公布日：2024.06.14
申请日：2024.03.22
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本发明提供一种高效的采油污水处理方法，涉及油田采出水处理技术领域。所述方法包括以下步骤：S1、将采油污水静置后，向其中投加药剂使悬浮物发生沉降，将上清液作为第一产水；S2、将所述第一产水进行交变电场处理，得到第二产水；S3、向所述第二产水中投加混凝剂，之后进行过滤，得到第三产水；S4、使用纳滤膜处理所述第三产水，得到的滤液为最终产水。本发明在采油污水处理中使用交变电场水处理工艺，解决采出水中的含油、悬浮物超标问题。同时提升适用范围，降低采油污水处理中絮凝剂的投加量和膜单元的运行负荷的作用，提高膜单元的产水率，降低浓水产量。
权利要求书
1.一种高效的采油污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将采油污水静置后，向其中投加药剂使悬浮物发生沉降，将上清液作为第一产水；S2、将所述第一产水进行交变电场处理，得到第二产水；S3、向所述第二产水中投加混凝剂，之后进行过滤，得到第三产水；S4、使用纳滤膜处理所述第三产水，得到的滤液为最终产水。
2.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S1中，静置时间为30-120min。
3.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述药剂为混凝剂和絮凝剂，所述混凝剂与絮凝剂的质量比为1:30～60，药剂加入总量为0.1-0.6g/t，沉降时间为30-120min。
4.根据权利要求3所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述混凝剂选自硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等中的一种或几种，絮凝剂选自阴离子、非离子、阳离子絮凝剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S2中，采用交变电场处理器产生交变电场，电场强度为20-30V，处理时间为30-120min。
6.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述混凝剂的加入量为0.1-0.3g/t，所述混凝剂选自硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S3中，投加混凝剂后，将所述第二产水的pH调至6-9。
8.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S3中，首先采用多介质过滤器进行第一步的过滤，然后再采用石英砂进行第二步过滤。
9.根据权利要求1所述的采油污水处理方法，其特征在于，步骤S4中，所述纳滤膜材质为醋酸纤维素(CA)、磺化聚砜(SPS)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)中的一种。
10.一种高效的采油污水处理系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1至9所述的采油污水处理方法，所述系统包括：一次收油罐，用于收集输入的采油污水，将其静置后除去部分悬浮物；缓冲罐，用于收集一次收油罐输出的产水，能够缓解污水处理系统中瞬时大量水流对系统的冲击和碰撞，保护处理设备的正常运转，保证污水处理效果；沉降罐，用于收集缓冲罐输出的产水，并在混凝剂和絮凝剂的作用下使污水中的悬浮物聚集沉降；交变电场处理器，用于收集沉降罐输出的产水，并产生交变电场；混凝罐，用于收集交变电场处理器输出的产水，并在混凝剂作用下去除水中重金属物质及残余的悬浮物杂质；多介质过滤器，用于收集混凝罐输出的产水，除去残余颗粒物；膜单元，用于收集多介质过滤器输出的产水，除去其中的离子，得到最终产水。
发明内容
本发明提供了一种高效的采油污水处理方法，解决了在处理油田采出水时水质合格率低的问题，具有药剂用量少、浊度低、含油量少、悬浮物低、水质合格率高的特点。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种高效的采油污水处理方法，包括以下步骤：
S1、将采油污水静置后，向其中投加药剂使悬浮物发生沉降，将上清液作为第一产水；
S2、将所述第一产水进行交变电场处理，得到第二产水；
S3、向所述第二产水中投加混凝剂，之后进行过滤，得到第三产水；
S4、使用纳滤膜处理所述第三产水，得到的滤液为最终产水。
优选地，步骤S1中，静置时间为30-120min。作用为使污水经过一段时间的静置，除去部分悬浮物。
优选地，步骤S1中，所述药剂为混凝剂和絮凝剂，所述混凝剂与絮凝剂的质量比为1:30～60，药剂加入总量为0.1-0.6g/t，沉降时间为30-120min。所述药剂的作用为使水中的悬浮物质发生凝聚，形成较大的团块，便于沉降。
优选地，步骤S1中，所述混凝剂选自硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等中的一种或几种，絮凝剂选自阴离子、非离子、阳离子絮凝剂中的一种或几种。
优选地，步骤S2中，采用交变电场处理器产生交变电场，电场强度为20-30V，处理时间为30-120min。当水中颗粒通过交变电场时，将被随机地附着上正负电荷。当带有不同电荷的颗粒相遇时，就会粘附在一起。
优选地，步骤S3中，所述混凝剂的加入量为0.1-0.3g/t，所述混凝剂选自硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等中的一种或几种。
优选地，步骤S3中，投加混凝剂后，将所述第二产水的pH调至6-9。
优选地，步骤S3中，首先采用多介质过滤器进行第一步的过滤，然后再采用石英砂进行第二步过滤，石英砂可根据实际情况设置一层或多层过滤，以防止产水中的残余颗粒物堵塞纳滤膜。
优选地，步骤S4中，所述纳滤膜材质为醋酸纤维素(CA)、磺化聚砜(SPS)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)中的一种。
优选地，步骤S4中，所述最终产水满足《污水综合排放标准GB8978-1996》，可进行采油回用或外输。
本发明还提供了一种采油污水处理系统，所述系统用于实现所述采油污水处理方法，所述系统包括：
一次收油罐，用于收集输入的采油污水，将其静置后除去部分悬浮物；
缓冲罐，用于收集一次收油罐输出的产水，能够缓解污水处理系统中瞬时大量水流对系统的冲击和碰撞，保护处理设备的正常运转，保证污水处理效果；
沉降罐，用于收集缓冲罐输出的产水，并在混凝剂和絮凝剂的作用下使污水中的悬浮物聚集沉降；
交变电场处理器，用于收集沉降罐输出的产水，并产生交变电场。使用交变电场处理器能起到良好的除垢放垢作用，可除去20-50％以上的生垢离子，不需再额外添加阻垢剂，此外对采油污水起到絮凝作用。
混凝罐，用于收集交变电场处理器输出的产水，并在混凝剂作用下去除水中重金属物质及残余的悬浮物杂质；
多介质过滤器，用于收集混凝罐输出的产水，除去残余颗粒物；
膜单元，用于收集多介质过滤器输出的产水，除去其中的离子，得到最终产水。
本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明高效的解决了现有的采油污水处理工艺难以将油田采出水处理达到油田回注水标准的问题。通过使用交变电场水处理工艺，水质合格率达97.92％。经过交变电场水处理技术预处理的水可以去除水中30％以上的悬浮物及浊度和40％以上的生垢离子(SO42-、CO32-、Ca2+、Mg2+)，无需添加阻垢剂。交变电场水处理单元处理后的采油污水再进入混凝单元和膜单元，能起到降低絮凝剂的投加量和膜单元的运行负荷的作用，提高膜单元的产水率，降低浓水产量。
本发明在采油污水处理中使用交变电场水处理工艺，解决采出水中的含油、悬浮物超标问题，形成采油污水新的处理工艺，达到水质提升、防垢缓蚀、保护环境、减少污染，使油田采油污水处理站或联合站达到安全、稳定、长期运行的要求。同时，该工艺提升适用范围，并且减少加药剂量甚至不需加添加药剂，产生较少的油泥增量及危废物。降低采油污水处理中絮凝剂的投加量和膜单元的运行负荷的作用，提高膜单元的产水率，降低浓水产量。
（发明人：封顶成;秦志伟;侯学峰;李艳艳;邱首鹏;李芳;马欣园）