CN103112976A - 一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法 - Google Patents

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董滨
孙承林
朱成君
陈大强
仉志华
于永辉
贾增金
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Abstract

一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，它主要包含有以下几个步骤：A、稠油污水进行漂油后，进入电气浮装置，进一步除油；B、电气浮装置出水加入净水剂后流经管道混合器后进入电催化氧化气浮装置进行电气浮；C、电催化氧化气浮装置的出水经过滤装置过滤；D、过滤后的污水进入离子交换塔经软化后用于低压蒸汽锅炉。处理后的污水可替代清水用于低压蒸汽锅炉，既节约了日益短缺的清水，又解决了稠油污水无出处以及环境污染的问题。

Description

一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法
技术领域
本发明涉及一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，属于油田污水处理技术领域。
背景技术
油田稠油污水是油田采出液经油气分离、脱水后的污水，即含油污水。这种含油污水中不仅含有原油，还溶有各种盐类、有害气体、有机物及大量固体悬浮物；在油气处理过程中通常还加入多种化学药剂。通常采用的处理办法包括除油、除悬浮物、除硅、软化。传统溶气气浮法因气泡直径较大，可吸持上浮的极限粒径较大，气浮效率较低，需要添加的净水剂较多，气浮处理水含氧较高，用于蒸汽锅炉需除氧。目前，稠油开采大都采用热采方式，因此，需要消耗大量的锅炉用水，与此同时又要产出大量的含油污水。稠油污水有别于常规原油污水，最大区别在于稠油污水水温高，原油比重大，与水接近，污水含油量高、粘度大、乳化严重、难处理等特点。因此，稠油污水的深度处理及回用技术一直是个国际性难题。
专利CN202276783 U一种稠油污水回用过热蒸汽注汽锅炉处理系统。依次进行预处理（除硅、杀菌）、过滤（粗滤-精滤-活性炭滤）、膜分离、两级反渗透处理。该专利技术，预处理单元处理不够，而膜分离与反渗透单元对水质的要求较高，难以操作。
专利CN1562814 A 一种稠油污水处理回用热采锅炉给水工艺，该专利工艺依次进行反相破乳除油、絮凝-溶气气浮、沉淀除钙镁-过滤、离子交换软化处理。处理过程需加入镁盐、氢氧化钠，改变了水质。
专利CN102351356 A一种含稠油污水的净化方法及含稠油污水净化装置。将除油的污水加入纳米TiO2以及TiO2/SiO2/Fe3O4核-壳复合磁性颗粒，在紫外光的照射下进行5-80min的光催化降解。仅对含油进行了降解处理，且仅适用于含稠油100-400mg/l的含油污水；
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法。
本发明的技术方案为，一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，它主要包含有以下几个步骤：
A、稠油污水经传统大罐进行漂油后，除去污水中的大部分浮油，然后进入电气浮装置，进一步除油；
B、电气浮装置出水加入净水剂后流经管道混合器混合后进入电催化氧化气浮装置；利用电催化氧化气浮装置氧化降低污水的COD，并实现机械杂质的高效气浮分离；
C、电催化氧化气浮装置出水进入过滤装置经过滤后进入离子交换软化装置；
D、经离子交换软化后的污水用于低压蒸汽锅炉。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤A中电气浮装置的极板是非溶解性的。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤B中净水剂的添加量为10-200mg/l。通常为30-150mg/l。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤B中电催化氧气浮装置采用一至三级电催化氧化气浮。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤C中，污水经过二至三级过滤，通常为二级过滤。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤D中，先用大孔弱酸离子交换树脂，然后用螯合离子交换树脂交换塔进行离子交换。
本发明最为突出的技术特征在于采用电气浮与电催化氧化气浮-过滤-软化联合处理方法，该方法高效、经济、易控。电气浮采用非溶解性电极并且不加净水剂，使回收的原油易回收利用。电气浮与电催化氧化装置的气泡为原位生成，气泡直径小、比表面积大、可吸持上浮的粒子的极限粒径小、气浮效率高效果好。电气浮与电催化氧化气浮装置的电场杀菌效应与所产生的化学氧化杀菌效应，不仅可降低杀菌剂与净水剂的投放量，而且可避免因水处理剂的大量投放而引起的下一周期采出水组成更加复杂与处理难度增加的问题；污水软化单元所采用的螯合树脂具有内部空隙多、表面积较大、活性基团较多、离子扩散速度和交换速度均较快的优点，使用时作用快、效率较高、反应时间短，并耐溶胀、不易碎、耐氧化、耐磨损、耐热及耐温波动、抗油污染能力强，并较易再生；离子交换树脂可以反复再生-使用，且再生方法简单、效果稳定，螯合金属阳离子的速度快。处理后的污水可替代清水用于低压蒸汽锅炉，既节约了日益短缺的清水，又解决了稠油污水无出处以及环境污染的问题。
附图说明
图1是本发明工艺流程图；
具体实施方式
如图1所示，一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其步骤如下：
A、稠油污水采用传统大罐进行漂油后，除去污水中的大部分浮油，然后进入电气浮装置，进一步除去污水中的剩余浮油、悬浮油与部分乳化油；
B、电气浮装置出水加入净水剂并流经管道混合器混合后进入电催化氧化气浮装置；利用电催化氧化气浮装置氧化降低污水COD，利用电气浮装置原位形成的气泡直径小、比表面积大、可吸持上浮的极限粒径小的优势，实现机械杂质、油类的高效气浮分离；经电催化氧化气浮后污水的除油与悬浮物均可达到进水的98%以上；
C、电催化氧化气浮装置出水进入过滤装置，过滤出水的含油与悬浮物均≤2mg/l；
D、过滤装置出水进入软化装置，软化后水稠油污水中的钙、镁、铁等高价金属阳离子浓度降低到ppb级，用于低压蒸汽锅炉。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤A中电气浮装置的极板是非溶解性的。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤B中净水剂的添加量为10-200mg/l。所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的净水剂的添加量为30-150mg/l。净水剂包括混凝剂与絮凝剂，它们的加量分别为10-200mg/l、1-50mg/l。混凝剂可以是聚合氯化铝、硫酸铁和氯化铁等中的一种或几种，絮凝剂可以是阳离子聚丙烯酰胺或其它聚季铵盐型阳离子高聚物。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤B中电催化氧气浮装置采用一至三级电催化氧化气浮。
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤C中的过滤为两级过滤；
所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，所述的步骤D中的先用大孔弱酸离子交换树脂，然后用螯合离子交换树脂交换塔进行交换。
步骤D中的污水软化为多级软化，通常为二至三级软化，进入软化单元的污水首先流经大孔弱酸树脂进行预软化，而后流经亲水的螯合离子交换树脂进行软化得软化水。
本发明提供的上述方法中，所采用的大孔弱酸树脂可以是常用的大孔弱酸树脂，例如：漂莱特C104E、罗们哈斯IRC76等。
在本发明提供的上述方法中，在采用螯合树脂进行离子交换软化时，所述的吸附塔（或吸附柱）可采用双塔串联吸附、单塔脱附的运行方式，如，设置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个吸附塔，先将Ⅰ、Ⅱ塔串联顺流吸附，按Ⅰ到Ⅱ塔的次序，当Ⅰ塔吸附达到渗漏点后，切换成Ⅱ到Ⅲ塔串联顺流离子交换，Ⅱ塔作为首柱，Ⅲ塔作为尾柱，同时Ⅰ塔进行离子交换树脂再生。
本发明中所谓的渗漏点是指离子交换单元出水中的金属阳离子总浓度为进水浓度的3%时认为是达到了渗漏点。
本发明提供的稠油污水深度处理回用蒸汽锅炉的方法是针对稠油污水的水质特性、高效深度处理稠油污水的处理工艺技术，使其回用于蒸汽锅炉而不易结垢，可以解决稠油污水难以用于蒸汽锅炉与清水短缺的问题，该发明的方法还具有以下优点： 
电气浮装置由于采用非溶解性电极并且不加净水剂，气浮分离出的原油较干净，易处理回收利用；另外，电气浮原位生成的气泡直径小、比表面积大、可吸持上浮的极限粒径小，除油净化效果好；
电场本身所具有的杀菌作用以及电解过程产生的化学杀菌作用，可以不用或减少杀菌剂的投放量；
电场具有的电凝聚作用可以提高气浮效率，减少净水剂的投放量以及由投放药剂引起的副作用，如，造成下个周期采出水的组成更加复杂、处理难度增加问题；
所应用的离子交换树脂具有内部空隙多、表面积较大、活性基团较多、离子扩散速度和交换速度均较快的优点，使用时的作用快、效率较高、反应时间短，另外还有诸多其他优点：耐溶胀、不易碎裂、耐氧化、耐磨损、耐热及耐温度波动、抗油污染能力强，并较易再生；离子交换树脂可以反复再生-使用，且再生方法简单、效果稳定，吸附金属阳离子的速度快。

Claims (7)

1.一种稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，它主要包含有以下几个步骤：
A、稠油污水进行重力漂油后，进入电气浮装置，进一步除油；
B、电气浮装置出水加入净水剂流经管道混合器后进入电催化氧化气浮装置；
C、电催化氧化气浮装置出水进入过滤装置；
D、过滤装置的出水进入软化装置，污水经软化后用于低压蒸汽锅炉。
2.根据权利要求1所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其特征在于，所述的步骤A中电气浮装置的极板是非溶解性的。
3.根据权利要求1所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其特征在于所述的步骤B中净水剂的添加量为10-200mg/l。
4.根据权利要求3所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其特征在于所述的净水剂的添加量为30-150mg/l。
5.根据权利要求1所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其特征在于所述的步骤B中电催化氧气浮装置采用一至三级电催化氧化气浮。
6.根据权利要求1所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其特征在于所述的步骤C中过滤采用二至三级过滤。
7.根据权利要求1所述的稠油污水处理后用于低压蒸汽锅炉的方法，其特征在于所述的步骤D中先用大孔弱酸离子交换树脂，然后用螯合离子交换树脂交换塔进行交换。
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