CN101157506B - 一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法，实现了对油田污水中的二氧化硅、硬度离子及悬浮物同步高效地去除。本方法对水体pH值要求不高，在7.5～8.5范围内即可，处理成本低廉，除硅效率高，并且在高效除硅的同时还可以大幅度地降低污水中的硬度和污水悬浮物的含量，极大的减小了后段工艺中树脂软化的负荷，延长了树脂再生的周期和使用寿命，解决了过滤罐滤料板结和设备结垢严重的问题。本发明可广泛应用在油田污水经深度处理作为热采锅炉给水的生产过程中。

Description

一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法
技术领域
本发明涉及一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法。
背景技术
目前，在油田污水回用进热采锅炉前，由于处理的污水量都很大，一般采用添加除硅剂的化学方法进行除硅，除硅剂大部分采用镁剂、钙剂，其缺点主要有除硅过程中要求水体的pH值较高，在8.5～11.0范围内，而且操作不易控制，成本较高；由于加入的除硅剂本身就会产生额外的硬度，不但不会使来水的硬度降低，反而增加了水的硬度，更易造成后段设备管线结垢，过滤罐滤料板结；高硬度的污水运行环境还加大了后段树脂软化的负荷，缩短了树脂再生的周期和使用寿命。国内目前还没有集除硅、净水、软化于一体的除硅剂产品，国外虽有类似产品，但也有水体pH值高、滤渣量大、价格昂贵等缺点，所以也一直没有被广泛应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法，该方法容易操作，处理后的水质硬度低。
为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案是：一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法，包括以下步骤：
a、在油田污水管线上直接加入能吸附污水中的二氧化硅、硬度离子和悬浮物的Aln+1(SiO2)Cl3(n+1)·xH2O吸附剂，其中：n为整数，0＜n≤10；x为5或9；充分混合均匀，经过吸附后的污水中的二氧化硅控制在50mg/L以下，硬度为10～30mg/L；
b、在污水管线上投加能增强吸附物稳定性的由Ca(OH)2和NaOH组成的稳定剂，两者的摩尔比例为1∶4至2∶1，随着水的pH值增大，减小NaOH的比例；机械搅拌，充分反应，污水中产生絮状体；
c、在搅拌的同时投加能使絮状体结构变致密的阴离子型聚丙烯酰胺絮状体改良剂，其分子量为700万，机械搅拌，充分反应；
d、对污水进行平流沉降，沉降后的上层水即为处理后的污水，水中悬浮物控制在10mg/L以下。
由于处理过的沉降物中还包含有大量的水分，因此将机械搅拌中的沉降物和平流沉降后的沉降物进行压滤，压滤出水也可作为处理后的污水。
本发明的原理：利用吸附剂对油田污水中的二氧化硅、硬度离子和悬浮物的吸附作用，达到净化的目的，但是由于吸附剂与离子硅和可溶性二氧化硅吸附结合后的稳定性较差，容易重新分解脱离，所以添加稳定剂是为了增加吸附产物的稳定性，使其结合更牢固，不宜分解。另外吸附剂在水中之所以有较强的吸附性，是由于其在水中呈现正电性和超大的比表面积，吸附剂在水中展开，吸附杂质后形成呈珊瑚枝放射状絮状体，絮状体结构松散，造成絮状体体积过大，设备排泥时浪费的水量大，并且絮状体比重较轻，不宜下沉。为了解决这个问题而加入絮状体改良剂，使珊瑚枝状絮状体发生卷曲收缩成团，絮状体结构变致密，比重加大，絮状体体积大大减小，并能很快下沉。
本发明具有的优点：本方法对水体pH值要求不高，在7.5～8.5范围内即可，处理成本低廉；经过处理后的污水悬浮物含量可以控制在10mg/L以下；该技术除硅效率高，可将污水中的二氧化硅含量由150～220mg/L降到50mg/L以下；该技术最大的优点是在高效除硅的同时还可以大幅度地降低污水中的硬度，可将原有污水总硬度由80～100mg/L降低至10～30mg/L，极大的减小了后段工艺中树脂软化的负荷，延长了树脂再生的周期和使用寿命，解决了过滤罐滤料板结和设备结垢严重的问题。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式：
如图1所示的一种油田污水除硅净水软化一体方法，将与污水来水管线1直接相连的吸附剂罐2中的吸附剂直接加入到污水管线中，该吸附剂主要由聚硅酸及氯化铝盐聚合物复合而成，其分子式表示为：Aln+1(SiO2)Cl3(n+1)·xH2O，其中：n为整数，0＜n≤10；x为5或9，该吸附剂投加量为400～600mg/L；控制经过吸附后的污水中的二氧化硅在50mg/L以下，硬度为10～30mg/L；
然后污水进入管道静态混相器3充分混合均匀，与管道静态混相器3的出口管线直接相连的稳定剂罐4，将稳定剂直接投加到管线中，该稳定剂由Ca(OH)2和NaOH组成的混合物，根据不同水质情况按摩尔比例1∶4至2∶1混合，随着水的pH值增大，减小NaOH的比例，该稳定剂的投加量为0～300mg/L；
然后污水进入机械搅拌澄清池6进行充分反应，并在机械搅拌的同时，将与机械搅拌澄清池6相连的絮状体改良剂罐5中的絮体改良剂，往池内投加，该絮状体改良剂为分子量700万的阴离子型聚丙烯酰胺；投加量为0～2mg/L，充分搅拌，时间约为0.5小时，然后进入平流沉降池7，经过2～3小时沉降，平流沉降池7上层出水经出水管线8输出，即为处理后的污水，此时的水中悬浮物可控制在10mg/L以下。
吸附了杂质的吸附剂主要以絮状体形式存在，经絮状体改良剂作用后，絮状体变致密并沉降形成泥状物，即为硅泥，该硅泥由机械搅拌澄清池6和沉降池7底部排出经排泥汇管9进入压滤机10压滤，滤布型号为：621型，压滤出水直接由管线回汇到平流沉降池的出水管线8上，经压滤后的硅泥从排泥口11排出。
采用该发明的处理方法于2007年4月份，在辽河油田华孚冷家污水处理厂进行了实验，具体实验过程如图1所示的流程。
实验条件：吸附剂：600mg/L、稳定剂：200mg/L、絮体改良剂：2mg/L；而相对的传统处理方法的实验条件：片碱：700mg/L、镁盐：900mg/L、聚合氯化铝：200mg/L、7664型阳离子型聚丙烯酰胺：2mg/L。
污水处理后的结果比较如下：
  未处理的水     本发明方法   传统处理方法
可溶性二氧化硅含量(硅钼黄法)   150～200mg/L     30～50mg/L   50～70mg/L
总硬度(EDTA洛合滴定法)   80～120mg/L     10～30mg/L   70～100mg/L
悬浮物(重量法)   20～40mg/L     5～15mg/L   5～15mg/L
根据处理后污水中的可溶性二氧化硅含量、总硬度和悬浮物的比较，可以很清楚的看出，经过本发明处理过的污水中二氧化硅残存量很少，符合SY/T 0097-2000标准中油田污水作为锅炉给水中对二氧化硅含量的要求，并且经过本发明处理过的污水中硬度含量很低，极大的减小了后续工艺中树脂软化的负荷，延长了树脂再生的周期和使用寿命，解决了过滤罐滤料板结和设备结垢严重的问题。

Claims (2)

1.一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法，包括以下步骤：
a、在油田污水管线上直接加入能吸附污水中的二氧化硅、硬度离子和悬浮物的Aln+1(SiO2)Cl3(n+1)·xH2O吸附剂，其中：n为整数，0＜n≤10；x为5或9；充分混合均匀，经过吸附后的污水中的二氧化硅控制在50mg/L以下，硬度为10～30mg/L；
b、在污水管线上投加能增强吸附产物稳定性的由Ca(OH)2和NaOH组成的稳定剂，两者的摩尔比例为1∶4至2∶1，随着水的pH值增大，减小NaOH的比例；机械搅拌，充分反应，污水中产生絮状体；
c、在搅拌的同时投加能使絮状体结构变致密的阴离子型聚丙烯酰胺絮状体改良剂，其分子量为700万，机械搅拌，充分反应；
d、对污水进行平流沉降，沉降后的上层水即为处理后的污水，水中悬浮物控制在10mg/L以下。
2.根据权利要求1所述的一种对油田污水除硅、净水、软化于一体的方法，其特征在于：将机械搅拌中的沉降物和平流沉降后的沉降物进行压滤，压滤出水为处理后的污水。
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