CN108191123A - 一种油田污水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水处理领域，具体涉及一种油田污水的处理系统。系统中的池子都有不同的功效，一级过滤池可处理大的固体颗粒，栅板可自由活动，避免固体颗粒造成堵塞，除油池内含有冻豆腐、芹菜具有吸油性的物质，增加吸油能力，且材料为天然物，不会造成污染，反应池的絮凝剂为改性海藻酸钠，海藻酸钠的分子链上含有大量的羧基，通过酯化反应采用盐酸，利用其中多样化结构上的活性基团，增强絮凝性，且海藻酸钠无毒，可被降解，电解池使用低压直流电源，不耗费化学药剂，有效去除油、重金属离子，二级过滤池内上层滤料为果壳，对除油具有良好功效，下层滤料为石英砂、无烟煤，具有极强的吸附性，可有效吸附污水中细小悬浮颗粒，来进一步提高出水水质。

Description

一种油田污水处理系统
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体涉及一种油田污水的处理系统。
背景技术
石油是地质勘探的主要对象之一，是一种粘稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存，主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。石油的地位十分重要，因此石油的开采也极为关键。在部分石油开采过程中，会产生大量的油田污水。
油田污水是指在采用注水开采的油田，从注水井注入油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油。随着油田开采年代的增长，采水液的含水率不断上升，有的区块已达到90%以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。油田污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。
目前现有技术中普遍采用的油田污水的处理方法主要有：物理法、化学法、物理化学法、生物法。
物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。其主要缺点是占地面积大、易堵，有表面活性剂时效果差、滤床要反复冲洗。
化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质，特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。其主要缺点是占地大，药剂用量大，污泥难处理。
油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。其主要缺点是占地大，药剂用量大，投资高，吸附剂再生。并且油田污水难以处理，对环境造成危害。目前现有的污水处理药剂，在用于油田污水处理后，所处理过的油田污水的COD、重金属含量仍然很高，只满足回注要求，没有达标处理，达不到水质排放的标准要求，如果外排会严重污染环境。
因此发明一种具有良好的净化能力，且不会对环境造成二次危害的安全高效的油田污水处理系统是油田采出水处理领域的实际需要也是前沿方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前油田污水处理中使用的水处理剂药剂用量大，且处理后的油田污水的COD、重金属含量仍然很高，易造成二次污染环境的问题，提供一种油田污水处理系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种油田污水处理系统，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将油田污水输送至一级过滤池中进行初步过滤，一级过滤池内设有栅板；
（2）将初步过滤后的油田污水排放至除油池，除油池内投放油田污水质量的
20~30%除油物质进行除油处理；
（3）将除油处理后的油田污水送至反应池中，向反应池内投放油田污水质量的
0.01~0.02%絮凝剂进行絮凝处理；
（4）将絮凝处理后的油田污水提升至电解池中，电解池内放置两个导电棒，导
电棒直接连接电池通电对油田污水进行电解处理；
（5）将电解处理后的油田污水输送至二级过滤池，二级过滤池内设有两个滤网，
两个滤网内装填两种滤料，上下分布，对油田污水进行深度过滤，过滤后，出水即可。
所述步骤（1）中栅板的倾斜角度为30~60℃，能够自由活动。
所述步骤（2）中除油物质是将芹菜放入榨汁机内进行榨汁，得榨汁液，按质量比1：3~4，将冻豆腐、榨汁液进行混合，浸泡10~15min，得浸泡物，将浸泡物进行冷冻干燥，收集干燥物，即得除油物质。
所述步骤（3）中絮凝剂制备方法是按重量份数计，取20~30份海藻酸钠、10~15份乙醇溶液、7~8份苯甲酸、7~8份甲醇溶液、3~4份氢氧化钠、3~4份盐酸，将海藻酸钠、乙醇溶液、苯甲酸放入容器中，在温度60~70℃下进行反应，反应2~3h，得反应物，先将氢氧化钠、甲醇溶液进行混合，得混合物a，再将盐酸、甲醇溶液进行混合，得混合物b，将反应物、混合物a、混合物b在温度35~40℃下进行反应，搅拌3~4h，得搅拌物，将搅拌物进行过滤，得滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，得洗涤后的滤渣，将洗涤后的滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即得絮凝剂。
所述步骤（5）中上层滤料是将酸枣壳进行粉碎，得粉碎物，按质量比3~4：0.8，将粉碎物、聚乙二醇进行球磨，得球磨物，即得上层滤料。
所述步骤（5）中下层滤料是将无烟煤进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物、石英砂进行混合，得混合物，即得下层滤料。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明为油田污水处理系统，系统中每个池子都有不同的功效，其中一级过滤池是用来处理大的固体颗粒，而且栅板可自由活动，避免固体颗粒太多造成堵塞的问题，除油池内的除油物质以冻豆腐、芹菜为材料，它们本身具有吸油特性，两者结合，增加吸油能力，且它们都为天然材料，不会造成污染问题，反应池内的絮凝剂是为改性海藻酸钠，由于海藻酸钠的分子链上含有大量的羧基，因此改性通过酯化反应及采用盐酸、氢氧化钠、甲醇进行胯化反应，利用其中多样化的结构上的活性基团，增强其絮凝性能，且海藻酸钠安全无毒，可被完全生物降解，不会造成二次污染环境，电解池使用低压直流电源，不耗费大量化学药剂，能够有效去除水中油、重金属离子，二级过滤池内上层滤料为果壳滤料，对除油具有良好功效，下层滤料为石英砂、无烟煤的结合，具有极强的吸附作用，能够有效吸附污水中细小悬浮颗粒，从而进一步提高出水水质。
附图说明
图1为本发明油田污水处理系统示意图。
具体实施方式
除油物质是将芹菜放入榨汁机内进行榨汁，得榨汁液，按质量比1：3~4，将冻豆腐、榨汁液进行混合，浸泡10~15min，得浸泡物，将浸泡物进行冷冻干燥，收集干燥物，即得除油物质。
絮凝剂制备方法是按重量份数计，取20~30份海藻酸钠、10~15份1.2mol/L乙醇溶液、7~8份苯甲酸、7~8份1.2mol/L甲醇溶液、3~4份氢氧化钠、3~4份盐酸，将海藻酸钠、乙醇溶液、苯甲酸放入容器中，在温度60~70℃下进行反应，反应2~3h，得反应物，先将氢氧化钠、甲醇溶液进行混合，得混合物a，再将盐酸、甲醇溶液进行混合，得混合物b，将反应物、混合物a、混合物b在温度35~40℃下进行反应，搅拌3~4h，得搅拌物，将搅拌物进行过滤，得滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，得洗涤后的滤渣，将洗涤后的滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即得絮凝剂。
上层滤料是将酸枣壳进行粉碎，得粉碎物，按质量比3~4：0.8，将粉碎物、聚乙二醇进行球磨，速率为30~40r/min，得球磨物，即得上层滤料。
下层滤料是将无烟煤进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物、石英砂进行混合，得混合物，即得下层滤料。
一种油田污水处理系统，该制备方法包括如下步骤：
（1）将油田污水输送至一级过滤池中进行初步过滤，一级过滤池内设有栅板，栅板的倾斜角度为30~60℃，能够自由活动；
（2）将初步过滤后的油田污水排放至除油池，除油池内投放油田污水质量的
20~30%除油物质进行除油处理，静置1~2h；
（3）将除油处理后的油田污水送至反应池中，向反应池内投放油田污水质量的
0.01~0.02%絮凝剂进行絮凝处理，处理时间为30~40min；
（4）将絮凝处理后的油田污水提升至电解池中，电解池内放置两个导电棒，导
电棒直接连接电池通电对油田污水进行电解处理，电池的电压为1000~1200V；
（5）将电解处理后的油田污水输送至二级过滤池，二级过滤池内设有两个滤网，
两个滤网内装填两种滤料，上下分布，对油田污水进行深度过滤，过滤后，出水即可。
实施例1
除油物质是将芹菜放入榨汁机内进行榨汁，得榨汁液，按质量比1：3，将冻豆腐、榨汁液进行混合，浸泡10min，得浸泡物，将浸泡物进行冷冻干燥，收集干燥物，即得除油物质。
絮凝剂制备方法是按重量份数计，取20份海藻酸钠、10份1.2mol/L乙醇溶液、7份苯甲酸、7份1.2mol/L甲醇溶液、3份氢氧化钠、3份盐酸，将海藻酸钠、乙醇溶液、苯甲酸放入容器中，在温度60℃下进行反应，反应2h，得反应物，先将氢氧化钠、甲醇溶液进行混合，得混合物a，再将盐酸、甲醇溶液进行混合，得混合物b，将反应物、混合物a、混合物b在温度35℃下进行反应，搅拌3h，得搅拌物，将搅拌物进行过滤，得滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，得洗涤后的滤渣，将洗涤后的滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即得絮凝剂。
上层滤料是将酸枣壳进行粉碎，得粉碎物，按质量比3：0.8，将粉碎物、聚乙二醇进行球磨，速率为30r/min，得球磨物，即得上层滤料。
下层滤料是将无烟煤进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物、石英砂进行混合，得混合物，即得下层滤料。
一种油田污水处理系统，该制备方法包括如下步骤：
（1）将油田污水输送至一级过滤池中进行初步过滤，一级过滤池内设有栅板，栅板的倾斜角度为30℃，能够自由活动；
（2）将初步过滤后的油田污水排放至除油池，除油池内投放油田污水质量的
20%除油物质进行除油处理，静置1h；
（3）将除油处理后的油田污水送至反应池中，向反应池内投放油田污水质量的
0.01%絮凝剂进行絮凝处理，处理30min；
（4）将絮凝处理后的油田污水提升至电解池中，电解池内放置两个导电棒，导
电棒直接连接电池通电对油田污水进行电解处理，电池的电压为1000V；
（5）将电解处理后的油田污水输送至二级过滤池，二级过滤池内设有两个滤网，
两个滤网内装填两种滤料，上下分布，对油田污水进行深度过滤，过滤后，出水即可。
实施例2
除油物质是将芹菜放入榨汁机内进行榨汁，得榨汁液，按质量比1：3，将冻豆腐、榨汁液进行混合，浸泡13min，得浸泡物，将浸泡物进行冷冻干燥，收集干燥物，即得除油物质。
絮凝剂制备方法是按重量份数计，取25份海藻酸钠、13份1.2mol/L乙醇溶液、7份苯甲酸、7份1.2mol/L甲醇溶液、3份氢氧化钠、3份盐酸，将海藻酸钠、乙醇溶液、苯甲酸放入容器中，在温度65℃下进行反应，反应2.5h，得反应物，先将氢氧化钠、甲醇溶液进行混合，得混合物a，再将盐酸、甲醇溶液进行混合，得混合物b，将反应物、混合物a、混合物b在温度38℃下进行反应，搅拌3h，得搅拌物，将搅拌物进行过滤，得滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，得洗涤后的滤渣，将洗涤后的滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即得絮凝剂。
上层滤料是将酸枣壳进行粉碎，得粉碎物，按质量比3：0.8，将粉碎物、聚乙二醇进行球磨，速率为35r/min，得球磨物，即得上层滤料。
下层滤料是将无烟煤进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物、石英砂进行混合，得混合物，即得下层滤料。
一种油田污水处理系统，该制备方法包括如下步骤：
（1）将油田污水输送至一级过滤池中进行初步过滤，一级过滤池内设有栅板，栅板的倾斜角度为45℃，能够自由活动；
（2）将初步过滤后的油田污水排放至除油池，除油池内投放油田污水质量的
25%除油物质进行除油处理，静置1.5h；
（3）将除油处理后的油田污水送至反应池中，向反应池内投放油田污水质量的
0.015%絮凝剂进行絮凝处理，处理35min；
（4）将絮凝处理后的油田污水提升至电解池中，电解池内放置两个导电棒，导
电棒直接连接电池通电对油田污水进行电解处理。电池电压为1100V；
（5）将电解处理后的油田污水输送至二级过滤池，二级过滤池内设有两个滤网，
两个滤网内装填两种滤料，上下分布，对油田污水进行深度过滤，过滤后，出水即可。
实施例3
除油物质是将芹菜放入榨汁机内进行榨汁，得榨汁液，按质量比1：4，将冻豆腐、榨汁液进行混合，浸泡15min，得浸泡物，将浸泡物进行冷冻干燥，收集干燥物，即得除油物质。
絮凝剂制备方法是按重量份数计，取30份海藻酸钠、15份1.2mol/L乙醇溶液、8份苯甲酸、8份1.2mol/L甲醇溶液、4份氢氧化钠、4份盐酸，将海藻酸钠、乙醇溶液、苯甲酸放入容器中，在温度70℃下进行反应，反应3h，得反应物，先将氢氧化钠、甲醇溶液进行混合，得混合物a，再将盐酸、甲醇溶液进行混合，得混合物b，将反应物、混合物a、混合物b在温度40℃下进行反应，搅拌4h，得搅拌物，将搅拌物进行过滤，得滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，得洗涤后的滤渣，将洗涤后的滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即得絮凝剂。
上层滤料是将酸枣壳进行粉碎，得粉碎物，按质量比4：0.8，将粉碎物、聚乙二醇进行球磨，速率为40r/min，得球磨物，即得上层滤料。
下层滤料是将无烟煤进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物、石英砂进行混合，得混合物，即得下层滤料。
一种油田污水处理系统，该制备方法包括如下步骤：
（1）将油田污水输送至一级过滤池中进行初步过滤，一级过滤池内设有栅板，栅板的倾斜角度为60℃，能够自由活动；
（2）将初步过滤后的油田污水排放至除油池，除油池内投放油田污水质量的
30%除油物质进行除油处理，静置2h；
（3）将除油处理后的油田污水送至反应池中，向反应池内投放油田污水质量的
0.02%絮凝剂进行絮凝处理，处理40min；
（4）将絮凝处理后的油田污水提升至电解池中，电解池内放置两个导电棒，导
电棒直接连接电池通电对油田污水进行电解处理，电池的电压为1200V；
（5）将电解处理后的油田污水输送至二级过滤池，二级过滤池内设有两个滤网，
两个滤网内装填两种滤料，上下分布，对油田污水进行深度过滤，过滤后，出水即可。
对比例：山东某环保科技有限公司发明的油田污水处理系统
方法：选取4份500mL的油田污水，将其分别用实施例与对比例所发明的油田污水处理系统对其进行净化处理。
按照 GB13200–91《水质–浊度的测定》的规定来测定系统对污水的处理情况。
检测项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例
除浊度（%） 73.9 89.8 95.5 62.1
COD去除率（%） 69.7 76.9 82 56
除浊后铁铝的含有量（%） 37.8 30.2 17.9 57.9
由上可知，本发明所制备的油田污水处理系统具备除浊度高，除重金属效率高，不会对周围环境造成二次污染的良好性能，是一种安全且高效的油田污水处理系统，值得推广和使用。

Claims (6)

1.一种油田污水处理系统，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：
（1）将油田污水输送至一级过滤池中进行初步过滤，一级过滤池内设有栅板；
（2）将初步过滤后的油田污水排放至除油池，除油池内投放油田污水质量的
20~30%除油物质进行除油处理；
（3）将除油处理后的油田污水送至反应池中，向反应池内投放油田污水质量的
0.01~0.02%絮凝剂进行絮凝处理；
（4）将絮凝处理后的油田污水提升至电解池中，电解池内放置两个导电棒，导
电棒直接连接电池通电对油田污水进行电解处理；
（5）将电解处理后的油田污水输送至二级过滤池，二级过滤池内设有两个滤网，
两个滤网内装填两种滤料，上下分布，对油田污水进行深度过滤，过滤后，出水即可。
2.根据权利要求1所述油田污水处理系统，其特征在于，所述步骤（1）中栅板
的倾斜角度为30~60℃，能够自由活动。
3.根据权利要求1所述油田污水处理系统，其特征在于，所述步骤（2）中除油
物质是将芹菜放入榨汁机内进行榨汁，得榨汁液，按质量比1：3~4，将冻豆腐、榨汁液进行混合，浸泡10~15min，得浸泡物，将浸泡物进行冷冻干燥，收集干燥物，即得除油物质。
4.根据权利要求1所述油田污水处理系统，其特征在于，所述步骤（3）中絮凝
剂制备方法是按重量份数计，取20~30份海藻酸钠、10~15份乙醇溶液、7~8份苯甲酸、7~8份甲醇溶液、3~4份氢氧化钠、3~4份盐酸，将海藻酸钠、乙醇溶液、苯甲酸放入容器中，在温度60~70℃下进行反应，反应2~3h，得反应物，先将氢氧化钠、甲醇溶液进行混合，得混合物a，再将盐酸、甲醇溶液进行混合，得混合物b，将反应物、混合物a、混合物b在温度35~40℃下进行反应，搅拌3~4h，得搅拌物，将搅拌物进行过滤，得滤渣，将滤渣用去离子水洗涤，得洗涤后的滤渣，将洗涤后的滤渣进行冷冻干燥，收集干燥物，即得絮凝剂。
5.根据权利要求1所述油田污水处理系统，其特征在于，所述步骤（5）中上层滤料是将酸枣壳进行粉碎，得粉碎物，按质量比3~4：0.8，将粉碎物、聚乙二醇进行球磨，得球磨物，即得上层滤料。
6.根据权利要求1所述油田污水处理系统，其特征在于，所述步骤（5）中下层滤料是将无烟煤进行粉碎，得粉碎物，按质量比1：1，将粉碎物、石英砂进行混合，得混合物，即得下层滤料。
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