申请日2010.07.09
公开(公告)日2012.02.01
IPC分类号C02F103/10; C02F9/14
摘要
一种高含硫低渗透油藏采出污水处理装置，主要由来水管线、散气气浮池、两级好氧生物接触氧化池、沉降池、离心泵、细砂过滤罐、吸附过滤罐、保安过滤器、超滤系统、脱氧塔和玻璃钢罐组成，其特征在于来水管线、散气气浮池、一级二级好氧生物接触氧化池、沉降池、离心泵、细砂过滤罐、保安过滤器、超滤系统、脱氧塔和玻璃钢罐之间逐序串联连接;在散气气浮池顶部设有收油器，底部设有曝气盘，在一级好养生物接触氧化池底部设曝气盘，在二级好氧生物接触氧化池底部设有曝气软管，散气气浮池曝气盘、一级好氧生物接触氧化池曝气盘和二级生物接触氧化池曝气软管与设在散气气浮池和一级好氧接触氧化池之间的罗茨风机出口管并联连接。该发明解决了高含硫油藏采出污水向低渗透油田回注问题。
翻译权利要求书
1.一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法，此方法包括内容有
a、首先对采出的高含硫低渗透油藏采出污水利用散气气浮方法处理15min
b、将气浮处理后污水采用两级好氧生物接触氧化法继续处理，利用生物接 触氧化除油和氧化除硫，一级好氧生物接触氧化溶解氧在5.0mg/L以上，二级好 氧生物接触氧化溶解氧不低于3.0mg/L，使好氧生物接触氧化处理后的污水中含 硫为0-0.05mg/L;
c、将好氧生物接触氧化处理后的污水利用沉降方法对污水中含有被氧化后 的硫单质的悬浮物，进行沉降，时间为30min，同时进行杀菌处理，杀菌采用化 学杀菌和紫外杀菌相结合的方法，化学杀菌剂中有效氯投加量为3.5mg/L;
d、将沉降处理的污水进行一般砂滤，在一般砂滤前加入聚合铝铁为主的复 配絮凝剂，砂滤水再进行活性炭吸附过滤，而后再进行超滤处理，其中超滤的 截留分子量为5万道尔顿;
e、将超滤后的处理水进行脱氧，脱氧后的处理水水质可以达到国家规定的 回注水A1级标准，加入缓蚀阻垢剂可对注水区块进行回注。
2.根据权利要求1所述的一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法，其特 征在于好氧生物接触氧化法中的有效微生物采用激活原水中存在的土著细菌的 方式构建有效的微生物菌落，在生物膜的培养启动期激活剂选用的营养盐主要 包括有机氮和无机氮，有机氮和无机氮质量比为10∶3;在稳定运行期，有机氮 与无机氮的投加质量比为1∶10;在生物膜培养期投加营养盐的量根据污水中总 TOC进行投加，投加量为TOC∶N∶P=100∶10∶1;在生物膜培养期还要投加细菌生长 因子酵母粉。
3.根据权利要求1所述的一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法，其特 征在于缓蚀阻垢剂中缓蚀成分是咪唑啉衍生物、阻垢成分是有机磷酸脂和羧酸 类化合物及助剂的复配物，缓蚀阻垢剂的适用温度为55℃-65℃。
4.一种高含硫低渗透油藏采出污水处理装置，主要由来水管线、散气气浮 池、曝气盘、收油装置、罗茨风机、两级好氧生物接触氧化池、沉降池、离心 泵、细砂过滤罐、吸附过滤罐、保安过滤器、超滤系统、脱氧塔和玻璃钢罐组 成，其特征在于来水管线、散气气浮池、一级二级好氧生物接触氧化池、沉降 池、离心泵、细砂过滤罐、保安过滤器、超滤系统、脱氧塔和玻璃钢罐之间逐 序串联连接;在散气气浮池顶部设有收油器，底上部设有曝气盘，在一级好养 生物接触氧化池底上部设曝气盘，在二级好氧生物接触氧化池底部设有曝气软 管，散气气浮池曝气盘、一级好氧生物接触氧化池曝气盘和二级生物接触氧化 池曝气软管与设在散气气浮池和一级好氧接触氧化池之间的罗茨风机出口管并 联连接。
5.根据权利要求4所述的高含硫低渗透油藏采出污水处理装置，其特征在 于散气气浮池出水液位比好氧生物接触氧化池高0.5米。
说明书
一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法及装置
一、技术领域
本发明设计一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法及装置，解决除污水 中的原油、硫、固体颗粒和悬浮物杂质问题，使之达到国家规定的A1级油田污 水回注标准的问题。
二、背景技术
我国油田有很多区块都属于低渗透油藏，由于底层孔吼半径小，对注水水 质的要求很严格。注水水质不合格会给油田开发带来严重后果：如清水和矿化 度不合格的注入水，会因矿化度和地层岩心不配伍，引起岩心渗透率下降，产 生水敏效应或盐敏效应;采油废水回注，虽矿化度能匹配，但水质不能达标， 废水中的原油、悬浮固体、细菌和溶解氧等都会对油田注水开发带来严重的危 害。
目前国内低渗透油田污水含油的处理主要采用重力隔油、压力除油、化学 混凝、过滤、水质改性等处理工艺。混凝重力沉降工艺，除油效率低，仅约为 80%。对于压力除油工艺，由于填料堵塞、内部构件坍塌的问题，工艺运行效果 差。化学混凝处理由于化学药剂的选型、质量、使用浓度等问题，絮凝效果不 能保证，加之污泥排放问题，整体除油效果较差。污水含油的过滤目前主要采 用核桃壳过滤的方式，但由于核桃壳过滤的使用载荷和滤料的再生问题，过滤 除油效果不能保证。水质改性处理后污水水质较好，但产生大量的污泥难以处 理，难以大规模应用。当前应用的金属膜过滤器虽能使回注水质达到A2级标准， 基本满足低渗透油藏的回注水要求，但是对于低渗透油藏高含硫的采油污水， 不能有效除硫。
在高含硫的油田污水中，S、硫化物(S2-)和SO42-是硫的主要存在方式。其 中S和SO42-都能在硫酸盐还原菌(SRB)作用下还原成S2-;水中的S2-由于其外电 子云容易变形，因而穿透力强，对钢铁具有较强的腐蚀性，最终使管壁穿孔， 干扰正常生产。其腐蚀的产物为不溶于水的黑色胶状FeS悬浮物，稳定性极好， 能使处理后的水迅速变黑发臭，悬浮物增加;同时FeS又是一种乳化油稳定剂， 其在地面将导致除油难度增加，注入地下将导致注入性能下降，堵塞地层，并 使地层原油乳化堵塞渗油孔道，降低水驱油效果;另外还可能导致井眼堵塞， 使洗井和酸化的次数增加，从而增加作业费用。
因此，针对上述现有技术中存在的问题，破除上述污水处理工艺的不足， 建立新的适合低渗透油藏高含硫采油污水回用处理的方法势在必行。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法及装置，将 除油、除硫和除悬浮物机杂等工艺相结合，把高含硫低渗透油藏采出污水处理 到达到低渗透油藏回注水的A1级标准，提高注水率、增加水驱效果，节约清水 资源、保护环境，创造显著的经济和社会效益。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：
一种高含硫低渗透油藏采出污水处理方法，此方法包括内容有
a、首先对采出的高含硫污水利用散气气浮方法处理15min;
b、将气浮处理后污水采用两级好氧生物接触氧化法继续处理，利用生物接 触氧化除油和氧化除硫，一级好氧生物接触氧化溶解氧在5.0mg/L以上，二级 好氧生物接触氧化溶解氧不低于3.0mg/L，使好氧生物接触氧化处理后的污水中 含硫低于0.05mg/L;
c、将好氧生物接触氧化处理后的污水利用沉降方法对污水中含有被氧化后 的硫单质的悬浮物，进行沉降，时间为30min，同时进行杀菌处理，杀菌采用紫 外杀菌和化学杀菌相结合的方法，化学杀菌剂中有效氯投加量为3.5mg/L;
d、将沉降处理的污水进行一般砂滤，在一般砂滤前加入聚合铝铁为主的复 配絮凝剂，砂滤水再进行活性炭吸附过滤，而后再进行超滤处理，其中超滤的 截留分子量为5万道尔顿;
e、将超滤后的处理水进行脱氧，脱氧后的处理水水质可以达到国家规定的 回注水A1级标准，加入缓蚀阻垢剂可对注水区块进行回注。
好氧生物接触氧化法中的有效微生物采用激活原水中存在的土著细菌的方 法构建有效的微生物菌落，在生物膜的培养启动期激活剂选用的营养盐包括有 机氮和无机氮，有机氮和无机氮质量比为10∶3;在稳定运行期，有机氮与无机 氮的投加质量比为1∶10;在生物膜培养期投加营养盐的量根据污水中总TOC进 行投加，投加量为TOC∶N∶P=100∶10∶1;在生物膜培养期还要投加细菌生长因子酵 母粉。
加入缓蚀阻垢剂的是缓蚀成分咪唑啉衍生物、阻垢成分是有机磷酸脂和羧 酸类化合物及助剂的复配物，缓蚀阻垢剂的适用温度为55℃-65℃。
一种高含硫低渗透油藏采出污水处理装置，主要由来水管线、散气气浮池、 曝气盘、收油装置、罗茨风机、两级好氧生物接触氧化池、沉降池、离心泵、 细砂过滤罐、吸附过滤罐、保安过滤器、超滤系统、脱氧塔和玻璃钢罐组成， 其特征在于来水管线、散气气浮池、一级二级好氧生物接触氧化池、沉降池、 离心泵、细砂过滤罐、保安过滤器、超滤系统、脱氧塔和玻璃钢罐之间逐序串 联连接;在散气气浮池顶部设有收油器，底上部设有曝气盘，在一级好养生物 接触氧化池底上部设曝气盘，在二级好氧生物接触氧化池底部设有曝气软管， 散气气浮池曝气盘、一级好氧生物接触氧化池曝气盘和二级生物接触氧化池曝 气软管与设在散气气浮池、一级好氧接触氧化池之间的罗茨风机出口管并联连 接。
散气气浮池出水液位比好氧生物接触氧化池高度高0.5米。
本发明的有益效果是：该工艺采用气浮与生物法除油脱硫于一体，联合超 滤系统用于高含硫低渗透油藏回注水的处理工艺系国内首创，该处理工艺由于 不需要大量化学药剂，避免了对环境的二次污染，处理出水水质达到油藏回注 水A1级标准，保证了水驱的注水率，从而可以提高原油采收率。