[发明专利]一种油田组合式污水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田污水处理工艺技术，特别是涉及一种油田组合式污水处理的工艺方法，用于石油开发集输过程中的污水处理。

背景技术

目前，油田应用最广泛的采出水处理方法是传统的“混凝一沉降一过滤”为基础的流程，再辅以阻垢、缓蚀、杀菌或生化、吸附、膜分离处理等。现有的工艺流程比较成熟、适应性强、稳定可靠，但这种工艺流程使用的设备占地面积大、能耗高和投资费用高。

油田采出水处理过程主要控制指标为含油量、悬浮固体含量以及悬浮物颗粒粒径中值。

在采出水中油的存在状态为：

1、悬浮油和分散油：含量在90％以上，漂油珠粒径为10～150um；

2、乳化油：含量在5～8％，油珠粒径为0.01～10um；

3、溶解油：2～5％在水中以溶解态存在。

现有油田采出水处理技术中，油水分离主要采用的方法为：

1、重力分离法：利用油和水的密度差及不相溶性实现油珠、悬浮物与水分离。主要设备有横向流除油器、波纹板聚结油水分离器和立式除油罐等。该法不能分离乳化油或分离效果、分离效率差。同时需要向污水中投加絮凝剂和混凝剂。由于重力分离法操作简单，是目前油水分离的主要手段。

2、吸附法：利用亲油性材料吸附水中的油。亲油性材料会很快吸附，但饱和后失去吸附功能，如继续使用，需做脱附处理。而脱附处理工艺复杂，处理困难，实用价值不高。

3、粗粒化法：油分在润湿聚结、碰撞聚结、截留、附着等过程作用下，油珠聚集由小变大，从而被去除。若污水中含有部分悬浮物，要对污水进行预过滤，大大增加投资。

采出水中悬浮固体物的去除：

1、过滤法：利用颗粒介质的截流、惯性碰撞、筛分、表面黏附、聚并等作用，去除污水中悬浮物、低悬浊度中微小颗粒。在生产中，产生相对于处理量的10％的反冲洗水，增加污水排放量。

2、膜分离法：利用具有的选择透过性，对某些微粒或离子性物质进行分离和浓缩。目前膜技术在油田采出水处理中应用最为广泛的是微滤(MF)、超滤(UF)。该方法处理精度高，是迅速发展的一种液--固分离手段。但是存在问题较多，一是膜抗污染技术不成熟，产品多为进口，寿命短，价格高；第二耗能较大，限制了该法在油田污水处理中的应用。

基于油田采出水处理现状，相继出现了去除水中含油、悬浮物的新技术、新设备。例如离心分离除油法，利用水力旋流器，能去除粒径在10～15um以上的油珠。并且没有能耗，相对于传统的油田污水处理方法，无异于是一种较好的技术。最近，磁分离技术被引入油田污水处理工艺中。发表于《技术与应用》2009年第8期的论文“磁分离技术在水处理工程中的应用及发展趋势”(作者周勉、倪明亮)，介绍了磁分离技术应用工艺，综述了稀土磁盘、瑞克麦格特姆工艺、磁性生物载体。将磁分离技术引入到油田污水处理中。体现了该技术分离效率高、速度快、占地面积小等优点。不足之处是，在磁分离过程中，加入“磁性载体”同时，仍需要加入一定比例的絮凝剂(PAC)及聚丙烯酰胺(PAM)化学药剂，以增加污水中悬浮物的沉降絮凝效果和速度。由于单元多，难以实现污水处理设备组合式结构和快装化。

传统的油田采出水处理工艺流程存在的问题，即工艺流程时间长，设备占地面积大，投资、基建和运行维护费用高。加入大量化学药剂，产生的污泥造成环保问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种油田组合式污水处理方法，采用充气水力旋流、叠片式过滤的物理方法分离、过滤污水中的石油类物质及粗粒悬浮物；加入覆膜后的纳米“磁种”，吸附去除细小悬浮物和有机污染物。采用组合式工艺流程，通过超导磁分离装置，去除污泥幷分离、清洗磁种，使处理后的水达标。

本发明采用的技术方案是：油田组合式污水处理方法按以下步骤实现的：

A、采用一种物理分离方法，去除采出水中污泥、浮油、分散油和乳化油。包括以下程序：

(a)将待处理的采出水通入粗过滤器，粗过滤器去除部分污泥；粗过滤器排出的待处理采出水进入调压装置进行调压，使其压力稳定，送入计量前过滤器进行过滤，计量前过滤器过滤出部分污泥，经计量前过滤器过滤后的水进入流量计计量；待处理采出水通过粗过滤器后，压力大于0.4MPa时进行调压，如压力过高，分二级进行减压，使其压力稳定在0.4～0.6MPa范围之内。