申请日2001.06.13
公开(公告)日2001.12.26
IPC分类号C02F1/52; C02F1/72
摘要
本发明涉及一种油田污水处理新方法和新工艺,尤其是用于矿化度高、含铁高的油田污水净化、杀菌、除铁、除硫、防腐阻垢的处理方法和工艺。 本发明以双氧水为预氧化剂,以活性硅酸系列为助凝剂的处理工艺和方法实现的,本发明可使油田污水能够达到油田回注水的水质要求,极大地减少了水处理流程和费用。
权利要求书
1、一种油田污水处理的新方法和新工艺，它是由预氧化剂双氧水和活性硅酸类助凝剂组成，其特 征是利用污水中的二价铁作氧化催化剂和后期的混凝剂，同时利用污水中的钙镁与活性硅酸形成油吸附 性强的特点，以及活性硅酸与三价铁形成强絮凝作用的聚硅酸铁的特点，先用双氧水进行预氧化处理， 然后用活性硅酸助凝剂，进行净化、除铁、除油、除硫、杀菌、防腐阻垢处理，本发明的工艺方法的特 征是：它是以高效无毒的双氧水为预氧化剂，以活性硅酸类助凝为净水剂。适用于矿化度高、含铁的油 田污水处理。
说明书
一种油田污水处理的新方法和新工艺
本发明涉及一种油田污水处理新方法和新工艺，尤其是用于矿化度高、含 铁高的油田污水净化、杀菌、除铁、除硫、防腐阻垢的处理方法和工艺。
目前，油田污水除小部分经处理达到排放标准后外排外，都需经净化、杀 菌、防腐处理达到回注水标准后，回注地层以保持地层压力，进行二次采油， 回注水的水质直接关系到石油的采收率。现有的油田污水处理，虽然各油田污 水处理站根据自身的特点有不同的工艺流程，但总的来说，都是物理与化学方 法相结合，即除了用大罐(池)重力沉淀、斜板分离、(精细)过滤等一些机 械物理方法外，一般还要结合化学方法，即先加净水剂(无机混凝剂与有机絮 凝剂配合使用)(或浮选或重力沉淀分离)净化处理，再加入杀菌剂杀灭细 菌，最后加缓蚀剂和阻垢剂进行防腐、阻垢。目前，油田污水这种处理方法 中，由于油田污水含有大量的油，同时含铁、含硫等不利于水质稳定的因素， 都需处理且各项处理一般都是单项处理，这种把各项不利因素的处理割裂开来 看的方法，不仅增加了处理流程和处理费用，而且还要考虑各种不同药剂间的 协同效应，加大了影响处理的因素，从而增加了处理难度。因此从处理的实际 需要来看，应该保持水中各不利因素处理的连贯性和一致性，应该充分利用它 们变不利因素为有利的因素，才能有效地处理污水，降低处理难度和费用。
本发明的目的是提供一种油田污水处理的新方法和新工艺，此方法工艺 通过变水中的不利污水处理的因素为有利因素，可有效地减少处理流程和药剂 加量，降低水处理费用，同时可避免药剂和水量不稳带来水质波动，改善水处 理效果。
本发明采用如下技术原理实现的：本发明是针对油田污水含油、含铁、 矿化度高的特点，提出了以水中的铁为氧化催化剂和混凝剂，以双氧水为预氧 化剂，以活性硅酸系列为助凝剂的处理工艺和方法。首先，充分利用水中的铁 的催化和混凝作用，采用预氧化技术原理，在污水处理前，利用高效无污染的 双氧水进行预氧化处理。一方面利用铁与双氧水形成的氧化还原体系，对污水 中的有机物质进行分解，因为这些水溶性的有机物既可以是细菌生长的营养物 质，也可能是不利于混凝沉淀的护胶体，同时进行杀菌处理。另一方面，水中 的二价铁和硫是腐蚀性物质，经双氧水氧化后，硫变成了无害的离子，二价铁 成三价铁后，是一种高电荷的离子，具有很强的电中和作用和混凝作用，有利 于后期的净化处理，这样可变不利的因素为有利的因素。这样就达到了除硫和 除铁以及预混凝的目的。然后，针对油田污水含钙镁高的特点，采用成本低廉 的活性硅酸助凝剂，利用其与水中的三价铁形成有很强絮凝效果的聚硅酸铁絮 凝剂，和其与水中的钙、镁螯合吸附形成油吸附性很强的物质，从而达到除 油、强化絮凝、阻垢，以及进一步除铁的污水处理目的。通过上述处理过程， 利用常规的现有油田污水处理设备，油田污水能够达到油田回注水的水质要 求，极大地减少了水处理流程和费用。
由于采用了上述技术原理和方法工艺，因此本发明与现有技术相比具有如 下优点和效果：1)将除硫、除铁、杀菌集中在一起，省去了它们的单项处理 流程。2)将除铁与净化、除铁与杀菌、除油与阻垢有机地结合在一起，实现 了以废治废的目的，同时也实现了一剂多能的效果和水处理的连贯性。3)简 化了油田污水的处理程序，降低了水处理成本。
本发明的污水处理工艺方法分两个过程，第一步，根据油田污水的含铁和 含硫量确定预氧化剂双氧水的用量，一般用量都在5mg/l以上。利用柱塞泵把双 氧水水溶液连续加入经联合站收油后的含油污水中，并在剧烈搅拌的条件下， 与污水混合均匀。在短时间内，药剂与污水间完成硫、铁离子的改性和杀菌过 程。第二步，经双氧水预处理后的水，与活性硅酸类的助凝剂，在剧烈搅拌下 混合均匀，要求它们间的搅拌混合时间尽可能的长一些，这主要与活性硅酸类 助凝剂的性质有关。这样处理效果会更好一些。然后经常规处理流程重力沉 淀、斜板分离、过滤即可。处理后的水几乎不含铁、硫、油、氧，滤膜系数大 于32，腐蚀速率从污水的0.6607mm/α降至0.0408mm/α，结垢速率从污水的0.23l/d 降至0.0041l/d，完全能够达到油田回注水的要求。
实例1：中原油田采油二厂濮三污水预氧化处理
中原油田采油二厂濮三污来水的水质指标：PH6.0 溶解氧0.03mg/l二 价硫2.6mg/l 总铁42mg/l 悬浮物42mg/l 含油186mg/l MF 0 SRB 1000n /ml TGB 1000n/ml铁细菌1000n/ml平均腐蚀速率0.6607mm/α
其主要特点：含铁高，矿化度高，腐蚀结垢性强
现行污水回注的水质指标部颁标准：PH6.6～8.5 溶解氧<=0.05mg/l 二价 硫<=10mg/l 总铁<=0.5mg/l 悬浮物<=3mg/l 含油<=10m/l SRB<=100n/ml TGB<=1000n/ml 铁细菌<=1000n/ml MF>=15 SI<=0.076平均腐蚀速率< =0.076mm/α。
预氧化处理后的水质指标：PH7.1溶解氧0.01mg/l二价硫0.1mg/l总铁 0.2mg/l 悬浮物1.8mg/l 含油3mg/l MF 38 SRB 0 n/ml TGB 0n/ml铁细 菌10n/ml平均腐蚀速率0.0408mm/α
预氧化处理后的各项水质指标均优于部颁标准，其中腐蚀速率远0.0408mm/α 低于部颁标准0.076mm/α，杀菌效果好，除铁、除硫能力强，成本低，操作简便。