CN105923826B - 一种稠油生产中污水的处理方法 - Google Patents

一种稠油生产中污水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种稠油生产中污水的处理方法，属于水处理技术领域。步骤：第1步，向稠油开采废水中加入聚醚和阳离子聚丙烯酰胺，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；第2步，在下层水层中，加入吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物；第4步，对废水进行臭氧氧化处理，再送入超滤膜中进行过滤，得到处理后的回用水。本发明提供的稠油的处理方法，通过絮凝、吸附、除硅、氧化等步骤，使处理后的水质达到排放标准。

Description

一种稠油生产中污水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种稠油生产中污水的处理方法，属于水处理技术领域。
背景技术
随着现代经济社会的飞速发展，对稠油的需求量也在日益增长。因此，稠油开采过程中产生的污水量也大幅度增长，其后期排放处理正在越来越受到人们的关注。
稠油类的污水中不但浮油、乳化油和溶解油的含量高，而且还会混杂有大量的悬浮有机物，并且上述的悬浮有机物成分中常常会含有酚、醛、醇、烷烃、卤代烃等降解性差的物质；同时，在开采中常常使用到的破乳剂、助排剂、降粘剂、发泡剂、除油剂、絮凝剂及驱油剂等高分子化合物也会混合在污水中，因此大大地增加了稠油类污水的处理难度。
CN1207222C公开一种去除稠油采出水中COD的方法。包括一级物化处理段、生物调整段、二级物化处理段，其一级物化处理段以油水分离为主，可采用常规隔油、气浮、混凝沉淀工艺，大幅度削减污水中矿物油、悬浮物，并削减一定浓度的COD；生物调整段可采用厌氧、水解酸化、兼性生物处理技术进行有机污染物的分子重整，改变污水中COD的化学组成；二级物化处理段可采用现有的混凝—分离技术污水中COD的去除段。CN102815765B公开一种稠油污水深度软化方法。该深度软化方法包括以下步骤：对稠油污水进行预处理，除去稠油污水中的杂质，再利用大孔弱酸树脂进行初步软化处理，使稠油污水的pH达到7-9，温度达到57℃-80℃；将经过预处理的稠油污水在20-30BV/h的流速下，通过装填有螯合树脂的吸附塔或吸附柱进行吸附处理；当吸附达到渗漏点时停止吸附，得到经过深度软化的稠油污水。
上述的方法处理稠油废水时，存在着工艺成本高、步骤复杂、处理效果不佳的问题。
发明内容
本发明的目的是：针对稠油生产中产生的污水的处理难度大的问题，提出了一种处理效果好的方法，该方法主要是通过絮凝、吸附、除硅、氧化等步骤，使处理后的水质达到排放标准。
技术方案如下：
一种稠油生产中污水的处理方法，包括如下步骤：
第1步，向稠油开采废水中加入聚醚和阳离子聚丙烯酰胺，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；
第2步，在下层水层中，加入吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物；
第4步，对废水进行臭氧氧化处理，再送入超滤膜中进行过滤，得到处理后的回用水。
所述的聚醚为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段共聚物或聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物。
所述阳离子聚丙烯酰胺的分子量为400万～800万；所述聚醚的分子量为1万～10万。
所述的聚醚在稠油开采废水中的加入量是100～200ppm，阳离子聚丙烯酰胺在稠油开采废水中的加入量是150～300ppm。
所述的吸附剂的加入量是1～3g/L。
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将植物纤维3～5份粉碎后，与无机酸溶液4～12份混合，加热至80～90℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙烯醇0.4～0.6份、聚乙二醇0.2～0.4份、水4～6份混合均匀，升温至80～90℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂；
植物纤维选自棉纤维、木纤维、竹纤维、麻纤维中的一种或者几种混合物；无机酸溶液为盐酸、硫酸或磷酸溶液，酸浓度为0.1～1.0mol/L。
所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶5～7，其在稠油废水中的质量浓度为350～500mg/L。
所述的臭氧在废水中的投放量是100～300mg/L，臭氧氧化处理的温度40～50℃。
所述的超滤膜的截留分子量是20～40万 Dalton。
有益效果
本发明提供的稠油的处理方法，通过絮凝、吸附、除硅、氧化等步骤，使处理后的水质达到排放标准。
具体实施方式
以下的实施例和对比例中所用的聚醚为嵌段聚醚J121，即为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(PEO-PPO-PEO)双亲结构，分子量约10000；所用的阳离子聚合物为阳离子聚丙烯酰胺S58，即为阳离子聚丙烯酰胺，分子量约500万～700万，阳离子度约80%。上述聚醚J121购于中海油采技服，聚丙烯酰胺S58购于法国爱森SNF公司。稠油污水：温度为68℃、含油量为280mg/L、SiO2含量为120mg/L。
实验仪器：Unic2100型紫外可见光分光光度计，由上海尤尼柯仪器有限公司生产；分析天平；滤膜仪，型号为BG-I，由无锡市石油仪器设备有限公司生产。
测试方法：含油量、悬浮物含量按照石油行业标准SY/T5329-1994《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》进行测试，SiO2残留量按照钼酸盐还原光度法进行测试。
实施例1
第1步，向稠油开采废水中加入100ppm聚醚J121和150ppm阳离子聚丙烯酰胺 S58，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；
第2步，在下层水层中，加入1g/L吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物，所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶5，除硅剂在稠油废水中的质量浓度为350mg/L；
第4步，对废水进行臭氧氧化处理，臭氧在废水中的投放量是100mg/L，臭氧氧化处理的温度40℃，再送入超滤膜中进行过滤，超滤膜的截留分子量是20万 Dalton，得到处理后的回用水。
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将棉纤维3份粉碎后，与1.0mol/L硫酸4份混合，加热至80℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙烯醇0.4份、聚乙二醇0.2份、水4份混合均匀，升温至80℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂。
实施例2
第1步，向稠油开采废水中加入200ppm聚醚J121和300ppm阳离子聚丙烯酰胺 S58，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；
第2步，在下层水层中，加入3g/L吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物，所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶7，除硅剂在稠油废水中的质量浓度为500mg/L；
第4步，对废水进行臭氧氧化处理，臭氧在废水中的投放量是300mg/L，臭氧氧化处理的温度50℃，再送入超滤膜中进行过滤，超滤膜的截留分子量是40万 Dalton，得到处理后的回用水。
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将棉纤维5份粉碎后，与1.0mol/L硫酸12份混合，加热至90℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙烯醇0.6份、聚乙二醇0.4份、水6份混合均匀，升温至90℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂。
实施例3
第1步，向稠油开采废水中加入150ppm聚醚J121和200ppm阳离子聚丙烯酰胺 S58，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；
第2步，在下层水层中，加入2g/L吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物，所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶6，除硅剂在稠油废水中的质量浓度为400mg/L；
第4步，对废水进行臭氧氧化处理，臭氧在废水中的投放量是200mg/L，臭氧氧化处理的温度45℃，再送入超滤膜中进行过滤，超滤膜的截留分子量是30万 Dalton，得到处理后的回用水。
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将棉纤维4份粉碎后，与1.0mol/L硫酸8份混合，加热至85℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙烯醇0.5份、聚乙二醇0.3份、水5份混合均匀，升温至85℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂。
对照例1
与实施例3的区别在于，吸附剂的制备过程中未加入聚乙烯醇。
第1步，向稠油开采废水中加入150ppm聚醚J121和200ppm阳离子聚丙烯酰胺 S58，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；
第2步，在下层水层中，加入2g/L吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物，所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶6，除硅剂在稠油废水中的质量浓度为400mg/L；
第4步，对废水进行臭氧氧化处理，臭氧在废水中的投放量是200mg/L，臭氧氧化处理的温度45℃，再送入超滤膜中进行过滤，超滤膜的截留分子量是30万 Dalton，得到处理后的回用水。
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将棉纤维4份粉碎后，与1.0mol/L硫酸8份混合，加热至85℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙二醇0.3份、水5份混合均匀，升温至85℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂。
对照例2
未采用臭氧对污水进行处理。
第1步，向稠油开采废水中加入150ppm聚醚J121和200ppm阳离子聚丙烯酰胺 S58，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；
第2步，在下层水层中，加入2g/L吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物，所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶6，除硅剂在稠油废水中的质量浓度为400mg/L；
第4步，废水送入超滤膜中进行过滤，超滤膜的截留分子量是30万 Dalton，得到处理后的回用水。
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将棉纤维4份粉碎后，与1.0mol/L硫酸8份混合，加热至85℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙烯醇0.5份、聚乙二醇0.3份、水5份混合均匀，升温至85℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂。
实施例1 实施例2 实施例3 对照例1 对照例2
pH值 8～9 8～9 8～9 8～9 8～9
SiO<sub>2</sub>残留量 mg/L 36 35 34 47 56
含油量mg/L 1.2 1.1 1.1 1.6 3.6
悬浮物含量mg/L 1.7 1.7 1.6 2.1 2.5
总碱度mg/L 1932 1987 1869 2324 2458
总矿化度mg/L 5100 5000 5200 5860 8910
总硬度mg/L 0.086 0.081 0.078 0.102 0.169
总铁 mg/L 0.03 0.03 0.02 0.05 0.09
从上表可以看出，本发明所采用的稠油处理工艺具有较好的处理效果，实施例3相对于对照例1来说，通过在吸附剂的制备中引入了聚乙烯醇改性，提高了吸附剂去除含油量和总铁的效果；而实施例3相对于对照例2来说，通过加入了臭氧的处理，可以有效地降低处理废水的总硬度和总铁。

Claims (1)

1.一种稠油生产中污水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
第 1步，向稠油开采废水中加入150ppm聚醚和200ppm阳离子聚丙烯酰胺，然后进行混合均匀，静置后，去除上层的油层；所述的聚醚是聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯，分子量为10000；所述的阳离子聚丙烯酰胺分子量是500万～700万，阳离子度是80%；
第2步，在下层水层中，加入2g/L吸附剂，搅拌均匀后静置，滤出吸附剂；
第3步，再在废水中加入除硅剂，搅拌均匀后静置，过滤去除沉淀物，所述的除硅剂是MgCl2与CaCl2混合组成的复合除硅剂，复合除硅剂中MgCl2与CaCl2的质量比为1∶6，除硅剂在稠油废水中的质量浓度为400mg/L；
第4步，对废水进行臭氧氧化处理，臭氧在废水中的投放量是200mg/L，臭氧氧化处理的温度45℃，再送入超滤膜中进行过滤，超滤膜的截留分子量是30万 Dalton，得到处理后的回用水；
所述的吸附剂的制备方法包括如下步骤：按重量份计，将棉纤维4份粉碎后，与1.0mol/L硫酸8份混合，加热至85℃进行水解反应，反应结束后，过滤出残渣，将残渣用水清洗至pH中性，再将残渣、聚乙烯醇0.5份、聚乙二醇0.3份、水5份混合均匀，升温至85℃进行反应，得到白色浆液，喷雾干燥后得到改性吸附剂。
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