采油废水处理

1、 油田采出水处理技术油田采出水处理技术 Click to edit Master title style 大大 纲纲 一、采油废水的特点一、采油废水的特点 二、传统处理方法二、传统处理方法 三、新工艺介绍三、新工艺介绍 一、油田采出废水特点一、油田采出废水特点 Click to edit Master title style 概念概念 采出量采出量 注释注释 一次采油一次采油依靠油层的原始能量使原油从依靠油层的原始能量使原油从 油层流到井筒，再由井筒流到油层流到井筒，再由井筒流到 地面地面 只能采出地质只能采出地质 储量的储量的5%5%13%13% 二次采油二次采油将部分生产油井转为注井，对将

2、部分生产油井转为注井，对 油田进行地层能量的补充油田进行地层能量的补充 可采出地质储可采出地质储 量的量的20% 20% 25%25% 扩大波及体扩大波及体 积积 三次采油三次采油注天然气、注注天然气、注N N2 2、注、注COCO2 2、注空、注空 气、注聚合物、二元、三元复气、注聚合物、二元、三元复 合驱、蒸汽驱、生物驱等合驱、蒸汽驱、生物驱等 再采出地质储再采出地质储 量的量的8% 8% 15%15% 既要扩大波既要扩大波 及体积又提及体积又提 高波及效率高波及效率 一般采油废水成份一般采油废水成份 采油废水成分复杂，采油废水成分复杂， 采油废水包括采油废水包括：油田开发过程中的产出水；

3、洗井水；油田钻井、作业：油田开发过程中的产出水；洗井水；油田钻井、作业 、机械冷却、和设备场地清洁水等。汇集后统称为油田污水。、机械冷却、和设备场地清洁水等。汇集后统称为油田污水。我国陆上油我国陆上油 田有田有95%95%是依靠注水开发的。每个油田大体要经历一次采油、二次采油、三是依靠注水开发的。每个油田大体要经历一次采油、二次采油、三 次采油开发阶段。次采油开发阶段。 Click to edit Master title style 回注是油田开发能量补充回注是油田开发能量补充 由此看出，二、三次采油阶段由此看出，二、三次采油阶段 都要注水补充能量。因此注水是都要注水补充能量。因此注水是 十

4、分主要的问题。产出的污水必十分主要的问题。产出的污水必 须进行处理，然后再回注到油层须进行处理，然后再回注到油层 ，这也是对水源需求的最大补充，这也是对水源需求的最大补充 。 Click to edit Master title style 油层条件对水质的要求油层条件对水质的要求 l油层条件主要是指渗透率，也就是液体通过的能力。随着新油田的发油层条件主要是指渗透率，也就是液体通过的能力。随着新油田的发 现，由于埋藏深度增加，低渗油藏的比例越来越大，这对注入水的水现，由于埋藏深度增加，低渗油藏的比例越来越大，这对注入水的水 质要求更高。因此对污水处理的质量标准要求更加严格。质要求更高。因此对污

5、水处理的质量标准要求更加严格。 l油田注入水质标准油田注入水质标准 PHPH7-7.5 7-7.5 含氧含氧O O0.05 mg/L0.05 mg/L COCO2 20 mg/L0 mg/LH H2 2S S2.0 mg/L2.0 mg/L 悬浮物悬浮物1.0 mg/L1.0 mg/L粒径中值粒径中值2m2m FeFe0.5 mg/L0.5 mg/L油油5 mg/L15 15SRBSRB10102 2个个/ml/ml TGBTGB10102 2个个/ml/ml腐蚀速率腐蚀速率0.076 mm/a100um的浮油及大颗粒的悬浮物进行初步分离。 第二段为沉降分离除油段：第二段为沉降分离除油段：油田

6、采出水所含悬浮杂质中，大约有25 50为浮油，可用自然沉降法去除，其他杂质如分散油、乳化油、溶解 油、泥质、粉质及悬浮物等约占5075，这些物质有较好的稳定性 ，单靠自然沉降很难分离，必须辅以化学方法才能加速其分离过程。此 段工艺，根据采出水的性质，可选用不同的除油设备。 第三段是去除微粒杂质和乳化油的压力过滤段。第三段是去除微粒杂质和乳化油的压力过滤段。 混凝除油罐 过滤罐 油区来水 自然除油罐 石英砂、核桃壳、无烟煤、磁铁矿 实际应用中各站对石油类的去除率80;COD的去除效果并非 很理想，监测40套装置，只有9套处理后COD达标（GB8978-1996 二级标 准为150mg/L). C

7、lick to edit Master title style 3、回注水处理工艺流程实例、回注水处理工艺流程实例 混凝除油罐 过滤罐 油区来水 自然除油罐 油水分离，去除浮油 ：在罐的进水管内加入混凝剂，在罐内进行混 凝除油以进一步除去浮油和部分乳化油； 从混凝除油罐流出的废水进入吸水罐，用加压泵 升压送至压力式过滤罐，过滤去除废水中的悬浮杂质和残 余的油珠。 如：大庆杏十六污水站、大港羊一污水站、华北霸一联等 Click to edit Master title style 3、回注水处理工艺流程实例、回注水处理工艺流程实例 浮选罐缓冲罐 进水 自然除油罐 混凝剂 泵 浮渣 泵 过滤罐 出

8、水 溶气罐 加压溶解 空气 三、新工艺介绍三、新工艺介绍 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） MBR简介简介 是膜分离技术与生物技术有 机结合的新型废水处理技术。 MBR利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和 大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因 此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（ SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断 反应、降解。 使用MBR法进行高难度的污水处理，污泥浓度高，停 留时间短，降解效率高，停留时间短，出水水质好，污 泥量少。 Click to edit Mas

9、ter title style MBR 预处理 RO 排放 曝气 回用 污泥回流 进水 PLC MBR法处理垃圾渗滤液工艺 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） ： 油 田 采 出 水 油水分离罐 调节曝气池 微生物反应池 膜处理单元 除氧 回 注 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） 油水分离罐：油水分离罐： 主要去除浮油、分散油主要去除浮油、分散油 调节曝气池：调节曝气池： 调节水质水量，降低后续处

10、理工艺的负荷波动。调节水质水量，降低后续处理工艺的负荷波动。 ： 返回工艺图 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） 微生物反应池：微生物反应池：降解有机物降解有机物 在有氧的条件及适宜的环境中，采油废水中的在有氧的条件及适宜的环境中，采油废水中的 溶解性有机物透过细菌的细胞壁被细菌所吸收，固溶解性有机物透过细菌的细胞壁被细菌所吸收，固 体和胶体等不溶性有机物先是附着在细菌体外，由体和胶体等不溶性有机物先是附着在细菌体外，由 细菌所分泌的一种特殊酶分解成可溶性物质，再渗细菌所分泌的一种特殊酶分解成可溶性物质，再渗 入细胞体

11、内，从而细菌通过自身的生命过程入细胞体内，从而细菌通过自身的生命过程氧氧 化、还原、合成等把复杂的有机物降解成简单的无化、还原、合成等把复杂的有机物降解成简单的无 机物（机物（H2O和和CO2等），放出的能量一部分作为自等），放出的能量一部分作为自 身生存与繁殖的生命之源。身生存与繁殖的生命之源。 返回工艺图 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） 膜处理单元：膜处理单元： 以膜分离代替活性污泥法中的二沉池 ，分离效率可大大提高，而且微生物反应 器内活性污泥的浓度从3-5g/l提高到15- 20g/l，使微生物反应器体积减

12、小，反应效 率提高，出水中无菌体和悬浮物。 返回工艺图 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） 除氧：除氧： 目的是避免或减少管道腐蚀现象。因为，水中溶解氧会 分别以化学腐蚀、电化学腐蚀、氧差腐蚀等形式对管网 及其设备造成不同程度的腐蚀，特别是在疏松的污垢下 、水渣沉积处、缝隙处及应力不平稳处容易发生腐蚀， 造成溃疡穿孔等，对金属强度损坏十分严重。因此需要 除氧 除氧方法介绍 返回工艺图 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） 项目进水指标(mg/l)

13、出水指标(mg/l) CODcr1000-2000150 油100-2501 SS150-6001 PH6-86-8 细菌/ 100个/ml 溶解氧/ 0.1mg/l CO2/ 10mg/l 含盐量10000-60000 Click to edit Master title style 1、微生物、微生物+膜处理（膜处理（MBR） 工艺特点：工艺特点： 1.主要污染物CODcr、BOD5、悬浮物和油及其它难降解的物 质能有效降解，无二次污染： 2.100%生物菌体分离，出水无细菌和固形物； 3.占地面积小； 4.剩余污泥量少； 5.无需脱臭装置； 6.运行费用少； 油田回注水处理采用微生物+膜

14、技术联合处理的工艺，由于反 应器内污泥浓度高，停留时间长，而膜截留的最小粒径为0.05um ，这将使微生物、细菌完全被截留，出水悬浮物、浊度以及细菌 几乎为零，这将可以解决常规处理技术难以解决的问题。 Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工艺处理工艺处理 BAF简介简介 曝气生物滤 池工艺（Biological Aerated Filter,简称BAF），是 一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，集生物 接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体。 作用：作用：可有效去除水中SS、 CODcr、BOD5、NH3-N、TN 、TP去除 AOX

15、（有害物质）等。 特点：特点：是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉 淀池 ( 二沉池 ) ，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所 需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。 适用于 市政 污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预 处理等。 Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工艺处理工艺处理 BAF工作原理工作原理 在曝气滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面 生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。 污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜 的氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程

16、；同时，污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的 特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，且保证 脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用； 运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲 洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。 Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工艺处理工艺处理 主要介绍了，利用折流板厌氧反应器（ABR）和曝 气生物滤池（BAF）的组合工艺处理江汉油田的采油废 水的处理情况。 原水取自江汉油田马- 25 污水处理站。该站的污水 处理采用的是重力流程,三相分离器出水经除油罐(100 m3 )除油后

17、自流到吸水罐( 80 m3 ) ,再通过离心泵提升 进入沉降罐。 ABR-BAF处理装置的进水为沉降罐出水，其水质分 析结果如下表： Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工艺处理工艺处理 可以看出可以看出,该废水的该废水的BOD5 /COD 值较低值较低,表明可生化性较差表明可生化性较差,此外该废水此外该废水 还含有较高浓度的氯离子还含有较高浓度的氯离子,不利于生物处理。因此不利于生物处理。因此,研究了研究了ABRBAF工艺工艺 的处理效果的处理效果,探讨了利用探讨了利用ABR改善废水可生化性的可能性。改善废水可生化性的可能性。 Click to

18、 edit Master title style 2、ABR-BAF工艺处理工艺处理 曝气生物滤池的填料曝气生物滤池的填料采用球形轻质陶粒。该陶粒表面粗糙、密 度适中、有一定的机械强度,其主要性能参数见下表： Click to edit Master title style 2、ABR-BAF工艺处理工艺处理 Click to edit Master title style 除氧方法介绍除氧方法介绍 l热力除氧：热力除氧： 是根据气体溶解定律（亨利定律），任何气体在水中的溶解度与 在气水界面上的气体分压力及水温有关，温度越高，水蒸汽的分压越高， 而其它气体的分压则越低，当水温升高至沸腾时，其它

19、气体的分压为零， 则溶解在水中的其它气体也就等于零。 l真空除氧：真空除氧： 其除氧与热力除氧基本相同，除氧器在低于大气压力下进行工作 ，利用压力降低水的沸点也除低的特性，水处于沸腾状态而使水中的溶解 氧析出。在20t/h以上的锅炉由于出水温度低于蒸汽锅炉的进水要求而很少 采用真空除氧，在要求低温除氧时则比热力除氧有着明显的优势，但大部 分热力除氧的缺点仍存在，并且对喷射泵、加压泵等关键设备的要求较高 。 l铁屑除氧：铁屑除氧： 是当有一定温度的水通过铁屑时，水中的氧即与铁发生化学反应 ，在此过程中氧被消耗掉。该方法除氧装置简单，投资省，但存在着除氧 效果波动大、装置失效快等明显缺点，因而使用该方法除氧的用户逐步减 少，面临着淘汰的处境。 Click to edit Master title