申请日2013.10.12
公开(公告)日2017.06.30
IPC分类号C02F9/14; C02F1/76; C02F103/10
摘要
本发明涉及污水处理方法，具体说是一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，经该方法处理后的油田污水可用于配制采油聚合物溶液。本发明所述的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，先经强制通风敞开喷淋塔进行冷却，再依次通过A/O生化系统进行生化处理、投加NaClO进行氧化处理、填有活性炭的多介质过滤器进行过滤处理得到净化污水，工艺适应性强，能承受较宽的水温和水质波动范围，操作简便，运行平稳，经本发明的处理工艺处理后得到的净化污水能达到配制采油聚合物溶液的要求，制得的采油聚合物溶液粘度高，并且粘度稳定性好。
权利要求书
1.一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，其特征在于，所述油田污水为油田采出液经油水分离后的油田污水，具体包括以下步骤：
步骤1、油田污水的冷却：油田污水冷却到一定温度;所述一定温度为适合A/O生化系统中细菌生长的温度;
步骤2、生化处理：冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，以除去油田污水中的COD等，其中，A、O段的总停留时间为6～8小时，得到生化出水;
步骤3、氧化处理：向生化出水中投加一定量的NaClO进行氧化处理，得到氧化出水;
步骤3的一定量为10～15mg/L;
步骤3中NaClO的加入量根据小样试验确定，进而保持氧化出水的余氯为0.5mg/L;
步骤4、过滤处理：氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器进行过滤处理，得到净化污水;步骤4得到的净化污水的浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
2.如权利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，其特征在于，所述油田污水的水质特征为：温度为55～75℃，TDS不大于5000mg/L，硬度为10～50mg/L，碱度为450～800mg/L，COD为350～600mg/L。
3.如权利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，其特征在于，步骤1中油田污水的冷却经强制通风敞开喷淋塔进行。
4.如权利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，其特征在于，步骤2中A段停留时间为4～6小时、O段停留时间为2小时。
5.如权利要求1所述的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，其特征在于，步骤2得到的生化出水的COD为50～100mg/L。
说明书
一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理方法，具体说是一种油田污水处理方法。尤指一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，处理后的油田污水可用于配制采油聚合物溶液。
背景技术
油田采出液中含水比例很高，分离后的大量污水需要处理和排放，如果能利用此种水源替代清水(新鲜水)配制采油聚合物溶液，将大大的减少油田的新鲜水使用量和外排污水量，从而节省大量清水、解决注采不平衡问题、减少油田污水外排、加强环境保护、增加采油聚合物的经济效益。
由于油田污水的水质成分复杂，所含的多种离子或物质对采油聚合物溶液粘度都有影响，有的影响还很严重，因而对油田污水的水质净化和水质稳定技术要求高、难度大。并且利用现有油田污水配制采油聚合物溶液时，采油聚合物溶液的粘度损失较大，且粘度稳定性较差，难以达到配制采油聚合物溶液的要求。
CN101164920指出油田采出废水经过大罐收油-斜管沉降-石英砂或核桃壳过滤组合工艺处理后，再经过投加化学氧化药剂KMnO4进行氧化处理，以去除油田采出废水中的还原性物质;然后经KMnO4氧化后的出水通过陶瓷超滤膜进行分离，以去除油田采出废水中的沉淀物质和悬浮杂质，最后用处理后得到的回用水配制采油聚合物溶液，可有效提高采油聚合物溶液的粘度。
大罐收油-斜管沉降-石英砂或核桃壳过滤组合工艺处理虽然能有效降低油田采出废水中的油分等含量，但该废水中仍然含有大量的有机杂质;用KMnO4进行氧化处理虽能去除油田采出废水中的还原性物质，但其用量大，去除效果也受油田采出废水酸碱度影响大，且反应产生的MnO2也大量增加悬浮物量，同时过量的KMnO4处理困难;最后用陶瓷超滤膜过滤时也易产生污堵的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，本发明所述的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，以冷却-生化-氧化-过滤工艺提供了一种解决用油田污水配制采油聚合物溶液时，采油聚合物溶液的粘度损失较大，且粘度稳定性较差的方法，满足了用油田污水替代清水配制采油聚合物溶液的要求(达到回注水标准，同时达到注聚要求的粘度)。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，其特征在于，所述油田污水为油田采出液经油水分离后的油田污水，具体包括以下步骤：
步骤1、油田污水的冷却：油田污水冷却到一定温度;
步骤2、生化处理：冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，以除去油田污水中的COD等，其中，A、O段的总停留时间为6～8小时，得到生化出水;
步骤3、氧化处理：向生化出水中投加一定量的NaClO进行氧化处理，得到氧化出水;
步骤4、过滤处理：氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器进行过滤处理，得到净化污水。
在上述方案的基础上，所述油田污水的水质特征为：温度为55～75℃，TDS不大于5000mg/L，硬度为10～50mg/L，碱度为450～800mg/L，COD为350～600mg/L。
在上述方案的基础上，步骤1中油田污水的冷却经强制通风敞开喷淋塔进行。
在上述方案的基础上，步骤1中的一定温度为适合A/O生化系统中细菌生长的温度。
在上述方案的基础上，步骤2中A段停留时间为4～6小时、O段停留时间为2小时。
在上述方案的基础上，步骤2得到的生化出水的COD为50～100mg/L。
在上述方案的基础上，步骤3的一定量为10～15mg/L。
在上述方案的基础上，步骤3中NaClO的加入量根据小样试验确定，进而保持氧化出水的余氯为0.5mg/L。
在上述方案的基础上，步骤4得到的净化污水的浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
与现有技术相比，本发明的实质性区别在于：
1、本发明所述的油田污水水质TDS(总溶解性固体，由无机离子贡献)限定在不大于5000mg/L，无须特别除去无机离子;
2、本发明所述的油田污水冷却后进行生化处理，保证了生化处理效果;
3、本发明利用NaClO代替KMnO4氧化处理油田污水，其用量少，并且克服了KMnO4处理效果受水体酸碱度影响大、大量增加悬浮物量、过量KMnO4难处理和超滤膜过滤易污堵的困难，同时，用NaClO替代Ca(ClO)2不会增加对采油聚合物溶液粘度及粘度稳定性影响较大的钙离子含量;
4、本发明所述的油田污水通过填有活性炭的多介质过滤器可除去剩余氧化剂。
本发明的有益效果是：
1、油田采出液中含水比例很高，分离后的大量污水需要处理和排放，本发明利用此种水源将大大的减少油田的新鲜水使用量和外排污水量，从而节省大量清水(新鲜水)、解决注采不平衡问题、减少污水外排、加强环境保护、增加聚合物的经济效益;
2、本发明的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，降低了油田污水中的有机杂质，NaClO用量小，处理效果不受水体酸碱度影响，不增加悬浮物量，多介质过滤器不易污堵;
3、本发明的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，适应性强，能承受较宽的水温和水质波动范围;
4、本发明的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，操作简便，运行平稳;
5、本发明的配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法,处理后得到的净化污水达到配制采油聚合物溶液的要求，采油聚合物溶液粘度高，并且粘度稳定性好。
具体实施方式
本发明提供了一种配制采油聚合物溶液的油田污水处理方法，所述油田污水为油田采出液经油水分离后的油田污水，其水质特征满足：温度为55～75℃，TDS不大于5000mg/L，硬度为10～50mg/L，碱度为450～800mg/L，COD为350～600mg/L，
具体包括以下步骤：
1、油田污水的冷却：油田污水冷却到一定温度;
2、生化处理：冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，以除去油田污水中的COD等，其中，A、O段的总停留时间为6～8小时，得到生化出水;
3、氧化处理：向生化出水中投加一定量的NaClO，进行氧化处理得到氧化出水;
4、过滤处理：氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理后得到净化污水。
过滤处理为现有技术，只是所述多介质过滤器需增加活性炭填充层，活性炭填充层的厚度或填充量按设计要求定。
在上述方案的基础上，步骤1中的油田污水的冷却经强制通风敞开喷淋塔进行。
强制通风敞开喷淋塔与常规的喷淋塔、冷却塔不同，强制通风可以根据进水温度高低确定通风强度，获得适宜的生化温度条件。
在上述方案的基础上，步骤1中的一定温度为适合A/O生化系统中细菌生长的温度(通常为45℃以下)。
A/O生化系统中菌种的选择和温度的控制均为现有技术。
在上述方案的基础上，步骤2中A段停留时间为4～6小时、O段停留时间为2小时。
在上述方案的基础上，步骤2得到的生化出水的COD为50～100mg/L。
在上述方案的基础上，步骤3的一定量为10～15mg/L。
在上述方案的基础上，步骤3中NaClO的加入量根据小样试验确定，进而保持氧化出水的余氯为0.5mg/L。
在上述方案的基础上，步骤4得到的净化污水的浊度(回注要求)小于0.5mg/L、余氯(影响采油聚合物溶液的粘度及粘度稳定性)小于0.1mg/L。
利用过滤处理后得到的净化污水配制采油聚合物溶液，制得的采油聚合物溶液粘度高，并且粘度稳定性好。
以下为若干实施例。
实施例1
油田污水1(温度75℃，TDS5000mg/L，硬度50mg/L，碱度800mg/L，COD600mg/L)经过强制通风敞开喷淋塔冷却到40℃;
冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，其中，A段停留时间为4小时、O段停留时间为2小时，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD为100mg/L;
向生化出水中投加10mg/L的NaClO，进行氧化处理，得到的氧化出水保持余氯为0.5mg/L;
氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理，得到的净化污水1浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
实施例2
油田污水2(温度55℃，TDS2850mg/L，硬度30mg/L，碱度450mg/L，COD350mg/L)经过强制通风敞开喷淋塔冷却到37℃;
冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，其中，A段停留时间为6小时、O段停留时间为2小时，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD为88mg/L;
向生化出水中投加12mg/L的NaClO，进行氧化处理，得到的氧化出水保持余氯为0.5mg/L;
氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理，得到的净化污水2浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
实施例3
油田污水3(温度70℃，TDS2100mg/L，硬度10mg/L，碱度450mg/L，COD360mg/L)经过强制通风敞开喷淋塔冷却到45℃;
冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，其中，A段停留时间为4.5小时、O段停留时间为2小时，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD为50mg/L;
向生化出水中投加15mg/L的NaClO，进行氧化处理，得到的氧化出水保持余氯为0.5mg/L;
氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理，得到的净化污水3浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
对比例1
油田污水1(温度75℃，TDS5000mg/L，硬度50mg/L，碱度800mg/L，COD600mg/L)经过强制通风敞开喷淋塔冷却到40℃;
冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，其中，A段停留时间为4小时、O段停留时间为2小时，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD为100mg/L;
向生化出水中投加10mg/L的Ca(ClO)2，进行氧化处理，得到的氧化出水保持余氯为0.5mg/L;
氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理，得到的净化污水4浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
对比例2
油田污水2(温度55℃，TDS2850mg/L，硬度30mg/L，碱度450mg/L，COD350mg/L)经过强制通风敞开喷淋塔冷却到37℃;
冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，其中，A段停留时间为6小时、O段停留时间为2小时，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD为88mg/L;
向生化出水中投加12mg/L的Ca(ClO)2，进行氧化处理，得到的氧化出水保持余氯为0.5mg/L;
氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理，得到的净化污水5浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
对比例3
油田污水3(温度70℃，TDS2100mg/L，硬度10mg/L，碱度450mg/L，COD360mg/L)经过强制通风敞开喷淋塔冷却到45℃;
冷却后的油田污水通过A/O生化系统进行生化处理，其中，A段停留时间为4.5小时、O段停留时间为2小时，以除去油田污水中的COD等，得到的生化出水COD为50mg/L;
向生化出水中投加15mg/L的Ca(ClO)2，进行氧化处理，得到的氧化出水保持余氯为0.5mg/L;
氧化出水通过填有活性炭的多介质过滤器，进行过滤处理，得到的净化污水6浊度小于0.5mg/L、余氯小于0.1mg/L。
采油聚合物溶液的实施例1
将固体采油聚合物PAM分别溶于油田污水1、油田污水2、油田污水3和净化污水1、净化污水2、净化污水3中，配制成浓度为1500mg/L的采油聚合物溶液，80℃时，使用0号转子、6转/分钟转速的旋转粘度计测定其粘度，通过对比实验数据，结果表明，采用净化污水1、净化污水2、净化污水3配制的采油聚合物溶液的粘度显著提高。
采油聚合物溶液的实施例2
将固体采油聚合物PAM分别溶于油田污水1、油田污水2、油田污水3和净化污水4、净化污水5、净化污水6中，配制成浓度为1500mg/L的采油聚合物溶液，80℃时，使用0号转子、6转/分钟转速的旋转粘度计测定其粘度，通过对比实验数据，结果表明，采用净化污水4、净化污水5、净化污水6配制的采油聚合物溶液的粘度显著提高，但提高幅度不如采用净化污水1、净化污水2、净化污水3配制的采油聚合物溶液的粘度。
采油聚合物溶液的实施例3
将固体采油聚合物PAM分别溶于油田污水1、油田污水2、油田污水3和净化污水1、净化污水2、净化污水3中，配制成浓度为1200mg/L的采油聚合物溶液，保持80℃，使用0号转子、6转/分钟转速的旋转粘度计测定其粘度，通过对比实验数据，结果表明，采用净化污水1、油田污水2、油田污水3配制的采油聚合物溶液的粘度稳定性显著提高。
采油聚合物溶液的实施例3
将固体采油聚合物PAM分别溶于净化污水4、净化污水5、净化污水6中，配制成浓度为1200mg/L的采油聚合物溶液，保持80℃，使用0号转子、6转/分钟转速的旋转粘度计测定其粘度，通过对比实验数据，结果表明，采用净化污水4、净化污水5、净化污水6配制的采油聚合物溶液的粘度稳定性显著低于采用净化污水1、净化污水2、净化污水3配制的采油聚合物溶液的粘度温度性。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。