[发明专利]一种油田采出水的处理方法

说明书

本发明涉及一种污水处理方法，具体地说，本发明描述的是一种油田采出水的处理方法。

油田采出水包括海洋油田采出水和陆地油田采出水。油田采出水是随原油一起从油层开采出来，经化学破乳和物理沉降与原油分离。这部分污水中含有从地层中溶出的多种盐类和携带出的许多悬浮固体，在采油过程中加入的大量高分子聚合物、表面活性剂等难生物降解的有机助剂，在油气集输过程中投加的缓蚀剂等化学药剂，是一种含有多种杂质的污水。除了所含污染物种类多外，油田采出水所含污染物的浓度也高，而且可生物降解能力差，通常其BOD/COD比值＜0.25，更有含盐量高，水温高等不利特点。随着油田开采时间的延长，采出水含量占采出液的比例不断增加，在油田二次采油后期，采出液的含水率达到90％以上。

目前油田采出水通常采用隔油、粗粒化、混凝、过滤、杀菌或气浮等方法去除石油类、悬浮物、铁和细菌等杂质，然后用于油田注水。主要采用以下几种处理工艺：

1.重力除油工艺，以混凝沉降、石英砂过滤为主；

2.压力除油工艺，以粗粒化除油和斜管沉降为主；

3.精细过滤工艺，常用的精细过滤器有核桃壳过滤器、PVC烧结管过滤器、硅藻土过滤和纤维过滤器等；

4.气浮(浮选)工艺

以上处理工艺主要去除的污染物为石油类和悬浮物，油田采出水经上述工艺处理后通常可满足油田回注水要求，但仍有很高的COD，不能达到现行排放标准(GB8978-1996)。

随着油田采出水超过油田注水量，有一部分必须排放到环境中。处理这部分污水使其满足外排要求是必须解决的问题。

美国专利USP4,818,410和4,839,054提出了利用酸化、混合，相分离去除油田采出水中有机污染物的方法，然而加入强酸不但加快设备的腐蚀，而且在处理过程中又额外加入了其它污染物。

美国专利USP 4,775,475提出利用分子筛、不定型的硅藻氧化铝胶体、硅胶、活性炭、活性氧化铝等物质的吸附作用来去除油田采出水中的碳氢化合物。当吸附饱和后，再利用石脑油、煤油、柴油或者利用这些有机溶剂的混合物对吸附剂进行洗提，这种方法流程复杂，物料消耗较多，处理费用较高。对后续的有机溶剂和其溶解的碳氢化合物的分离还没有较好的方法，它并没有彻底的从环境中去除污染物，故而会产生二次污染。

本发明的目的是提供一种工艺简单，流程短，原料消耗少，无设备腐蚀，外排水质较好的处理油田采出水的方法。

本发明方法分两阶段进行：(1)添加絮凝净化剂进行预处理；(2)预处理后的污水进行生化处理。其中絮凝净化剂为无机和有机两种药剂复合使用，无机组分的投加量50mg/l～400mg/l，最好为100mg/l～200mg/l，有机组分为10mg/l～70mg/l，最好为20mg/l～40mg/l。预处理后的油田污水进入间歇式活性污泥处理装置，即SBR反应器，利用间歇式活性污泥法进一步处理油田采出水，本阶段进水COD_Cr浓度为300～800mg/l，进水容积负荷控制在1.0KgCOD/m³.d左右，进水盐含量为30g/L以下，活性污泥含量为6～10g/l，经过生化处理后的出水COD_Cr可达到100mg/l以下，COD_Cr去除率为75～85％，可以达标排放。

对某些油田采出水，经预处理后，COD_Cr可达到120mg/l左右时，已可直接达标排放。

下面详细叙述本发明的过程。

本发明油田污水处理流程为预处理+间歇式活性污泥法(SBR)联合工艺。

在预处理过程中使用的絮凝净化剂有无机和有机组分复配而成，无机组分为聚合氯化铝、膨润土、氯化钙、硫酸铝、亚硫酸铁或三氯化铁等，有机组分为阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、丙烯酰胺与甲基丙烯酸三甲基氯化胺的共聚物或聚丙烯酰胺与二甲基二丙基氯化胺的共聚物等。预处理时，先将无机组分投加到油田污水中，混合搅拌并产生细小絮体，之后加入丙烯酰胺均聚物或共聚物，沉降后取上清液送入SBR反应器。絮凝后水的COD_Cr的去除率可达到30％左右，而BOD₅的去除率为8～20％，预处理后污水的BOD₅/COD_Cr比值可从原先的0.20提高到0.35左右，改善了油田污水的可生化性，为后续生物氧化打下良好基础。