CN101805090B - 油井压裂返排液处理工艺 - Google Patents

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姜学文
邬扬善
于海力
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北京欧泰克石油工程技术有限责任公司
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Abstract

本发明公开了一种油井压裂返排液处理工艺,该工艺结合了微生物水解技术,电絮凝技术和悬浮污泥过滤技术,使油田压裂返排液处理后直接达到A3回注标准,可满足回注要求,解决了油井回注水资源的回用和油井压裂返排液的环境问题。本工艺具有流程简化,运行可靠,设备维护简单,运行费低,无需更换填料,无需鼓风供氧,没有复杂的反冲洗流程和可编程逻辑控制器(PLC)控制,占地少,投资省,综合效益高的特点。

Description

油井压裂返排液处理工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及油田废水的处理工艺,更具体地,是一种涉及生物处理和物化处理相结合的油井压裂返排液处理工艺,属于工业废水处理回用领域。
背景技术
[0002] 自“九五”之后,聚合物驱油开采面积及产量不断增加,在保证我国油田原油稳产中发挥着不可替代的重要作用,但是,随着聚合物驱应用规模的扩大,采出废水的处理难度增加了。与注水驱采油废水的水质条件相比,聚合物驱采油废水中不仅含油量高,而且含有大量的聚合物。聚合物的存在增加了水相的粘度,使水相携油能力增强,同时也增加了油水分离的难度。而且利用常规污水处理工艺处理含聚污水难以达到回注原地层的水质要求, 所以需要大量低矿化度的清水用来配制聚合物驱溶液,从而也使原注水-污水系统平衡被破坏,因此,压裂返排液的处理已经成为油田含油污水处理的重要课题之一。
[0003] 沿用了许多年的传统的“二级沉降”及“二级过滤”水处理工艺技术和设备由于净化工艺流程长,系统庞大,净化效率不够高,难以适应高含乳化油、悬浮物的采出水的净化工艺需求,既回避不了庞大复杂的重力沉降处理系统,也回避不了投资和运行费用都十分昂贵的传统沉降过滤处理系统。目前普遍采用的“自然沉降-混凝沉降-过滤”处理工艺已经不适应压裂返排液处理的需要,主要表现在污水沉降分离时间增加,净化剂投加量增大, 絮凝沉淀后产生的污泥量增大以及污油回收品质下降。所以,各油田十分迫切需要净化效率更高、处理后出水能满足现有回注水水质标准,投资和运行费用又要为油田的经济实力所能接受的污水处理新技术。
发明内容
[0004] 针对有机废水难降解、耗时长、电解耗电量大及难达到过滤净化标准的特点,提供一种简化、省时节电、净化效果好的油田压裂返排液处理工艺。具有流程短、运行费用低、净化效率高且净化效果好的油田压裂返排液处理工艺。
[0005] 本发明是通过如下技术手段实现的:
[0006] 一种油井压裂返排液处理工艺,包括以下步骤:
[0007] (1)微生物水解:将收集至大池的压裂返排液经泵提升后至水解罐,利用水解产酸菌为主的厌氧污泥床,将污水中的难降解的大分子有机物转化为小分子有机物,同时将悬浮固体物质水解为可溶性物质,水解后的液体通过提升泵至1级缓冲罐,排泥进入污泥池;
[0008] (2)电絮凝:将1级缓冲罐中的液体进入电絮凝装置进行电絮凝处理,电絮凝装置出水进入2级缓冲罐,泥渣进入污泥池;
[0009] (3)悬浮污泥过滤:将2级缓冲罐中液体引出,加入适量净水剂、絮凝剂、助凝剂后用提升泵经混合器混合后进入SSF污水净化装置进行悬浮污泥过滤处理,SSF污水净化装置出水进入清水罐得到净化水用于回注,泥渣进入污泥池;[0010] (4)污泥脱水:将步骤(1)至(3)中污泥池中污泥采用离心脱水机进行脱水处理, 得到脱水污泥,脱出的水返排到大池中进行再处理。
[0011] 该工艺中的水解罐是一种新型厌氧反应器,避免了厌氧反应中时间长,控制条件要求高的甲烷发酵阶段,而是利用水解、产酸菌可以迅速降解水中有机物的特点,形成以水解产酸菌为主的厌氧污泥床,由于水解罐能将污水中的难降解的大分子有机物转化为小分子有机物,提高了污水的可降解性,使得后续的电氧化反应所需的停留时间缩短,能耗降低。同时,生物水解作用,可使水的粘度降低,可絮凝性提高,有助于电絮凝和SSF污水净化装置能将水中油和胶体充分去除,直接到达A3级回注标准。
[0012] 通常在设计合理,运转符合工艺要求的条件下,水解罐的CODcr、BOD5悬浮物的去除率可分别达到;35〜40 %,25〜;35 %,75〜85 %。
[0013] 电絮凝污水处理具有强氧化——自产氧化剂;强还原——自产还原剂;絮凝—— 自产絮凝剂;气浮——自产气浮超细气浮以及灭菌、脱色与脱臭七大功能。电絮凝处理油田污水的原理:根据油田含油污水特点,在电絮凝过程中,一般可产生四种效应:即电氧化、 电还原、电絮凝和电气浮。电絮凝技术处理污水只需电解法十分之一的电耗,具有化学、涡流与磁化液体效应,可调节极板材质、板间距、电压强度、电流密度、PH值、电导率等而得到最佳处理效能。电絮凝技术具有高除污率、一次投资成本低、操作费用省、维护简单、处理污水范围广、产生污泥量小的优点。
[0014] SSF污水净化装置采用悬浮污泥过滤技术即SSF(Suspended SludgeFiltration) 污水净化工艺,是一套纯物理化学法处理装置系统。SSF污水净化装置首先采用物理化学方法(投加混凝剂)使污水中部分溶解状态的污染物和胶体颗粒吸附出来,形成微小悬浮颗粒,从污水中分离出来;然后采用絮凝剂将污水中各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体;再依据旋流和过滤水力学等流体力学原理,在SSF污水净化装置内使絮体和水快速分离;污水经过罐体内自我形成的致密悬浮泥层过滤之后,达到回注水标准。悬浮泥层起到了精细过滤的作用,当悬浮泥层达到一定量后,依靠点涡流动形成的向心力、过滤水头形成的牵引力和自身的重量,被快速引入污泥浓缩室沉降分离,当污泥浓缩室蓄满时可定期排出ο
[0015] 按照本发明处理油田压裂返排液,流程简化,运行可靠,设备维护简单,运行费用低,无需更换滤料,无需鼓风供氧,没有复杂的反冲洗流程和PLC控制流程,净化效果好(含油彡:3mg/L,悬浮物彡:3mg/L (INTU),粒径中值彡2 μ m),占地少,投资省,可满足含聚污水的处理和回注要求。
附图说明
[0016] 下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
[0017] 图1为本发明所述压裂返排液处理工艺的工艺流程图;
具体实施方式
[0018] 以下描述本发明的具体实施方式,但并非用以限定本发明。
[0019] 如图1所示,给出了本发明所述油井压裂返排液处理工艺的流程图,
[0020] 将收集至大池的压裂返排液经泵提升后至水解罐,利用水解产酸菌为主的厌氧污泥床,将污水中的难降解的大分子有机物转化为小分子有机物,水解后的液体通过提升泵至1级缓冲罐,排泥进入污泥池;
[0021] 将1级缓冲罐中的液体进入电絮凝装置进行电絮凝处理,电絮凝装置出水进入2 级缓冲罐,泥渣进入污泥池;
[0022] 将2级缓冲罐中液体引出,加入适量净水剂、絮凝剂、助凝剂后用提升泵经混合器混合后进入SSF污水净化装置进行悬浮污泥过滤处理,SSF污水净化装置出水进入清水罐得到净化水用于回注,泥渣进入污泥池;
[0023] 将前述污泥池中污泥采用离心脱水机进行脱水处理,可以选用卧螺离心机处理, 污泥进离心脱水机脱水前加入适量絮凝剂,得到脱水污泥,脱出的水返排到大池中进行再处理。
[0024] 通过以上处理,从清水罐中所得到的净化水可达到达A3级回注标准,实现了压裂返排液的处理和回注要求。

Claims (1)

1. 一种油井压裂返排液处理工艺,其特征在于包括以下步骤:(1)微生物水解:将收集至大池的压裂返排液经泵提升后至水解罐,所述水解罐是厌氧反应器,利用水解产酸菌为主的厌氧污泥床,将污水中的难降解的大分子有机物转化为小分子有机物,同时将悬浮固体物质水解为可溶性物质,水解后的液体通过提升泵至1级缓冲罐,排泥进入污泥池;(2)电絮凝:将1级缓冲罐中的液体进入电絮凝装置进行电絮凝处理,电絮凝装置出水进入2级缓冲罐,泥渣进入污泥池;(3)悬浮污泥过滤:将2级缓冲罐中液体引出,加入适量净水剂、絮凝剂、助凝剂后用提升泵经混合器混合后进入SSF污水净化装置进行悬浮污泥过滤处理,SSF污水净化装置出水进入清水罐得到净化水用于回注,泥渣进入污泥池;(4)污泥脱水:将步骤(1)至(3)中污泥池中污泥采用离心脱水机进行脱水处理,得到脱水污泥,脱出的水返排到大池中进行再处理。
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