采油廢水處理

1、 油田采出水處理技術(shù)油田采出水處理技術(shù) Click to edit Master title style 大大 綱綱 一、采油廢水的特點(diǎn)一、采油廢水的特點(diǎn) 二、傳統(tǒng)處理方法二、傳統(tǒng)處理方法 三、新工藝介紹三、新工藝介紹 一、油田采出廢水特點(diǎn)一、油田采出廢水特點(diǎn) Click to edit Master title style 概念概念 采出量采出量 注釋注釋 一次采油一次采油依靠油層的原始能量使原油從依靠油層的原始能量使原油從 油層流到井筒，再由井筒流到油層流到井筒，再由井筒流到 地面地面 只能采出地質(zhì)只能采出地質(zhì) 儲(chǔ)量的儲(chǔ)量的5%5%13%13% 二次采油二次采油將部分生產(chǎn)油井轉(zhuǎn)為注井，對(duì)將

2、部分生產(chǎn)油井轉(zhuǎn)為注井，對(duì) 油田進(jìn)行地層能量的補(bǔ)充油田進(jìn)行地層能量的補(bǔ)充 可采出地質(zhì)儲(chǔ)可采出地質(zhì)儲(chǔ) 量的量的20% 20% 25%25% 擴(kuò)大波及體擴(kuò)大波及體 積積 三次采油三次采油注天然氣、注注天然氣、注N N2 2、注、注COCO2 2、注空、注空 氣、注聚合物、二元、三元復(fù)氣、注聚合物、二元、三元復(fù) 合驅(qū)、蒸汽驅(qū)、生物驅(qū)等合驅(qū)、蒸汽驅(qū)、生物驅(qū)等 再采出地質(zhì)儲(chǔ)再采出地質(zhì)儲(chǔ) 量的量的8% 8% 15%15% 既要擴(kuò)大波既要擴(kuò)大波 及體積又提及體積又提 高波及效率高波及效率 一般采油廢水成份一般采油廢水成份 采油廢水成分復(fù)雜，采油廢水成分復(fù)雜， 采油廢水包括采油廢水包括：油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的產(chǎn)出水；

3、洗井水；油田鉆井、作業(yè)：油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的產(chǎn)出水；洗井水；油田鉆井、作業(yè) 、機(jī)械冷卻、和設(shè)備場(chǎng)地清潔水等。匯集后統(tǒng)稱(chēng)為油田污水。、機(jī)械冷卻、和設(shè)備場(chǎng)地清潔水等。匯集后統(tǒng)稱(chēng)為油田污水。我國(guó)陸上油我國(guó)陸上油 田有田有95%95%是依靠注水開(kāi)發(fā)的。每個(gè)油田大體要經(jīng)歷一次采油、二次采油、三是依靠注水開(kāi)發(fā)的。每個(gè)油田大體要經(jīng)歷一次采油、二次采油、三 次采油開(kāi)發(fā)階段。次采油開(kāi)發(fā)階段。 Click to edit Master title style 回注是油田開(kāi)發(fā)能量補(bǔ)充回注是油田開(kāi)發(fā)能量補(bǔ)充 由此看出，二、三次采油階段由此看出，二、三次采油階段 都要注水補(bǔ)充能量。因此注水是都要注水補(bǔ)充能量。因此注水是 十

4、分主要的問(wèn)題。產(chǎn)出的污水必十分主要的問(wèn)題。產(chǎn)出的污水必 須進(jìn)行處理，然后再回注到油層須進(jìn)行處理，然后再回注到油層 ，這也是對(duì)水源需求的最大補(bǔ)充，這也是對(duì)水源需求的最大補(bǔ)充 。 Click to edit Master title style 油層條件對(duì)水質(zhì)的要求油層條件對(duì)水質(zhì)的要求 l油層條件主要是指滲透率，也就是液體通過(guò)的能力。隨著新油田的發(fā)油層條件主要是指滲透率，也就是液體通過(guò)的能力。隨著新油田的發(fā) 現(xiàn)，由于埋藏深度增加，低滲油藏的比例越來(lái)越大，這對(duì)注入水的水現(xiàn)，由于埋藏深度增加，低滲油藏的比例越來(lái)越大，這對(duì)注入水的水 質(zhì)要求更高。因此對(duì)污水處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更加嚴(yán)格。質(zhì)要求更高。因此對(duì)污

5、水處理的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更加嚴(yán)格。 l油田注入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)油田注入水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) PHPH7-7.5 7-7.5 含氧含氧O O0.05 mg/L0.05 mg/L COCO2 20 mg/L0 mg/LH H2 2S S2.0 mg/L2.0 mg/L 懸浮物懸浮物1.0 mg/L1.0 mg/L粒徑中值粒徑中值2m2m FeFe0.5 mg/L0.5 mg/L油油5 mg/L15 15SRBSRB10102 2個(gè)個(gè)/ml/ml TGBTGB10102 2個(gè)個(gè)/ml/ml腐蝕速率腐蝕速率0.076 mm/a100um的浮油及大顆粒的懸浮物進(jìn)行初步分離。 第二段為沉降分離除油段：第二段為沉降分離除油段：油田

6、采出水所含懸浮雜質(zhì)中，大約有25 50為浮油，可用自然沉降法去除，其他雜質(zhì)如分散油、乳化油、溶解 油、泥質(zhì)、粉質(zhì)及懸浮物等約占5075，這些物質(zhì)有較好的穩(wěn)定性 ，單靠自然沉降很難分離，必須輔以化學(xué)方法才能加速其分離過(guò)程。此 段工藝，根據(jù)采出水的性質(zhì)，可選用不同的除油設(shè)備。 第三段是去除微粒雜質(zhì)和乳化油的壓力過(guò)濾段。第三段是去除微粒雜質(zhì)和乳化油的壓力過(guò)濾段。 混凝除油罐 過(guò)濾罐 油區(qū)來(lái)水 自然除油罐 石英砂、核桃殼、無(wú)煙煤、磁鐵礦 實(shí)際應(yīng)用中各站對(duì)石油類(lèi)的去除率80;COD的去除效果并非 很理想，監(jiān)測(cè)40套裝置，只有9套處理后COD達(dá)標(biāo)（GB8978-1996 二級(jí)標(biāo) 準(zhǔn)為150mg/L). C

7、lick to edit Master title style 3、回注水處理工藝流程實(shí)例、回注水處理工藝流程實(shí)例 混凝除油罐 過(guò)濾罐 油區(qū)來(lái)水 自然除油罐 油水分離，去除浮油 ：在罐的進(jìn)水管內(nèi)加入混凝劑，在罐內(nèi)進(jìn)行混 凝除油以進(jìn)一步除去浮油和部分乳化油； 從混凝除油罐流出的廢水進(jìn)入吸水罐，用加壓泵 升壓送至壓力式過(guò)濾罐，過(guò)濾去除廢水中的懸浮雜質(zhì)和殘 余的油珠。 如：大慶杏十六污水站、大港羊一污水站、華北霸一聯(lián)等 Click to edit Master title style 3、回注水處理工藝流程實(shí)例、回注水處理工藝流程實(shí)例 浮選罐緩沖罐 進(jìn)水 自然除油罐 混凝劑 泵 浮渣 泵 過(guò)濾罐 出

8、水 溶氣罐 加壓溶解 空氣 三、新工藝介紹三、新工藝介紹 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） MBR簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有 機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。 MBR利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和 大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池?；钚晕勰酀舛纫?此大大提高，水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（ SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷 反應(yīng)、降解。 使用MBR法進(jìn)行高難度的污水處理，污泥濃度高，停 留時(shí)間短，降解效率高，停留時(shí)間短，出水水質(zhì)好，污 泥量少。 Click to edit Mas

9、ter title style MBR 預(yù)處理 RO 排放 曝氣 回用 污泥回流 進(jìn)水 PLC MBR法處理垃圾滲濾液工藝 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） ： 油 田 采 出 水 油水分離罐 調(diào)節(jié)曝氣池 微生物反應(yīng)池 膜處理單元 除氧 回 注 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） 油水分離罐：油水分離罐： 主要去除浮油、分散油主要去除浮油、分散油 調(diào)節(jié)曝氣池：調(diào)節(jié)曝氣池： 調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，降低后續(xù)處

10、理工藝的負(fù)荷波動(dòng)。調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，降低后續(xù)處理工藝的負(fù)荷波動(dòng)。 ： 返回工藝圖 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） 微生物反應(yīng)池：微生物反應(yīng)池：降解有機(jī)物降解有機(jī)物 在有氧的條件及適宜的環(huán)境中，采油廢水中的在有氧的條件及適宜的環(huán)境中，采油廢水中的 溶解性有機(jī)物透過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞壁被細(xì)菌所吸收，固溶解性有機(jī)物透過(guò)細(xì)菌的細(xì)胞壁被細(xì)菌所吸收，固 體和膠體等不溶性有機(jī)物先是附著在細(xì)菌體外，由體和膠體等不溶性有機(jī)物先是附著在細(xì)菌體外，由 細(xì)菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質(zhì)，再滲細(xì)菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質(zhì)，再滲 入細(xì)胞體

11、內(nèi)，從而細(xì)菌通過(guò)自身的生命過(guò)程入細(xì)胞體內(nèi)，從而細(xì)菌通過(guò)自身的生命過(guò)程氧氧 化、還原、合成等把復(fù)雜的有機(jī)物降解成簡(jiǎn)單的無(wú)化、還原、合成等把復(fù)雜的有機(jī)物降解成簡(jiǎn)單的無(wú) 機(jī)物（機(jī)物（H2O和和CO2等），放出的能量一部分作為自等），放出的能量一部分作為自 身生存與繁殖的生命之源。身生存與繁殖的生命之源。 返回工藝圖 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） 膜處理單元：膜處理單元： 以膜分離代替活性污泥法中的二沉池 ，分離效率可大大提高，而且微生物反應(yīng) 器內(nèi)活性污泥的濃度從3-5g/l提高到15- 20g/l，使微生物反應(yīng)器體積減

12、小，反應(yīng)效 率提高，出水中無(wú)菌體和懸浮物。 返回工藝圖 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） 除氧：除氧： 目的是避免或減少管道腐蝕現(xiàn)象。因?yàn)?，水中溶解氧?huì) 分別以化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、氧差腐蝕等形式對(duì)管網(wǎng) 及其設(shè)備造成不同程度的腐蝕，特別是在疏松的污垢下 、水渣沉積處、縫隙處及應(yīng)力不平穩(wěn)處容易發(fā)生腐蝕， 造成潰瘍穿孔等，對(duì)金屬?gòu)?qiáng)度損壞十分嚴(yán)重。因此需要 除氧 除氧方法介紹 返回工藝圖 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） 項(xiàng)目進(jìn)水指標(biāo)(mg/l)

13、出水指標(biāo)(mg/l) CODcr1000-2000150 油100-2501 SS150-6001 PH6-86-8 細(xì)菌/ 100個(gè)/ml 溶解氧/ 0.1mg/l CO2/ 10mg/l 含鹽量10000-60000 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜處理（膜處理（MBR） 工藝特點(diǎn)：工藝特點(diǎn)： 1.主要污染物CODcr、BOD5、懸浮物和油及其它難降解的物 質(zhì)能有效降解，無(wú)二次污染： 2.100%生物菌體分離，出水無(wú)細(xì)菌和固形物； 3.占地面積??； 4.剩余污泥量少； 5.無(wú)需脫臭裝置； 6.運(yùn)行費(fèi)用少； 油田回注水處理采用微生物+膜

14、技術(shù)聯(lián)合處理的工藝，由于反 應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，停留時(shí)間長(zhǎng)，而膜截留的最小粒徑為0.05um ，這將使微生物、細(xì)菌完全被截留，出水懸浮物、濁度以及細(xì)菌 幾乎為零，這將可以解決常規(guī)處理技術(shù)難以解決的問(wèn)題。 Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工藝處理工藝處理 BAF簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 曝氣生物濾 池工藝（Biological Aerated Filter,簡(jiǎn)稱(chēng)BAF），是 一種采用顆粒濾料固定生物膜的好氧或缺氧生物反應(yīng)器，集生物 接觸氧化與懸浮物濾床截留功能于一體。 作用：作用：可有效去除水中SS、 CODcr、BOD5、NH3-N、TN 、TP去除 AOX

15、（有害物質(zhì)）等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)沉 淀池 ( 二沉池 ) ，其容積負(fù)荷、水力負(fù)荷大，水力停留時(shí)間短，所 需基建投資少，出水水質(zhì)好：運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用省。 適用于 市政 污水、工業(yè)污水、再生回用水深度處理及給水污染水源的預(yù) 處理等。 Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工藝處理工藝處理 BAF工作原理工作原理 在曝氣濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面 生長(zhǎng)著高活性的生物膜，濾池內(nèi)部曝氣。 污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料的高比表面積帶來(lái)的高濃度生物膜 的氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過(guò)程

16、；同時(shí)，污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的 特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的懸浮物，且保證 脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出，此為截留作用； 運(yùn)行一定時(shí)間后，因水頭損失的增加，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖 洗，以釋放截留的懸浮物以及更新生物膜，此為反沖洗過(guò)程。 Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工藝處理工藝處理 主要介紹了，利用折流板厭氧反應(yīng)器（ABR）和曝 氣生物濾池（BAF）的組合工藝處理江漢油田的采油廢 水的處理情況。 原水取自江漢油田馬- 25 污水處理站。該站的污水 處理采用的是重力流程,三相分離器出水經(jīng)除油罐(100 m3 )除油后

17、自流到吸水罐( 80 m3 ) ,再通過(guò)離心泵提升 進(jìn)入沉降罐。 ABR-BAF處理裝置的進(jìn)水為沉降罐出水，其水質(zhì)分 析結(jié)果如下表： Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工藝處理工藝處理 可以看出可以看出,該廢水的該廢水的BOD5 /COD 值較低值較低,表明可生化性較差表明可生化性較差,此外該廢水此外該廢水 還含有較高濃度的氯離子還含有較高濃度的氯離子,不利于生物處理。因此不利于生物處理。因此,研究了研究了ABRBAF工藝工藝 的處理效果的處理效果,探討了利用探討了利用ABR改善廢水可生化性的可能性。改善廢水可生化性的可能性。 Click to

18、 edit Master title style 2、ABR-BAF工藝處理工藝處理 曝氣生物濾池的填料曝氣生物濾池的填料采用球形輕質(zhì)陶粒。該陶粒表面粗糙、密 度適中、有一定的機(jī)械強(qiáng)度,其主要性能參數(shù)見(jiàn)下表： Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工藝處理工藝處理 Click to edit Master title style 除氧方法介紹除氧方法介紹 l熱力除氧：熱力除氧： 是根據(jù)氣體溶解定律（亨利定律），任何氣體在水中的溶解度與 在氣水界面上的氣體分壓力及水溫有關(guān)，溫度越高，水蒸汽的分壓越高， 而其它氣體的分壓則越低，當(dāng)水溫升高至沸騰時(shí)，其它

19、氣體的分壓為零， 則溶解在水中的其它氣體也就等于零。 l真空除氧：真空除氧： 其除氧與熱力除氧基本相同，除氧器在低于大氣壓力下進(jìn)行工作 ，利用壓力降低水的沸點(diǎn)也除低的特性，水處于沸騰狀態(tài)而使水中的溶解 氧析出。在20t/h以上的鍋爐由于出水溫度低于蒸汽鍋爐的進(jìn)水要求而很少 采用真空除氧，在要求低溫除氧時(shí)則比熱力除氧有著明顯的優(yōu)勢(shì)，但大部 分熱力除氧的缺點(diǎn)仍存在，并且對(duì)噴射泵、加壓泵等關(guān)鍵設(shè)備的要求較高 。 l鐵屑除氧：鐵屑除氧： 是當(dāng)有一定溫度的水通過(guò)鐵屑時(shí)，水中的氧即與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ，在此過(guò)程中氧被消耗掉。該方法除氧裝置簡(jiǎn)單，投資省，但存在著除氧 效果波動(dòng)大、裝置失效快等明顯缺點(diǎn)，因而使用該方法除氧的用戶(hù)逐步減 少，面臨著淘汰的處境。 Click to edit Master title