申请日2009.02.17
公开(公告)日2009.07.15
IPC分类号C02F9/14; C02F1/44; C02F1/24; C02F3/30; C02F1/78; C02F1/28; C02F1/40
摘要
一种油田采稠油污水的深度处理工艺及其装置，工艺包括：1)油田采稠油污水直接输入隔油装置;2)经隔油装置处理后输入浮选装置;3)经浮选装置处理后输入厌氧装置;4)经厌氧装置处理输入臭氧-生物活性炭装置，并曝入5-50毫克每升污水的臭氧，曝入的臭氧与羟基自由基反应生成具有强氧化性的氢氧自由基，由氢氧自由基对污水中的有机污染物进行氧化分解;5)经臭氧-生物活性炭装置处理输入快速渗滤装置，使污水通过土壤表层的好氧生物降解和再生以及土壤酶的吸附、降解作用。其装置包括有通过管道依序连通的隔油装置、浮选装置、厌氧反应装置、臭氧-生物活性炭装置及快速渗滤装置，可以使污水中的有机污染物COD达到50mg/l以下。
权利要求书
1、一种油田采稠油污水的深度处理工艺，包括以下步骤：
1)油田采稠油污水直接输入隔油装置;
2)经隔油装置处理后的污水直接输入浮选装置;
3)经浮选装置处理后的污水直接输入厌氧装置，利用厌氧微生物代谢活动 分解污水中的有机污染物，将有机物作为微生物的营养被微生物利用，最终分 解为稳定的无机物或合成细胞物质而作为污泥由水中分离，从而使污水得到净 化;
4)经厌氧装置处理后的污水直接输入臭氧--生物活性炭装置，在所述污水 输入所述臭氧--生物活性炭装置后由臭氧--生物活性炭装置曝入5-50毫克每升 污水的臭氧，曝入的臭氧与羟基自由基反应生成具有强氧化性的氢氧自由基， 由所述氢氧自由基对污水中的有机污染物进行氧化分解，分解成容易被活性炭 吸附和生物降解的有机物，并通过生物活性炭的生物降解作用将污水中的有机 污染物作进一步降解;
5)经臭氧--生物活性炭装置处理后的污水直接输入快速渗滤装置，使污水 通过土壤表层的好氧生物降解和再生以及土壤酶的吸附、降解作用。
2、根据权利要求1所述的油田采稠油污水的深度处理工艺，其特征在于， 在所述步骤4)之前增加利用石英砂过滤装置进行进一步过滤的工艺。
3、根据权利要求1或2所述的油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在 于，所述步骤4)中，污水进入所述臭氧--生物活性炭装置后停留的时间为1.5 至3小时。
4、根据权利要求1或2所述的油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在 于，所述步骤3)中，所述厌氧装置的工作温度为15-45摄氏度。
5、一种油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在于，包括有通过管道依 序连通的隔油装置、浮选装置、厌氧反应装置、臭氧--生物活性炭装置及快速 渗滤装置，其中臭氧--生物活性炭装置的污水输入端与输出端为同一进水出管， 所述进出水管通过三通或三通以上的控制阀分别与所述厌氧反应装置的输出 端、快速渗滤装置的输入端连通。
6、根据权利要求5所述的油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在于， 在所述厌氧反应装置与臭氧--生物活性炭装置的控制阀之间的管道中依序增加 连接有用于控制水位的中间水箱和作进一步过滤的石英砂过滤装置。
7、根据权利要求5所述的油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在于， 所述臭氧--生物活性炭装置包括有底座、过滤筒体、反洗装置，在所述过滤筒 体内部设置有活性炭，所述底座设置有所述进出水管，所述过滤筒体通过法兰 与所述底座的顶部连接，并在所述法兰与底座之间设置有用于承载所述活性炭 的过滤板，在所述过滤筒体接近所述底座的部位设置有用于输入臭氧的曝气栅; 所述反洗装置包括有设在所述过滤筒体顶部的反洗出水槽、反洗出水管及设在 所述底座上的反洗气管。
8、根据权利要求7所述的油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在于， 所述曝气栅包括有曝气管及分布在所述曝气管两侧的曝气支管，在所述曝气支 管上开设有多个与垂直线呈现45度角分布的曝气孔。
9、根据权利要求5所述的油田采稠油污水的深度处理装置，其特征在于， 所述快速渗滤装置包括有筒体，在筒体的顶部设有进水口，底部设有出水口， 中间管壁上设有多个取样口，在所述筒体内部从上往下填充有具好氧生物降解 和再生作用的土壤表层，以及具吸附、降解作用的土壤酶。
10、根据权利要求6至9中任意一项所述的油田采稠油污水的深度处理装 置，其特征在于，所述石英砂过滤装置在其内部从进水口至出水口填充有密度 从小到大，粒径从大到小排列的滤料。
说明书
油田采稠油污水的深度处理工艺及其装置
技术领域
本发明关于一种对油田采稠油形成的污水作深度处理的工艺及其装置。
背景技术
油田采稠油形成的污水中，污染物主要是石油类、悬浮物(Suspended Substance，SS)、硫化物、化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand，COD) 等，目前根据采油水的水质特点，对含油污水普遍采用隔油+气浮+厌氧/好氧反 应的成熟工艺装置，如图8所示，采用现有的工艺装置能够有效的去除油、SS， 进而达到规定的排放标准，但目前我国一直采用的是国家GB8978-1996《污水 综合排放标准》(以下简称“国标”)。该标准颁布于1996年，距今已十二年， “国标”中有些指标特别是COD、石油类等指标已不能满足我国的现有水环境管 理和地表水环境质量达标的实际需要。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种在现有工艺装置基础上能有效降低 COD指标的油田采稠油污水的深度处理工艺及其装置。
本发明中油田采稠油污水的深度处理工艺，包括以下步骤：
1)油田采稠油污水直接输入隔油装置;
2)经隔油装置处理后的污水直接输入浮选装置;
3)经浮选装置处理后的污水直接输入厌氧装置，利用厌氧微生物代谢活动 分解污水中的有机污染物，将有机物作为微生物的营养被微生物利用，最终分 解为稳定的无机物或合成细胞物质而作为污泥由水中分离，从而使污水得到净 化;
4)经厌氧装置处理后的污水直接输入臭氧--生物活性炭装置，在所述污水 输入所述臭氧--生物活性炭装置后由臭氧--生物活性炭装置曝入5-50毫克每升 污水的臭氧，曝入的臭氧与羟基自由基反应生成具有强氧化性的氢氧自由基， 由所述氢氧自由基对污水中的有机污染物进行氧化分解，分解成容易被活性炭 吸附和生物降解的有机物，并通过生物活性炭的生物降解作用将污水中的有机 污染物作进一步降解;
5)经臭氧--生物活性炭装置处理后的污水直接输入快速渗滤装置，使污水 通过土壤表层的好氧生物降解和再生以及土壤酶的吸附、降解作用。
在所述步骤4)之前增加利用石英砂过滤装置进行进一步过滤的工艺。
所述步骤4)中，污水进入所述臭氧--生物活性炭装置后停留的时间为1.5 至3小时。
所述步骤3)中，所述厌氧装置的工作温度为15-45摄氏度。
本发明中油田采稠油污水的深度处理装置包括有通过管道依序连通的隔油 装置、浮选装置、厌氧反应装置、臭氧--生物活性炭装置及快速渗滤装置，其 中臭氧--生物活性炭装置的污水输入端与输出端为同一进水出管，所述进出水 管通过三通或三通以上的控制阀分别与所述厌氧反应装置的输出端、快速渗滤 装置的输入端连通。
在所述厌氧反应装置与臭氧--生物活性炭装置的控制阀之间的管道中依序 增加连接有用于控制水位的中间水箱和作进一步过滤的石英砂过滤装置。
所述臭氧--生物活性炭装置包括有底座、过滤筒体、反洗装置，在所述过 滤筒体内部设置有活性炭，所述底座设置有所述进出水管，所述过滤筒体通过 法兰与所述底座的顶部连接，并在所述法兰与底座之间设置有用于承载所述活 性炭的过滤板，在所述过滤筒体接近所述底座的部位设置有用于输入臭氧的曝 气栅;所述反洗装置包括有设在所述过滤筒体顶部的反洗出水槽、反洗出水管 及设在所述底座上的反洗气管。
所述曝气栅包括有曝气管及分布在所述曝气管两侧的曝气支管，在所述曝 气支管上开设有多个与垂直线呈现45度角分布的曝气孔。
所述快速渗滤装置包括有筒体，在筒体的顶部设有进水口，底部设有出水 口，中间管壁上设有多个取样口，在所述筒体内部从上往下填充有具好氧生物 降解和再生作用的土壤表层，以及具吸附、降解作用的土壤酶。
所述石英砂过滤装置在其内部从进水口至出水口填充有密度从小到大，粒 径从大到小排列的滤料。
本发明中油田采稠油污水的深度处理工艺及其装置针对常规工艺装置，将 常规工艺装置中效率较低的好氧反应装置改成臭氧--生物活性炭装置以及快速 渗滤装置，即将厌氧反应装置输出的污水直接输入臭氧--生物活性炭装置，利 用臭氧--生物活性炭装置曝入的臭氧与羟基自由基反应产生具有强氧化性的氢 氧自由基，以氢氧自由基作为氧化中间产物来对输入的污水中不可降解的有机 污染物进行氧化，形成便于活性炭吸附的中间氧化物，甚至彻底的转化为无害 无机物，如二氧化碳和水等。从而可以将污水中难降解的有机物分解成易于生 物降解的和容易吸附的小分子物质，增强了污水的可生物降解性。从臭氧--生 物活性炭装置出来的污水再进入快速渗滤装置，通过进一步的吸附、降解作用， 使有机污染物COD达到50mg/l以下，为稳定达标起到有效的保障。