CN102583816A - 氮气气浮含油污水回用处理方法 - Google Patents

氮气气浮含油污水回用处理方法 Download PDF

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Abstract

一种氮气气浮含油污水回用处理方法，用提升泵将含油污水从除油罐注入混合器，含油污水在混合器出口产生的负压将亚硝酸钠和氯化铵的饱和溶液吸入混合器中，亚硝酸钠和氯化铵利用含油污水自身的温度反应生成氮气，继而在气浮池中进行含油污水氮气气浮处理，产生的浮渣用刮渣器收集至浮渣池中进行处理后外运，气浮处理后的出水经过滤器过滤，用注水泵增压后直接回注地层。本发明操作简单、处理成本低，处理量达到200～5000立方米/天，回注水的溶解氧含量、污水腐蚀速率分别在0.05mg/L、0.076mm/a以下，含油量、悬浮物含量均达到5mg/L以下，满足SY/T5329-1994中对处理后水回注中溶解氧、腐蚀速率的要求。

Description

氮气气浮含油污水回用处理方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及含油污水回注处理过程的抑制溶解氧含量及控制腐蚀速率的氮气气浮含油污水回用处理方法。
背景技术
含油污水是石油开采过程中由油井与油一并采出、经过油水分离后形成的一种含有悬浮物、油、溶解盐及溶解有机物的多相体系，具有较强的腐蚀性。回注水中严格控制的水质指标有悬浮物含量、含油量、总铁含量、腐蚀速率、细菌含量等。目前处理工艺主要有絮凝沉降、气浮、生物处理等。其中气浮处理是高效处理工艺之一。目前气浮所用气源有空气、氮气，其中氮气来源主要利用各种型号的制氮机。
公开号为CN1470461的发明专利公开了一种含油污水的浮选旋流耦合分离方法，该方法利用涡流泵的特殊搅拌功能，使涡流泵边吸水(含油污水)边吸气，将污水与气体搅拌混合，并增压到≥0.20MPa，然后泵入特殊结构的脱油旋流器内，由于压力突然下降，大量的微细气泡迅速释放出来，在旋流离心力场中气泡和微小油滴在界面张力的作用下自动粘附在一起；由于油滴和气泡粘附体的密度大大低于油相的密度，这样就增大了油相和水相之间的密度差，这种密度差增大使采用普通脱油旋流器无法分离的微小油滴可以采用浮选旋流组合装置分离出来，净化率可达99％以上。该方法能广泛适用于炼油、化工等领域的含油污水、饱和水带油以及其它非均相系统的液/液分离。
公开号为CN101113035的发明专利提出了一种采用多级充气旋流技术处理炼油污水的方法，可将炼油污水中的浮油、分散油、乳化油高效回收，同时去除绝大部分悬浮物。该方法主要是通过至少二级充气水力旋流器的装置，同时结合破乳剂、混凝剂和助凝剂的使用，对炼油过程中各装置产生的较高浓度含油污水进行物化处理，处理后的出水满足一般炼化污水处理场的生化段进水指标。该方法可以取代现有炼油污水处理流程中的物化处理段(一级处理)，具有效率高、占地小、投资小等特点。
公开号为CN102050532A的发明专利提出了一种油田含油污水集成处理工艺，具体工艺流程为：沉砂除油-破乳气浮-微波强化芬顿-絮凝气浮-精密过滤-活性碳纤维毡催化臭氧化-超滤-清水，可实现连续除油、破乳、高级氧化、絮凝、催化臭氧化、膜分离操作，设备占地面积小，适用于多种含油废水，处理效果显著，对原水COD的去除率超过96％，含油量、悬浮物去除率为100％，浊度为4～6NTU。该工艺对含油污水处理在COD、含油量、悬浮物、浊度等主要指标上优于目前含油污水处理工艺，处理后水质可达到《污水综合排放标准GB8978-1996》及《地表水环境质量标准GB3838-2002》相关规定。
公开号为CN200510096469.0的发明专利公开了一种以氮气为气源的压力溶气气浮除油方法及装置，在采油污水处理中，氮气经气体压缩机压缩后被引至溶气罐，通过加压使绝大部分气体溶于气浮处理罐的含油污水中，溶气水进入接触室，由溶气释放器卸压喷射，气体便从溶液中溢出，微细气泡随之产生，污水中的油滴和悬浮物被微细气泡携带上升，达到除油目的。该方法使用氮气既避免了采出水曝氧，又解决了使用天然气带来的安全隐患。
对于采油过程形成的含油污水，因其矿化度高(含盐浓度高)、pH低(5.5～6.5)，制氮机因成本限制所得氮气的纯度较低(95％左右)，导致气浮过程常出现出水溶解氧含量高(0.3mg/L以上)、腐蚀速率高(0.1mm/a以上)，对注水设备、管线的安全、平稳运行造成了一定的影响。上述方法都没有很好的解决气浮处理过程溶解氧含量高导致腐蚀速率高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述含油污水处理方法的缺点，提供一种操作简单、能有效控制溶解氧含量及污水腐蚀速率、成本低的氮气气浮含油污水回用处理方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：用提升泵将除油罐1的出水通过管线注入混合器3中，除油罐1的出水温度为30～55℃，除油罐1的出水在混合器3产生的负压直接将加药装置2出口处的单向阀a打开，将加药装置2中的水处理药剂吸入混合器3中与含油污水混合，水处理药剂与含油污水的体积比为1∶10～50，含油污水与水处理药剂混合生成氮气，在气浮池4中进行氮气气浮处理，气浮处理产生的浮渣用刮渣器5收集并通过管线进入浮渣池6中处理后外运，气浮处理后的出水通过管线进入一级过滤器7中，经一级过滤器7过滤后进入二级过滤器8中，二级过滤器8的出水口通过管线与注水泵9相接，经二级过滤器8过滤后的出水用注水泵9增压至5～20MPa后回注地层，一级过滤器7和二级过滤器8的反冲洗水用提升泵提升至除油罐1中，重复处理后回注地层。
本发明的水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1～3的混合液。
本发明的一级过滤器7为石英砂或核桃壳过滤器，滤料粒径为0.3～0.5mm；二级过滤器8为改性纤维球过滤器。
本发明优选水处理药剂与含油污水的体积比为1∶35～40，水处理药剂优选亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1.1～1.2的混合液。
本发明通过药剂反应生成氮气进行含油污水气浮的方法，克服了制氮机产生氮气给污水系统带来的溶解氧含量高，继而导致污水腐蚀速率高的不足，操作简单、处理成本低，而且可使出水的含油量、悬浮物含量达到5.0mg/L以下，处理量可达到200～5000立方米/天。
附图说明
图1是本发明氮气气浮含油污水回用处理方法的流程图。
在图1中，1是除油罐，2是加药装置，3是混合器，4是气浮池，5是刮渣器，6是浮渣池，7是一级过滤器，8是二级过滤器，9是注水泵，a是单向阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
如图1，用提升泵将除油罐1的出水通过管线注入混合器3中，除油罐1的出水温度为35℃，除油罐1的出水在混合器3产生的负压直接将加药装置2出口处的单向阀a打开，将加药装置2中的水处理药剂吸入混合器3中与含油污水混合，本实施例的水处理药剂与含油污水的体积比为1∶10，水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1的混合液，含油污水自身的温度将水处理药剂加热至30～32℃，使亚硝酸钠与氯化铵反应生成氮气，含油污水与生成的氮气通过管线进入气浮池4中进行氮气气浮处理，气浮处理产生的浮渣利用刮渣器5收集后通过管线进入浮渣池6中处理后外运，气浮处理后的出水通过管线进入一级过滤器7中，经一级过滤器7过滤后进入二级过滤器8中，二级过滤器8的出水口通过管线与注水泵9相接，经二级过滤器8过滤后的出水用注水泵9增压至5～10MPa后回注地层，一级过滤器7和二级过滤器8的反冲洗水用提升泵提升至除油罐1的出水口处，与除油罐1的出水混合后进入混合器3中，重复处理后回注地层。本实施例的一级过滤器7为石英砂过滤器，滤料粒径为0.5mm，滤料高度为0.5m，一级过滤器7也可选用核桃壳过滤器，二级过滤器8为改性纤维球过滤器。
实施例2
本实施例中，水处理药剂与含油污水的体积比为1∶20，水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1.5的混合液，其他步骤与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，水处理药剂与含油污水的体积比为1∶30，水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶2的混合液，其他步骤与实施例1相同。
实施例4
本实施例中，水处理药剂与含油污水的体积比为1∶37，水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1.15的混合液，其他步骤与实施例1相同。
实施例5
本实施例中，水处理药剂与含油污水的体积比为1∶50，水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶3的混合液，其他步骤与实施例1相同。
取实施例1～5处理前后的水样各2000mL，采用SY/T5329-1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》分别测试水样中悬浮物含量、含油量、溶解氧含量以及腐蚀速率，测试结果见表1。
表1实施例1～5处理前后水样的测试结果
Figure BSA00000661908500041
由表1可见，处理后水样中的悬浮物含量、含油量均可控制在5.0mg/L以下，溶解氧含量、腐蚀速率均可分别控制在0.05mg/L、0.076mm/a以下，完全可以满足SY/T5329-1994中对处理后水回注中溶解氧、腐蚀速率的要求。

Claims (4)

1.一种氮气气浮含油污水回用处理方法，其特征在于：用提升泵将除油罐(1)的出水通过管线注入混合器(3)中，除油罐(1)的出水温度为30～55℃，除油罐(1)的出水在混合器(3)产生的负压直接将加药装置(2)出口处的单向阀(a)打开，将加药装置(2)中的水处理药剂吸入混合器(3)中与含油污水混合，水处理药剂与含油污水的体积比为1∶10～50，含油污水与水处理药剂混合生成氮气，在气浮池(4)中进行氮气气浮处理，气浮处理产生的浮渣用刮渣器(5)收集并通过管线进入浮渣池(6)中处理后外运，气浮处理后的出水通过管线进入一级过滤器(7)中，经一级过滤器(7)过滤后进入二级过滤器(8)中，二级过滤器(8)的出水口通过管线与注水泵(9)相接，经二级过滤器(8)过滤后的出水用注水泵(9)增压至5～20MPa后回注地层，一级过滤器(7)和二级过滤器(8)的反冲洗水用提升泵提升至除油罐(1)中，重复处理后回注地层；
上述的水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1～3的混合液。
2.根据权利要求1所述的氮气气浮含油污水回用处理方法，其特征在于：所述的水处理药剂与含油污水的体积比为1∶35～40，所述的水处理药剂是亚硝酸钠饱和溶液与氯化铵饱和溶液的体积比为1∶1.1～1.2的混合液。
3.根据权利要求1所述的氮气气浮含油污水回用处理方法，其特征在于：所述的一级过滤器(7)为石英砂或核桃壳过滤器，滤料粒径为0.3～0.5mm。
4.根据权利要求1或3所述的氮气气浮含油污水回用处理方法，其特征在于：所述的二级过滤器(8)为改性纤维球过滤器。
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