一般不小于 1小时。目前常采用将经过上浮处理的部分废水(30~50%)加压回流进入未经加压上浮处理的废水中实现上浮的方法。其优点是加压废水量小,可减少电耗,同时可以防止未处理的废水中油品在加压溶气时进一步乳化。真空上浮法是使废水中的气泡在减压(真空)条件下逸出的。 溶气上浮法的主要优点是产生的气泡直径可小到30~120微米。气泡直径小,在供气量相同时,气泡吸附时的比表面积就大,气泡上浮速度减慢,与吸附质点的接触时间增加,可以提高上浮效果。因此,溶气上浮法获得广泛应用。
电解上浮法
利用电能在含油废水中的电解氧化还原效应,以及由此在电极上产生的微小气泡的上浮作用来净化含油废水。如采用可溶性阳极材料,还可以同时发生电解混凝作用以净化废水(见废水电解处理法)。
混凝法
可用铝盐或铁盐作混凝剂,构筑物可采用加速澄清池,处理效果与上浮法基本相同。含油废水处理设施采用上浮法时,往往也投加混凝剂,以提高净化效果。
3. 油田含油废水处理方法有哪些
油类物质在废水中通常以三种状态存在。
(1)浮上油,油滴粒径大于μm,易于从废水中分离出来。油品在废水中分散的颗粒较大,粒径大于100微米,易于从废水中分离出来。在石油污水中,这种油占水中总含油量60~80%。
(2)分散油.油滴粒径介于10一100μm之间,悬浮于水中。
(3)乳化油,油滴粒径小于10μm,油品在废水中分散的粒径很小,呈乳化状态,不易从废水中分离出来。
(4)溶解油,油类溶解于水中的状态。
含油废水中所含的油类物质,包括天然石油、石油产品、焦油及其分馏物,以及食用动植物油和脂肪类。从对水体的污染来说,主要是石油和焦油。由于不同工业部门排出的废水中含油浓度差异很大,如炼油过程中产生废水,含油量约为150一1000mg/L,焦化废水中焦油含量约为500一800mg/L,煤气发生站排出废水中的焦油含量可达2000一3000mg/L。因此,含油废水的治理应首先利用隔油池,回收浮油或重油,处理效率为60%一80%,出水中含油量约为100一200mg/L;废水中的乳化油和分散油较难处理,故应防止或减轻乳化现象。方法之一,是在生产过程中注意减轻废水中油的乳化;其二,是在处理过程中,尽量减少用泵提升废水的次数、以免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳法。
含油废水如果不加以回收处理,会造成浪费;排入河流、湖泊或海湾,会污染水体,影响水生生物生存;用于农业灌溉,则会堵塞土壤空隙,妨碍农作物生长。
含油废水的处理应首先考虑回收油类物质,并充分利用经过处理的水资源。因此,含油废水的处理可首先利用隔油池,回收浮油或重油。隔油池适用于分离废水中颗粒较大的油品,处理效率为60~80%,出水中含油量约为100~200毫克/升。废水中的细小油珠和乳化油则很难去除。
4. 污水中的含油量,都用什么分析方法
含油废水主要来自于石油,石化,钢铁,焦化,煤气站,机械加工回等工业部门。废水中的油污答染物,除了至少为1.1重量焦油的相对密度,小于1油物质的废水中的相对密度的其余部分通常是三种状态。 (1)浮动油滴尺寸大于100微米,从废水中容易地分离。 (2)分散的油。间10液滴直径100μm左右,肯浮在水面上。 (3)乳化油,液滴尺寸小于10微米,容易从废水分离。由于在工业部门中含油污水的浓度差排出大,如在炼油过程中产生的废水,中石油大约为1501000mg / L时,焦化约500废水焦油含量为800mg到/ L,废水排放气体站高达2000的焦油含量为3000mg / L。因此,含油废水处理的应先用隔油,浮油或重油回收,60%的处理效率,以80%的油在水中的约100至200毫克/ L,废水的乳化油和分散油更难以治疗,应该防止或减轻乳化。一种方法是要注意减少油浪费在制造过程中的乳化;第二,在此过程中,以最小化的次数,泵提升的废水,以免增加乳化程度。处理方法常用的浮选法和破乳。
5. 含油废水特点有哪些,如何进行治理
含油污水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦炭、煤气发生站、机械加工版等工业部门。权
废水中油类污染物的相对密度小于1,但重焦油除外,重焦油的相对密度大于1.1。油通常以三种状态存在于废水中。
(1)浮上油。油滴粒径大于100μm,易于与废水分离。
(2)分散油。油滴的粒径在10到100μm之间,它们漂浮在水中。
(3)乳化油。油滴粒径小于10μm,难以从废水中分离出来。
由于不同工业部门排放的废水(如炼油过程中产生的废水)中油的浓度差异很大,含油量约为150-1000毫克/升,焦化废水中焦油含量约为500-800毫克/升,发气站排放的废水中焦油含量可达2000-3000毫克/升.
因此,含油废水的处理应首先利用隔油池回收浮油或重油,处理效率为60%-80%,出水含油量约为100-200毫克/升;废水中乳化油和分散油难以处理,应防止或减少乳化现象。方法之一是减少生产过程中废水中油的乳化。其次,在处理过程中,应尽量减少泵提升废水的次数,以避免增加乳化程度。处理方法通常采用气浮法和破乳。
6. 废水重力分离处理法的定义
重力分离是依靠废水中悬浮物密度与水密度不同这一特点来分离废水中固体悬浮物的方法。
悬浮物(SS):包括有机悬浮物和无机悬浮物
油类物质(oil and grease):包括浮油和乳化油
(1)在一级处理的废水处理系统中,沉降是主要处理工艺,废水处理效果的高低,基本取决于沉淀池的沉淀效果。
(2)在二级处理的废水处理系统中,沉降具有多种功能。
在生物处理设备前设初次沉淀池,以减轻后继处理设备的负荷,保证生物处理设备净化功能的正常发挥。
在生物处理设备后设二次沉淀池,用以分离生物污泥,使处理水得到澄清。
(3)在灌溉或排入氧化塘前,废水也必须进行沉降处理,以稳定水质,去除寄生虫卵和能够堵塞土壤孔隙的固体颗粒。
废水重力分离处理法是废水物理处理法之一种,利用重力作用原理使废水中的悬浮物与水分离,去除悬浮物质而使废水净化的方法。可分为沉降法和上浮法。悬浮物比重大于废水者沉降,小于废水者上浮。影响沉淀或上浮速度的主要因素有:颗粒密度、粒径大小、液体温度、液体密度和绝对粘滞度等。此种物理处理法是最常用、最基本的废水处理法,应用历史较久。
废水中的悬浮物在重力作用下与水分离,实质是悬浮物的比重大于废水的比重时沉降,小于它时上浮。
废水中悬浮物沉降和上浮的速度(u),是废水处理设计中对沉降分离设备(如沉淀池)、上浮分离设备(如上浮池、隔油池)要求的主要依据,一般可用斯托克斯公式表示。
较小的球形悬浮颗粒在静水中的沉降速度可用斯托克斯公式计算。但废水中悬浮物质并非都是球形,而且在沉降过程中其形状、大小和比重常常发生变化,沉降速度也随之变化。
在实际工作中,常用试验方法来测定悬浮物的沉降特性,即先测定废水中悬浮物含量,再把废水搅拌均匀,注入一系列圆柱形容器内,经t1、t2、t3……tn时间后,分别在水深h处取出水样,测定悬浮物含量,从而求得不同沉淀时间的沉淀效率。
用沉降法处理废水的构筑物是沉淀池。沉淀池按水流方向分为三种型式:平流式、竖流式和辐流式,分别适于处理小流量、中等流量和大流量的废水。
沉砂池是沉淀池的一种,其作用是去除废水中的砂子等比重较大的无机物,生产中较常用的是平流式沉砂池。
隔油池主要用于上浮分离回收废水中比重小于 1的、呈悬浮状的油品以及其他杂质,也可沉降分离回收比重大于1的重质油品,中国各炼油厂已普遍采用。隔油池可使进水含油量由800~1200毫克/升降至100毫克/升左右。隔油池有平流式和斜板式。斜板式效果较好,可分离60微米粒径的油珠。
通过气泡的浮升作用,把废水中呈乳化状态或比重接近于 1的悬浮物质,上浮到液面,予以分离。上浮法日益广泛地用于处理各种工业废水,如从含油废水中回收乳化油,从洗毛废水中回收羊毛脂等。
在上浮处理中使用最普遍的是气浮法,即把空气打入废水中,然后降低压力,使空气呈细小气泡向水面上升,把粘附在气泡表面的悬浮物带到水面。按照产生气泡方法的不同,可分为加压溶气上浮法、叶轮扩散上浮法、扩散板曝气上浮法和喷射上浮法等。
加压溶气上浮法在中国各炼油厂普遍应用,为提高处理效果,往往采用混凝上浮。其溶气罐压力一般为3~5千克力/厘米,混合时间一般为1~3分钟。混凝剂一般采用硫酸铝。含油废水经隔油池处理后,再经加压溶气上浮处理,出水油含量通常为10~25毫克/升。
叶轮扩散上浮法是靠叶轮高速旋转形成负压而吸入空气,使空气呈细微气泡状,经导向叶片整流后,垂直上升进行浮选。
扩散板曝气上浮法是把空气打入上浮池底的扩散板充气器,使空气在废水中弥散成细小的气泡,形成气浮。这种方法产生的气泡较大,处理效率不如加压溶气上浮法。此外,扩散板容易堵塞,维护较麻烦。
喷射上浮法是把有压废水送入喷射器,高速水流通过喷嘴,周围形成负压,废水吸入空气。气水在混合管中混合,气体弥散于水中,在上浮池内气泡粘附水中悬浮颗粒上浮,升至水面加以刮除。此法用于处理石油废水,可使含油量由每升几百毫克降至几毫克。
近年来,上浮法沿着装置紧凑、多功能的方向发展,如采用电解上浮等新技术。电解上浮通过可溶性阳极的电解,具有凝聚、吸附、气浮、电解氧化和电解还原等作用,用于处理含镉废水、含铬废水、含铅废水、水产加工废水均获得良好效果。
7. cod排放标准是多少
生活污水排放标准
根据污染物的来源及性质,将污染物控制项目分为基本控制项目和选择控制项目两类。基本控制项目主要包括影响水环境和城镇污水处理厂一般处理工艺可以去除的常规污染物,以及部分一类污染物,共19项。选择控制项目包括对环境有较长期影响或毒性较大的污染物,共计43 项。
标准分级:根据城镇污水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标,以及污水处理厂的处理工艺,将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、三级标准。一级标准分为A标准和B 标准。一类重金属污染物和选择控制项目不分级。
1.一级标准的A 标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时,执行一级标准的A 标准;城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行一级标准的A标准。
2.一级标准的B 标准:排入GB 3838地表水III类功能水域(划定的饮用水源保护区和游泳区除外)、GB 3097海水二类功能水域时,执行一级标准的B标准;
3.二级标准:城镇污水处理厂出水排入GB 3838 地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB 3097海水三、四类功能海域,执行二级标准。
4.三级标准:非重点控制流域和非水源保护区的建制镇的污水处理厂,根据当地经济条件和水污染控制要求,采用一级强化处理工艺时,执行三级标准。但必须预留二级处理设施的位置,分期达到二级标准。
表1基本控制项目最高允许排放浓度(日均值) 单位mg/L
序号 基本控制项目 一级标准 二级标准 三级标准
A 标准 B 标准
1 化学需氧量(COD) 50 60 100 120①
2 生化需氧量(BOD5) 10 20 30 60①
3 悬浮物(SS) 10 20 30 50
4 动植物油 1 3 5 20
5 石油类 1 3 5 15
6 阴离子表面活性剂 0.5 1 2 5
7 总氮(以N 计) 15 20 - -
8 氨氮(以N 计)② 5(8) 8(15) 25(30) -
9 总磷(以P 计) 2005年12月31日前建设的 1 1.5 3 5
2006年1月1日起建设的 0.5 1 3 5
10 色度(稀释倍数) 30 30 40 50
11 pH 6-9
12 粪大肠菌群数(个/L) 103 104 104 -
注:①下列情况下按去除率指标执行:当进水COD大于350mg/L时,去除率应大于60%;BOD大于160mg/L时,去除率应大于50%。②括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。