申请日2015.07.07
公开(公告)日2015.12.09
IPC分类号C02F103/10; C02F9/14
摘要
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种三元复合驱采出水处理方法，包括以下步骤：将三元复合驱采出水进行曝气破乳;将曝气破乳后的采出水进行气浮;然后进行活性污泥处理;再通过斜板沉淀装置进行粗滤，然后采用石英砂过滤。本发明提供的三元复合驱采出水处理方法，针对三元复合驱采出水乳化程度高，首先通过曝气进行破乳;接着在气浮中通过微气泡去除大部分油;然后进行活性污泥处理，使其中的悬浮物质以及剩余的油被活性污泥分解吸收，大分子变成小分子，再通过粗滤去除大量菌胶团、悬浮微生物、无机悬浮物等，最后通过砂滤系统，砂滤出水达到回注水标准。本发明将物理方法与生物方法相结合，处理三元复合驱采出水效果显著。
权利要求书
1.一种三元复合驱采出水处理方法，其特征在于，包括以下 步骤：
(a)、将三元复合驱采出水除油后进行曝气破乳;
(b)、将曝气破乳后的采出水进行气浮，去除70%～80%的油;
(c)、将去油后的采出水进行活性污泥处理;
(d)、将经过活性污泥处理后的污水通过斜板沉淀装置进行粗 滤，然后采用石英砂过滤。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在步骤(a) 中，所述曝气破乳在曝气罐中进行，所述曝气罐中的气水比23-27： 1，所述三元复合驱采出水在所述曝气罐中停留时间为7-10h。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，步骤(b) 在溶气气浮装置中完成，破乳后的出水进入溶气气浮装置停留时间 2-3h，回流比22%-28%。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述活化 污泥通过以下方法制备：
(A)、将取自油田区城市污水处理厂的活性污泥加入生化池 中，通入水，使所述活性污泥的沉降比为20%-30%，预曝气20-30d;
(B)、将生化池的部分上清液排出，排出的上清液的体积占所 述生化池体积的8%-15%，然后补充添加三元复合驱含油污水，闷 曝48h-72h;
(C)、重复步骤(B)8-12次，该过程中通过添加葡萄糖、尿 素和磷酸二氢钾，使生化池中C、N、P的质量比为100:4-6:0.8-1.1;
(D)、以2.5-3.5m3/h的速度连续添加三元复合驱含油污水，控 制生物池中的溶解氧为4-10mg/L，温度为18-29℃，pH为9-11，连 续运行30-50天即可;
其中，闷曝过程中，控制生物池中的溶解氧为4-10mg/L，温度 为18-29℃，pH为9-11。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，在活化污 泥的制备方法的步骤(D)的运行中，还添加粪便污水;
所述粪便污水通过以下方式添加：
将生物池中的水排出，补充添加粪便污水，闷曝20-30h。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，在活化污 泥的制备方法的步骤(D)中，所述粪便污水添加2-3次。
7.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，在步骤(c) 中，所述活性污泥处理分为水解酸化区和接触氧化区;
所述水解酸化区的条件为：温度15～35℃，pH9-11，气水比 12-18：1，污泥回流比28%-35%;
所述接触氧化区的条件为：温度15～35℃，pH9-11，气水比 23-27：1，污泥回流比28%-35%。
8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，去油后的 采出水进入水解酸化区，停留8-12h;
水解酸化区的出水加入葡萄糖、尿素和磷酸二氢钾使出水中的 C:N:P=100:4-6:0.8-1.1，然后进入接触氧化区，停留10-15h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的处理方法，其特征在于， 所述石英砂的粒径为0.5～1.2mm，滤速为8-9m/h。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于，所述水解 酸化区和所述接触氧化区均内置挂生物膜的填料。
说明书
一种三元复合驱采出水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种三元复合驱采 出水处理方法。
背景技术
三元复合驱技术是将碱-表面活性剂-聚合物通过一定的比例混 合后注入地层，提高驱替液的粘度、增大波及效率，进而提高采收 率。但由于三元复合驱采出水粘度高、油珠粒径小、成分复杂，其 处理难度高于聚驱和水驱采出水。
目前油田普遍采用的“二级沉降+二级过滤”处理工艺已不能 满足出水指标达双二十(含油量≤20mg/L，悬浮物≤20mg/L)的要 求。但是，我国大部分油田都已进入以三元复合驱为代表的第三次 采油技术，三元复合驱采出水含水率90%左右，分离出来的水大多 用于回注，回注水处理不合格会堵塞地层，减少采油量。所以水处 理已经成为油田中后期发展的瓶颈，是急需解决的重要课题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三元复合驱采出水处理方法，所述 的处理方法具有成本低，污泥量小，出水稳定合格等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种三元复合驱采出水处理方法，包括以下步骤：
(a)、将三元复合驱采出水除油后进行曝气破乳;
(b)、将曝气破乳后的采出水进行气浮，去除70%～80%的油;
(c)、将去油后的采出水进行活性污泥处理;
(d)、将经过活性污泥处理后的污水通过斜板沉淀装置进行粗 滤，然后采用石英砂过滤。
本发明提供的三元复合驱采出水处理方法，针对三元复合驱采 出水乳化程度高，首先通过曝气进行破乳;接着在气浮中通过微气 泡去除大部分油;然后进行活性污泥处理，使其中的悬浮物质以及 剩余的油被活性污泥分解吸收，大分子变成小分子，再通过粗滤去 除大量菌胶团、悬浮微生物、无机悬浮物等，最后通过砂滤系统， 砂滤出水达到回注水标准。本发明将物理方法与生物方法相结合， 处理三元复合驱采出水效果显著。
其中，步骤(a)中，三元复合驱采出水除油通过隔油池除油。 隔油池通过使浮油浮至液面，再由刮油机收集，实现油水分离，达 到均匀化来水水质目的的同时避免因曝气而导致悬浮物含量增高的 不利结果。设置该除油的步骤是因为，如果直接将采出水曝气破乳， 在原有基础上会进一步产生大量悬浮物，增加后续设备负担。通过 隔油池对采出水进行预处理不会产生悬浮物，同时还能以较低能耗 去除来水中存在的大部分石油。
为了充分曝气破乳，为后续气浮做准备，优选地，在步骤(a) 中，所述曝气破乳在曝气罐中进行，所述曝气罐中的气水比23-27： 1，所述三元复合驱采出水在所述曝气罐中停留时间为7-10h。其中， 气水比是指每小时通入的气体体积与每小时水体积的比值。
进一步地，步骤(b)在溶气气浮装置中完成，破乳后的出水进 入溶气气浮装置停留时间2-3h，回流比22%-28%。该过程能够去除 三元复合驱采出水70%～80%的含油，去油效果显著。
活性污泥可以采用市售的污水用活性污泥，也可以采用本发明 提供的活性污泥。为了提高活性污泥的处理效果，本发明对活性污 泥进行了驯化，具体地，所述活化污泥通过以下方法制备：
(A)、将取自油田区城市污水处理厂的活性污泥加入生化池 中，通入水，使所述活性污泥的沉降比为20%-30%，预曝气20-30d;
(B)、将生化池的部分上清液排出，排出的上清液的体积占所 述生化池体积的8%-15%，然后补充添加三元复合驱含油污水，闷 曝48h-72h;
(C)、重复步骤(B)8-12次，该过程中通过添加葡萄糖、尿 素和磷酸二氢钾，使生化池中C、N、P的质量比为100:4-6:0.8-1.1;
(D)、以2.5-3.5m3/h的速度连续添加三元复合驱含油污水，控 制生物池中的溶解氧为4-10mg/L，温度为18-29℃，pH为9-11，连 续运行30-50天即可;
其中，闷曝过程中，控制生物池中的溶解氧为4-10mg/L，温度 为18-29℃，pH为9-11。
申请人经多次试验发现，以油田区城市污水处理厂的活性污泥 进行培养驯化，得到的活性污泥处理三元复合驱含油污水效果显著。 本发明是将活性污泥逐渐在三元复合驱采出水环境下驯化，通过控 制培养过程中的温度、pH、溶解氧以及营养成分等条件，使活性污 泥在驯化中逐渐形成一个平衡的生态水体系，该体系含有细菌—植 物型鞭毛虫—动物型鞭毛虫—游泳型纤毛虫—固定型纤毛虫—钟 虫、轮虫等，耐冲击性强，处理效率高，并且能够在高聚物、高矿 化度的恶劣环境中生存，对采出水中的原油和悬浮物有很好的去除 效果。
申请人意外发现，粪便污水对活性污泥中的生物群落有增强活 力的作用，在驯化活性污泥的过程中添加粪便污水，达到非常好的 复壮生物群落的目的。并且在该阶段添加粪便污水，很好的复壮优 势菌，排除了杂菌的干扰。优选地，在步骤(D)的运行中，还添 加粪便污水;
所述粪便污水通过以下方式添加：
将生物池中的水排出，补充添加粪便污水，闷曝20-30h。
通过闷曝的过程，以更好的复壮生物群落。
为了获得活力更强的生物种群，优选地，在活化污泥的制备方 法的步骤(D)中，所述粪便污水添加2-3次。
优选地，在步骤(c)中，所述活性污泥处理分为水解酸化区和 接触氧化区;
所述水解酸化区的条件为：温度15～35℃，pH9-11，气水比 12-18：1，污泥回流比28%-35%;
所述接触氧化区的条件为：温度15～35℃，pH9-11，气水比 23-27：1，污泥回流比28%-35%。
将活性污泥处理分为两个阶段，先进行水解酸化，调节水质， 使采出水中的聚丙烯酰胺大分子变成小分子，提高生化性，为后续 的接触氧化做好准备;通过接触氧化，将采出水中的悬浮物以及含 油分解吸收，去除效果显著;通过粗滤和砂滤系统，拦截其中的菌 胶团及悬浮颗粒，使终端出水达标，含油量≤20mg/L，悬浮物≤ 20mg/L。
为了充分发挥两个区域中的活性污泥的性能，以使采出水中的 悬浮物和油充分的降解和吸收。进一步地，去油后的采出水进入水 解酸化区，停留8-12h;水解酸化区的出水加入葡萄糖、尿素和磷 酸二氢钾使出水中的C:N:P=100:4-6:0.8-1.1，然后进入接触氧化区， 停留10-15h。
为了更好的拦截经过粗滤后的处理水中的菌胶团及悬浮颗粒， 优选地，所述石英砂的粒径为0.5～1.2mm，滤速为8-9m/h。
为了增强活性污泥的处理效果，优选地，所述水解酸化区和所 述接触氧化区均内置挂生物膜的填料。挂生物膜的填料为市售产品。
另外，水解酸化区和接触氧化区中活性污泥的放置量均为其体 积的1/2-2/3。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的三元复合驱采出水处理方法，将物理方法 与生物方法相结合，先将三元复合驱采出除油后进行曝气破乳;接 着在气浮中通过微气泡去除大部分油;然后进行活性污泥处理，使 其中的悬浮物质以及剩余的油被活性污泥分解吸收，大分子变成小 分子，然后通过粗滤和砂滤系统，出水达到回注水标准，处理效果 显著。
(2)本发明还对曝气破乳、气浮的参数进行限定，以达到更 好的处理效果。
(3)本发明通过将活性污泥逐渐在三元复合驱采出水环境下 驯化，通过控制培养过程中的温度、pH、溶解氧以及营养成分等条 件，使活性污泥在驯化中逐渐形成一个平衡的生态水体系，该体系 含有细菌—植物型鞭毛虫—动物型鞭毛虫—游泳型纤毛虫—固定型 纤毛虫—钟虫、轮虫等，耐冲击性强，处理效率高，并且能够在高 聚物、高矿化度的恶劣环境中生存，对采出水中的原油和悬浮物有 很好的去除效果。
(4)在活性污泥的处理过程中，申请人意外发现，粪便污水 对活性污泥中的生物群落有增强活力的作用，在驯化活性污泥的过 程中添加粪便污水，达到非常好的复壮生物群落的目的。
(5)本发明将活性污泥处理分为两个阶段，先进行水解酸化， 调节水质，使采出水中的聚丙烯酰胺大分子变成小分子，提高生化 性，为后续的接触氧化做好准备;通过接触氧化，将采出水中的悬 浮物以及含油分解吸收，达到显著的处理效果。
(6)本发明还对水解酸化区的出水调整C:N:P，以更好的进 行接触氧化。
(7)本发明还限定了砂滤的石英砂的粒径和铝塑，以更好 的拦截处理水中的菌胶团及悬浮颗粒。