稠油污水絮凝除硅处理方法

发布时间:2018-11-15 8:39:54

  申请日2010.02.08

  公开(公告)日2010.07.21

  IPC分类号C02F9/04

  摘要

  一种稠油污水絮凝除硅处理方法,由调pH及除硅、絮凝除油步骤组成。本发明的稠油污水絮凝除硅处理方法,采用季铵碱与无机碱的复合物调整污水pH值,在CaCl2与MgCl2复合除硅剂和阳离子有机聚合物的强化作用下,达到稠油污水絮凝除硅的共同效果,使处理后水中的悬浮物含油量降低至5.0mg/L以下、二氧化硅含量降低至40mg/L以下。本发明处理方法简单,操作简便,季铵碱最终转变成季铵盐,可有效控制污水中细菌及结垢量,延长了软化处理时软化树脂的使用周期,只加入有机絮凝剂,处理成本低,产生污泥量少,除硅效果好。

  权利要求书

  1.一种稠油污水絮凝除硅处理方法,其特征在于它由下述步骤组成:

  (1)调pH及除硅

  取65~78℃的稠油污水,加入质量分数为30%的复合物水溶液,调整稠油污水的pH至8~9,加入MgCl2与CaCl2混合制成的复合除硅剂,复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶3~5,复合除硅剂在稠油污水中的质量浓度为280~300mg/L,搅拌5分钟;

  上述的复合物是季铵碱与无机碱质量比为1∶3~5的混合物,其中季铵碱为四甲基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵,无机碱为NaOH或KOH;

  (2)絮凝除油

  向步骤(1)调pH及除硅后的水中加入阳离子聚合物,其在稠油污水中的质量浓度为1.0~2.0mg/L,搅拌5分钟,沉降30分钟,用粒径为0.3mm、厚度为10cm的石英砂过滤器过滤,得到处理后水;

  上述的阳离子聚合物是粘均分子量为600~800万的阳离子聚丙烯酰胺或粘均分子量为1~5万的聚二甲基二烯丙基氯化铵或粘均分子量为8001200万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物。

  2.按照权利要求1所述的稠油污水絮凝除硅处理方法,其特征在于:所说的调pH及除硅步骤(1)中,复合物是季铵碱与无机碱质量比为1∶4的混合物;所说的复合除硅剂中,MgCl2与CaCl2的质量比为1∶4。

  3.按照权利要求1或2所述的稠油污水絮凝除硅处理方法,其特征在于:所说的调pH及除硅步骤(1)中,复合物是由四乙基氢氧化铵与NaOH按质量比为1∶4混合制成的混合物。

  4.按照权利要求1所述的稠油污水絮凝除硅处理方法,其特征在于:所说的絮凝除油步骤(2)中,阳离子聚合物是粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物,其在稠油污水中的质量浓度为1.0mg/L。

  说明书

  稠油污水絮凝除硅处理方法

  技术领域

  本发明属于水、废水或污水 的处理技术领域,具体涉及到含硅化合物、悬浮杂质的絮凝沉淀,特别涉及到稠油污水絮凝除硅处理方法。

  背景技术

  在稠油开发中,为了提高水资源的利用率,通常将稠油污水经过反相破乳、气浮处理、化学除硅处理、离子交换等处理后,再回用注汽锅炉。处理过程通常是先反相破乳,气浮除油,再进行除硅、离子交换等,处理工艺复杂,处理成本高。

  CN101157506A公开了一种油田污水除硅、净水、软化于一体的方法,它利用能吸附污水中二氧化硅硬度离子和悬浮物的Aln+1(SiO2)Cl3n+1·xH2O吸附剂,将其直接加到污水管线中,同时投加Ca(OH)2、NaOH组成的稳定剂,利用后续加入的阴离子型聚丙烯酰胺,经过平流混降池沉降,使出水悬浮物控制在10.0mg/L以下。但该方法除油率偏低,且通过平流地时,水易富氧而增强其腐蚀性,给后续应用带来不便。

  CN1412128A公开了一种油田稠油污水降硅净化工艺技术,其方法是在不调整污水pH的条件下,直接向预处理后污水中加入活性氧化镁,混合液经过涡流反应器后再加入无机铝盐及有机絮凝剂,充分反应后进入沉淀澄清器,从而得到二氧化硅及悬浮物含量均较低的处理后水,其中活性氧化镁加量为50~500mg/L,无机铝盐或其他无机净水剂加量为5~50mg/L,有机絮凝剂加量为0.1~1mg/L。该方法采用不调整pH值除硅,除硅率较低,仅适合于含硅量较低的稠油污水处理。

  CN1699210A公开了一种稠油污水除硅工艺与方法,该方法采用碱土金属盐与高分子化合物相结合的化学方法,经过化合混凝与絮凝沉淀,在除硅剂A、B、C、D的复合作用下实现了稠油污水的除硅处理,其中A由液体碱金属氢氧化物或由MO与M(OH)2复合物组成;B为碱土金属的氯化物或硫酸盐,C为三价金属的多元聚合物,D为含-CO-NH2、-CO-OH双官能团的高分子化合物。其处理工艺为:在污水中加入0~800mg/L的A及0~800mg/L的B,混合后加入0~300mg/L的C及0~300mg/L的D,经过快速反应池,慢速反应池,平流沉淀池后出水。该方法采用的除硅药剂种类多、加量大、产生的污泥量多,增大了稠油污水处理的成本。

  发明内容

  本发明所要解决的技术问题在于克服上述稠油污水处理方法的缺点,提供一种处理方法简单、操作简便、处理成本低、污泥生成量少、除硅效果好的稠油污水絮凝除硅处理方法。

  解决上述技术问题所采用的技术方案是它由下述步骤组成:

  1、调pH及除硅

  取65~78℃的稠油污水,加入质量分数为30%的复合物水溶液,调整稠油污水的pH至8~9,加入MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂,复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶3~5,其在稠油污水中的质量浓度为280~300mg/L,搅拌5分钟。

  上述的复合物是季铵碱与无机碱质量比为1∶3~5的混合物,其中季铵碱为四甲基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵,无机碱为NaOH或KOH。

  2、絮凝除油

  向步骤1调pH及除硅后的水中加入阳离子聚合物,其在稠油污水中的质量浓度为1.0~2.0mg/L,搅拌5分钟,沉降30分钟,用粒径为0.3mm、厚度为10cm的石英砂过滤器过滤,得到处理后水。

  上述的阳离子聚合物是粘均分子量为600~800万的阳离子聚丙烯酰胺或粘均分子量为1~5万的聚二甲基二烯丙基氯化铵或粘均分子量为800~1200万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物。

  本发明的调pH及除硅步骤1中,复合物是季铵碱与无机碱最佳质量比为1∶4的混合物。本发明的复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的最佳质量比为1∶4。

  本发明的调pH及除硅步骤1中,复合物是由四乙基氢氧化铵与NaOH按最佳质量比为1∶4混合制成的混合物。

  本发明的絮凝除油步骤2中,阳离子聚合物是粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物,其在稠油污水中的最佳质量浓度为1.0mg/L。

  本发明的稠油污水絮凝除硅处理方法,处理方法简单,操作简便,只加入有机絮凝剂,处理成本低,产生污泥量少,除硅效果好。同时,本发明使用季铵碱调整pH值,季铵碱最终转变成季铵盐,可有效控制污水中细菌及结垢量,延长了软化处理时软化树脂的使用周期。

  具体实施方式

  下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明不限于这些实施例。

  实施例1

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  1、调pH及除硅

  取温度为65~78℃的稠油污水1000mL,加入四乙基氢氧化铵与NaOH按质量比为1∶4配制成的质量分数为30%的复合物水溶液,调整稠油污水的pH至8~9,加入MgCl2与CaCl2按质量比为1∶4混合组成的复合除硅剂300mg,搅拌5分钟。

  2、絮凝除油

  向步骤1调pH及除硅后的水中加入粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物1mg,搅拌5分钟,沉降30分钟,用粒径为0.3mm、厚度为10cm的石英砂过滤器过滤,得到处理后水。经检测,处理后水中SiO2含量为35mg/L、含油量为1.0mg/L、悬浮物含量为1.5mg/L。

  实施例2

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在本实施例的调pH及除硅步骤1中,加入MgCl2与CaCl2按质量比为1∶4混合组成的复合除硅剂280mg,该步骤的其他步骤与实施例1相同。在絮凝除油步骤2中,向步骤1调pH及除硅后的水中加入粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物1.5mg,该步骤的其他步骤与实施例1相同,得到处理后水。

  实施例3

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在本实施例的调pH及除硅步骤1中,加入MgCl2与CaCl2按质量比为1∶4混合组成的复合除硅剂290mg,该步骤的其他步骤与实施例1相同。在絮凝除油步骤2中,向步骤1调pH及除硅后的水中加入粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物2.0mg,该步骤的其他步骤与实施例1相同,得到处理后水。

  实施例4

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在上述实施例1~3的调pH及除硅步骤1中,四乙基氢氧化铵与NaOH按质量比为1∶5配制成质量分数为30%的复合物水溶液,调整稠油污水的pH至8~9,MgCl2与CaCl2按质量比为1∶5混合组成复合除硅剂,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  实施例5

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在上述实施例1~3的调pH及除硅步骤1中,四乙基氢氧化铵与NaOH按质量比为1∶3配制成质量分数为30%的复合物水溶液,调整稠油污水的pH至8~9,MgCl2与CaCl2按质量比为1∶3混合组成复合除硅剂,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  实施例6

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在上述实施例1~5的调pH及除硅步骤1中,所用原料四乙基氢氧化铵用等质量的四甲基氢氧化铵替换,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  实施例7

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在上述实施例1~6的调pH及除硅步骤1中,所用原料NaOH用等质量的KOH替换,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  实施例8

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在上述实施例1~7的在絮凝除油步骤2中,粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物用等质量的粘均分子量为800万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物替换,也可用等质量的粘均分子量为1200万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物替换,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  实施例9

  在上述实施例1~7的在絮凝除油步骤2中,粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物用等质量的粘均分子量为800万的阳离子聚丙烯酰胺替换,也可用等质量的粘均分子量为600万的阳离子聚丙烯酰胺替换,还可用等质量的粘均分子量为700万的阳离子聚丙烯酰胺替换,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  实施例10

  以处理1000mL稠油污水为例,所用原料及处理方法如下:

  在上述实施例1~7的在絮凝除油步骤2中,粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物用等质量的粘均分子量为3万的聚二甲基二烯丙基氯化铵替换,也可用等质量的粘均分子量为1万的聚二甲基二烯丙基氯化铵替换,还可用等质量的粘均分子量为5万的聚二甲基二烯丙基氯化铵替换,该步骤的其他步骤与相应的实施例相同。其他步骤与相应的实施例相同。

  为了确定本发明的最佳工艺步骤,发明人进行了大量的实验室研究试验,各种试验情况如下:

  实验药品:四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵,由镇江润晶高纯化工有限公司生产;粘均分子量为800万的阳离子聚丙烯酰胺,由巩义市先科水处理剂有限公司生产;粘均分子量为3万的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM),由江苏飞翔化工股份有限公司生产;粘均分子量为1000万的二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物(P(AM-DM)),由陕西华泽实业有限公司生产。

  稠油污水:温度为68℃、含油量为280mg/L、SiO2含量为120mg/L。

  实验仪器:Unic2100型紫外可见光分光光度计,由上海尤尼柯仪器有限公司生产;分析天平;滤膜仪,型号为BG-I,由无锡市石油仪器设备有限公司生产。

  测试方法:含油量、悬浮物含量按照石油行业标准SY/T5329-1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》进行测试,SiO2残留量按照钼酸盐还原光度法进行测试。

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