『壹』 油田污水如何处理
注水是油田开发的一种十分重要的开采方式,是补充地层能量,保持油层能量平衡,维持油田长期高产、稳产的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下浅层水及采出原油的同时采出的油层水。为了节约地球上的淡水资源,目前注入油层的水大部分来自从开采原油中脱出的水,习惯上称之为污水。大体已经占了全国注水总量的80%。污水未经处理时含有大量的悬浮固体、乳化原油、细菌等有害物质。水注入油层就像饮用水进入人体一样,如果人喝了未经处理的水,人的身体就会受到伤害,发生各种病变;同样,油层注入了未经处理的污水,油层也会受到伤害。这种伤害主要体现在大量繁殖的细菌、机械杂质以及铁的沉淀物堵塞油层等问题上,引起注水压力上升,注水量下降,影响水驱替原油的效率。因此,必须对注入油层的水进行净化处理。
由于污水是从油层采出的,所以油田回注污水处理的主要目的是除油和除悬浮物。概括地讲可分为两个阶段:1.除油阶段。该阶段是利用油、水密度差及药剂的破乳和絮凝作用,将油和水分离开来。2.过滤阶段。该阶段是利用滤料的吸附、拦截作用,将污水中悬浮固体、油和其他杂质吸附于滤料的表面而不让其通过滤料层。除油阶段要根据含油污水中原油的密度、凝固点等性质的不同而采用相应的处理方法。目前国内外除油阶段主要采用的技术方法有:重力式隔油罐技术、压力沉降除油技术、气浮选除油技术、水力旋流除油技术等。
1.重力式隔油罐技术,就是靠油水的相对密度差来达到除油的目的。含油污水进入隔油罐后,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通过破乳剂(混凝剂)的作用,由小油滴变成大油滴。在一定的停留时间内,绝大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特点是:隔油罐体积大,污水停留时间长。即使来水有流量和水质的突然变化,也不会严重影响出水水质。但其占地面积大,去除乳化油能力差。
2.压力沉降除油技术是在除油设备中装填有使油珠聚结的材料,当含油污水经过聚结材料层后,细小油珠变成较大油滴,加快了油的上升速度,从而缩短了污水停留时间,减小了设备体积。其特点是:设备综合采用了聚结斜板技术,大大提高了除油效率。但其适应来水水量、水质变化能力要比隔油罐差。
3.气浮选除油技术,是在含油污水中产生大量细微气泡,使水中颗粒粒径为0.25~25微米的悬浮油珠及固体颗粒黏附到气泡上,一起浮到水面,从而达到去除污水中的污油及悬浮固体颗粒的目的。采用气浮,可大大提高悬浮油珠及固体颗粒浮升速度,缩短处理时间。其特点是处理量大,处理效率高,适应于稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
4.水力旋流除油技术,是利用油水密度差,在液流高速旋转时,受到不等离心力的作用而实现油水分离。其特点是设备体积小、分离效率高。但其对原油相对密度大于0.9的含油污水适应能力差。过滤阶段采用的过滤技术根据滤后水质的要求不同,分为粗过滤、细过滤和精细过滤。根据水质推荐标准,悬浮物固体含量为1.0~5.0毫克/升,颗粒直径为2.0~5.0微米。过滤的核心技术是滤料的选择与再生。在油田污水处理中,目前国内外主要采用的滤料有石英砂、无烟煤、陶粒、核桃壳、纤维球、陶瓷膜和有机膜等。滤料的再生方法主要有热水反冲洗、空气反吹等。
『贰』 工业油田含油污废水的处理方法有哪些
1、浮选来法。浮选法由自于装置处理量大,产生污泥量少和分离效率高等优点,在含油废水处理方面具有世大的潜力。
2、絮凝法。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂,有机絮凝剂和复合絮凝剂三大类。而无机高分子絮凝剂有聚合氯化铝,聚合硫酸铁等较低分子量无机絮凝剂处理效果好,且用量少,效率高。
3、电凝聚法。电凝聚法原理是利用可溶性电极电解产生的阳离子与水电离产生的OH结合生成的胶体。与水中的污染物颗粒发生凝聚作用来达到分离净化的目的。
4、生物法。 生物法是利用微生物的代谢作用,使水中呈溶解,胶体状态的有机污染物质转化为稳定的无害物质。目前处理工艺比较成熟且使用较多的是活性污泥法和生物滤池法。
5、膜分离。 膜分离技术是利用特殊制造的多孔材料的拦截作用,以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的污染物。以压力差为推动力的膜分离过程一般分为微讯超滤和反渗透3种。6、改性纤维球滤料。改性纤维球滤料主要用于油污水处理过滤。
『叁』 治理石油污染有什么方法
处理石油污染废水的生物技术主要包括活性污泥法、氧化沟法、生物膜法等。
活性污泥法1.活性污泥法是借助曝气或者机械搅拌,使活性污泥均匀分布于曝气池内,微生物壁外的黏液将污水中的污染物吸附,并在酶的作用下对有机物进行新陈代谢转化。自20世纪80年代,石油废水普遍采用的二级生物治理方法是传统活性污泥法。采用SBR法处理油田采出水,结果表明,COD去除率为80%~90%;出水满足行业的排放标准。通过研究SBR以及投菌SBR法处理炼油废水中污染物的效果,实验结果表明,废水中各种污染物的去除率分别为:COD93.5%、石油类98.6%、总氮89.8%。SBR工艺是一种新型的高效废水处理技术,是对传统活性污泥法的改进。该方法具有固液分离效果好、工艺简单、占地少、建设费用低、耐冲击负荷强、温度影响小、活性污泥状态良好、处理能力强等优点,是处理石油废水的一种具有前景的处理方法。
2.氧化沟法对各种含高COD、BOD、油类等有机废水的深度处理十分有效。它的曝气池呈封闭、环状跑道式,污水和活性污泥以及各种微生物混合在沟渠中作循环流动。氧化沟处理厂氧化沟法在处理含油废水方面应用实例比较多,但是其处理效果没有达到处理要求。有很多企业都采用了氧化沟工艺,其处理出水水质与进水水质有关,只有确保一定的进水水质时,出水才会达到理想的处理效果。专家们根据工艺原理分析了氧化沟不能取得理想处理效果的原因,提出了很多的改善对策。在氧化沟现有处理能力和工艺特色的基础上,有人探索出了一套投菌氧化沟曝气的处理方案,实验结果表明,在相同的水力停留时间等条件下,可以将去除率提高10%左右,如果要得到相同的去除率可以大大缩短水力停留时间,且出水COD值可以更低。与活性污泥法相比,氧化沟具有很多优点:工艺简单;不仅可以去除BOD和SS,还可以达到脱氮除磷的效果;设备少,操作管理简便;低温,有更大适应性等。氧化沟是活性污泥法的发展,但是只有满足工艺要求时,才能发挥去污效果。
3.目前应用较广泛的生物膜法主要包括生物转盘、生物流化床、接触氧化法和膜生物反应器等。(1)生物转盘是利用较大的比表面积,在低能耗的条件下转动产生高效曝气,使得氧气、水和膜之间有较好的接触。盘片表面附着的膜状微生物在其新陈代谢的过程中对有机污染物进行无害化降解。曹明伟利用环境微生物技术,开发出高温优势菌生物膜法处理采油废水,实验结果表明:硫化物的平均去除率达98%;挥发酚的平均去除率为91%;COD平均去除率为68%;氨氮平均去除率为82%。生物膜(2)生物流化床处理技术是借助流体使表面生长着微生物的固体颗粒呈流态化,同时进行去除和降解有机物的生物膜法处理技术。影响其处理效果的因素有载体的选择、菌种的筛选等。崔俊华等在“三套”工艺的基础上添加了三相生物流化床部分,且采取了高效油降解菌以及漂浮和悬浮填料并用的措施,使出水油浓度降为3.5~4.9毫克/升,为一种被广泛采用并逐渐成熟的生物深化处理技术。龚争辉应用接触氧化工艺对采油废水进行了现场的实验研究,废水中的COD和油的去除率分别为42.2%和89.3%,最后出水能达到排放标准。(3)接触氧化法除了可以降低COD,还可以用于去除氨氮,尤其适合应用于炼油废水的净化。庞金钊的实验结果表明,用接触氧化法工艺处理COD≤500毫克/升的石油废水时,硝化细菌是优势菌,能同时有效去除氨氮和COD等。接触氧化法可以克服活性污泥法容易污泥膨胀和超标排放的缺点,具有有机负荷高、抗冲击能力强、对废水中的毒物忍耐力较大等优点,而且对氨氮也有较好的祛除效果。接触氧化法多用于深度处理含油废水,其技术关键在于对进水可生化性的控制。
『肆』 采油废水回注处理技术的研究
采油废水经处理后回注是减少环境污染保障油田可持续开发的一个重要途径。较系统地介绍了采油废水处理技术,着重对膜分离技术处理采油废水方法进行了分析、比较和研究。研究认为膜分离技术对处理采油废水具有广阔的应用前景。
一、采油废水处理技术
根据采油废水中油存在的五种形态1,主要有以下几种处理方法:
(一)隔油处理法
隔油处理法主要去除游离态和机械分散态油,靠自然上浮分离。常用的处理构筑物类型有平流式隔油池、平板式隔油池、斜板式隔油池等。
1、平流式隔油池(API)
平流式隔油池其处理过程通常是靠重力作用进行油水分离。合理的水力设计及废水停留时间是影响除油效率的两个重要因素。停留时间越长,除油效果越好。
2、平行斜板式隔油池(PPI)与波纹斜板式隔油池(CPI)
与平流池相比,平行斜板式与波纹斜板式隔油池的不同之处在分离槽中沿水流方向安装倾斜平行板或波纹倾斜板。这些隔板可有效地缩短油珠垂直上升距离,使油珠在斜板下表面聚集成较大的油滴,不仅增加了有效分离面积,而且也提高了整流效果。其优点是占地面积小、油水分离效果好、停留时间短、投资费用较低。处理低含油量采油废水的处理结果表明,API型隔油池要优于CPI隔油池。
(二)气浮法
按照气泡产生的方法,可分为加压溶气气浮(DAF)、叶轮气浮(IAF)、曝气气浮、引风空气气浮、电解气浮等。气浮法常作为二级处理技术。为确保最佳除油效果必须结合絮凝法,对于去除胶态油与乳化油,DAF法中的化学处理步骤是非常重要的。
(三)凝聚过滤法
凝聚过滤除油机理是小油珠凝聚和大油珠直接去除两种机理的综合。在适当条件下达到良好的出水水质,特别适用于含机械分散态油类废水的处理。但不同性质的含油废水处理效果相差很大,特别是对低含油废水,不宜采用单一的凝聚过滤方法进行处理。
(四)化学处理法和电解法
电解法去除乳化的油效果良好,且没有二次污染。电解法主要有电解气浮法和电解絮凝法。前者利用电解水产生的氧气和氢气形成微气泡,进行气浮。由于气泡微小,能够去除较小的油珠和悬浮粒子,废水处理后可用于回注。后者则采用消耗性电极,外加电压使电极氧化而释放出金属离子。释放出的金属离子的水解产物具有混凝作用。要求被处理的废水有足够的导电性,以使电解池能进行正常工作,并防止电极钝化。
(五)生物处理技术
采油废水经隔油池和气浮处理后,可采用活性泥法、滴滤法、曝气法或接触氧化法等生化方法处理。一种代表性的工艺流程见图1。国外也有报道在经API隔油池和气浮处理后采用氧化塘法进一步处理,气浮单元出水含油量为40mg/L,在氧化塘停留时间超过20天后,出水含油量低于18mg/L。中科院植物研究所和江苏省植物研究所利用凤眼莲生态工程净化处理采油废水,结果表明,最佳控制条件为65mg/L(六)吸附法
吸附法是利用亲油性材料来吸附水中的油。活性炭是常用的吸附材料。此外,煤炭、吸油毡、陶粒、石英砂、木屑、硼泥等也可作为吸附剂。
活性炭吸附法由于处理成本高、再生难,使用上受到一定的限制。近年来国外已逐渐用它来对含油废水进行深度处理,以满足日益严格的废水排放标准。日本是较多采用粒状活性炭进行深度处理的国家,现在大约有30套工业装置。美国目前进行着采用粉末活性炭投加到生化曝气池中处理含油废水的技术研究。国内也开展了使用粒状活性炭处理采油废水这方面的研究与实践。由表2可以看出在很低的含油量条件下,活性炭除油效果非常显著,可高达95%以上。
(七)膜分离技术
近年来,越来越多的膜分离技术开始用于油田采出水处理。膜分离技术就是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。当废水中油粒子粒径为微米量级时,可用机械方法进行前处理。膜法处理可根据废水中油粒子的大小,合理地确定膜截留分子量,且处理过程中一般无相的变化,常温下操作,有高效、节能、投资少、污染小的特点。
常应用于采油废水处理的五种膜分离技术为反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、电渗析(ED)和纳滤(NF)。
微滤由于所需压力小、易清洗、操作费用低等特点,因而应用最为广泛。微滤法处理含油废水时,主要滤掉废水中大颗粒物质及固体悬浮物,也可作为超滤和反渗透的前处理。
采用电渗析处理油田采出水,进行了一系列的小型试验,并解决了扩大规模中试中的膜污染和处理高温采出水两大问题。
(八)高效油水分离设备
近年来,处于环保和经济两方面的考虑,利用高效油水分离设备以减少过高成本和处理采出水费用,开发研究出井下油水分离系统:将水力旋流分离器与经过改进的多流井下泵送系统配套使用,完成产油、油水分离及实现采出水同井回注。这项新技术将来在油田得到良好地应用。
二、采油废水处理技术现状与展望
由于各油田所处环境不同,油田地层渗透率差别较大,对回注水水质要求不同,国外油田采出水经处理后,主要用于回注,其次用于农田灌溉和用于蒸汽发生器或锅炉给水。国内目前各油田多数采用隔油除油―混凝或沉淀(或气浮)―过滤三段处理工艺,再辅以阻垢、缓蚀、杀菌、膜处理或生化法处理等。由于有时采出水CODcr严重偏高,特别是对于稠油污水、聚合物采出水、高含盐采出水经处理外排时达标率仅为50%左右。也有其它多种原因,致使采出水处理无法再次利用而只能外排。
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『伍』 石油化工废水处理方法
石油化工废水处理方法具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水量越来越高,而无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体溶解物质和悬浮固体等组成。
石油从地下开采出来,经过脱水稳定处理后进入到集输管线,然后输到炼油厂或油库,在厂内再次进行脱水、脱盐处理,当原油中含水量小于或等于0.5%,含盐量小于5000mg/L后,方可进入到常减压装置。在加热炉内将原油加热到350℃以上,然后进行常压蒸馏、减压蒸馏,分割出汽油、煤油、柴油、润滑油馏分,常压重油和减压渣油作为二次加工的原料。为了提高产品质量及原油的综合利用串,在炼油厂还要进行二次加工,主要装置有催化裂化、铂重整、加氢、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化沥青等多套装置,由于这些装置均采用物理分离和化学反应相结合的方法,生产过程往往是在高温下进行的,这就需要消耗燃料及冷却介质(水)。
在工艺汽提及注水、产品精制水洗水和机泵轴封冷却水等工艺中,水和油品要直接接触,因而产生含油污水,含酚污水等。
因为石油化工废水的处理难度大,不仅浓度高,而且难以溶解。因而,在石油化工废水的处理中,一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。
1、化学法
化学法是指在石油化工废水的处理中,使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法,从而达到处理废水的目的,避免环境污染。
1.1絮凝
石化污水处理的重要过程之一是絮凝,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中,絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。目前,采用微生物絮凝剂,利用生物技术制成的废水处理剂,同其它絮凝剂相比具有许多优点,比如,易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。
1.2氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水,可以选择不同的方法,这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。
1)光催化氧化法。光催化氧化法,可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来,从而达到处理污水的目的,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO 等为催化剂,用此法处理含有21 种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。还有人用Fe2+和H2O2作氧化剂, 铁离子与紫外光之间存在协同效应,使H2O2分解产生氢氧根的速度大大加快,因此氧化效率得到提高,该法在许多国家尚处于研究阶段。
2)湿式氧化法。湿式氧化法可以分为两类,分别是催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。卢义成等用湿式空气氧化工艺处理石化废液,COD、无机硫化物、硫代硫酸盐和总酚的去除率平均为81.8%、近100%、91.7%、近100%。结果表明该法在处理效果上已经达到国外同类设备的处理效能。
3)臭氧氧化法。臭氧氧化法有其独到的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。但是,其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理, 在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。黎松强等用臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油类的去除率平均为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,出水主要指标达到地面水Ⅳ类水质标准。
2、物理法
1)吸附。吸附,指的就是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭,可有效去除COD、废水色度和臭味等,但其处理成本较高,而且容易造成二次污染。在石化废水处理中,吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。
2)膜分离。膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法,无论哪种方法,都能有效去除废水的臭味、色度,去除有机物、多种离子和微生物,出水水质稳定可靠。
3)气浮法。气浮,指的是利用高度分散的微小气泡,作为载体粘附废水中的悬浮物,使之随气泡浮升到水面而加以分离,分离对象为疏水性细微固体悬浮物以及石化油。在石化废水处理中,气浮常置于隔油、絮凝之后。比如,将涡凹气浮(CAF)系统放置于隔油池后处理含油石化废水, 进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达到95%。试验证明气浮处理废水的效果是可靠的。
3、生化法
1)好氧处理。在石油化工废水处理中,好氧处理方法比较多,比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等,但单独使用好氧生物处理较少,主要是与厌氧处理相结合。
2)厌氧处理。石化废水COD高、可生化性较差,一般先进行厌氧预处理以提高后续处理的可生化性。①升流式厌氧污泥床。UASB反应器内污泥浓度高,一般平均污泥质量浓度为30~40g/L。有机负荷高,水利停留时间短,中温消化,COD的容积负荷一般为10~20kg/(m3・d)。反应区内设三相分离器,被沉淀区分离的污泥能够自动回流到反应区,无混合搅拌设备。污泥床内不填载体,造价低。一般用于高浓度有机废水的处理。②厌氧固定膜反应器。厌氧固定膜反应器中装有固定填料,能够截留和附着大量厌氧微生物,通过其作用,进水中的有机物转化为甲烷和二氧化碳等从而得以去除,具有抗冲击负荷能力强、微生物停留时间长和运行管理方便等优点。
3)组合工艺。石油化工废水具有污染物种类较多,因此水质情况复杂,如采用单一的好氧或厌氧处理,很难达到排放要求,而将厌氧(或缺氧)和好氧处理有效结合的组合工艺处理效果好,有较广泛应用。比如,采用A/O 工艺的新型组合A/O1、O2工艺处理石油化工废水,系统由泥法好氧、膜法缺氧和膜法好氧组成。进水COD为1300mg/L,总HRT为60h(分别为20h),出水BOD、COD、MLSS、含油分别低于(30、100、70、10)mg/L。
石油化工企业含油污水具有水量波动大、水质波动频繁、污染物成分非常复杂的特点,其中含有大量的油、硫化物、挥发酚等有毒有害物质,直接排放将对环境造成极大的危害。含油污水处理工艺和回用工艺的正确选择,是关系到污水场和回用装置能否正常运行的关键,也是控制投资实现经济运行的关键。
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『陆』 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。