CN111960577A - 一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法 - Google Patents
一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,包括:(1)采用盐析工艺对乳化类型油包水型含油废水进行脱稳处理;(2)将脱稳后的含油废水进行油相、水相、固相三相分离,获得合格达标的油相和固体渣相;(3)去除水相中的污染离子;(4)将去除污染离子后的产水进行固液分离;(5)将固液分离后的产水进行介质过滤,去除污染物;(6)将产水进行DTRO反渗透处理,获得达标合格清水。本发明处理后得到的回收油相含水率小于2%;固体渣相含油率小于5%;水相满足《污水综合排放标准》中的一级标准要求,充分实现了对含油废水的污染物减量化、资源化和环保无害化处置,非常适合大规模推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气钻探技术领域,具体涉及的是一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法。
背景技术
现有含油废水的处理方法主要有生物法、焚烧法、萃取法、调质离心法等。
生物法利用微生物降石油烃实现无害化处理,生物法通常适用于低含油率的含油废水处理,而大量油气田含油废水属于含油率在10%~20%以上的高含油废水。
焚烧法使得处置物内的资源未得到很好的资源化利用,且会产生大量有毒有害污染气体和粉尘。
萃取法会使用大化学试剂,易造成泄漏、安全、二次污染等问题。
调质离心法的关键在于调质,而调质一直是行业内需要解决的技术难点,现有的工艺技术尚有待进一步提高和优化,原因是含油废水乳化作用充分,相当稳定,极难脱稳,使得要实现油、水、渣三相分离并进一步分相资源化利用和环保处置较为困难,并且处理工艺多配套不完整,常因为简单处理或未有效完整达标处理而回注,造成回注的不确定性对地层及地下水有潜在的污染风险。
因此,有必要针对现有的含油废水处理方法进行改进。
发明内容
本发明提供了一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,主要针对乳化类型油包水型含油废水的处理,可以高效回收油相和水相,并且固体渣相达标,充分实现了对含油废水的污染物减量化、资源化和环保无害化处置。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,包括以下步骤:
(1)采用盐析工艺对乳化类型油包水型含油废水进行脱稳处理,其中,盐析工艺所用的盐析助剂由CaCl2和FeCl3·7H2O组成,该盐析助剂以重量计,每吨含油废水中,CaCl2、FeCl3·7H2O的用量比例为1~15%和1~20%;
(2)将脱稳后的含油废水进行油相、水相、固相三相分离,获得合格达标的油相和固体渣相;
(3)去除水相中的污染离子;
(4)将去除怃然离子后的产水进行固液分离;
(5)将固液分离后的产水进行介质过滤,去除污染物;
(6)将产水进行DTRO反渗透处理,获得达标合格清水。
具体地,所述步骤(2)中,将脱稳后的含油废水泵入三相分离器,分离转速3000~3500rpm,分离时间15~20min,实现油相、水相、固相三相分离。
具体地,所述步骤(3)中,采用除杂提质助剂去除水相中的污染离子,该除杂提质助剂以重量计,每吨水相中,FeCl3、Na2CO3、NaOH的用量比例为0~0.1%、0.2~0.5%、0~0.1%。
具体地,所述步骤(4)中,将除杂提质后的产水泵入板框压滤系统进行固液分离;所述的板框压滤系统采用高压隔膜压滤,压力值为0.6~0.8Mpa,隔膜尺寸为400~460目、0.038~0.030mm。
具体地,所述步骤(5)中,将固液分离后的产水泵入介质过滤系统,过滤去除污染物。介质过滤采用二级过滤,一级过滤采用多联滤料过滤器,填装的滤料由无烟煤+活性炭+核桃壳+石英砂组成,过滤精度为3~5μm;二级过滤采用改性纤维球过滤器过滤,过滤精度为1~2μm。
作为优选,所述一级过滤的滤料间隔交叉设置,层间距为20~50cm,过滤压力为0.04~0.6Mpa,反冲洗强度为0.4~0.6m3/min·m2,反冲时间为15~20min。
作为优选,所述二级过滤的纤维球球径为45~50mm,堆积密度为0.04~0.05g/cm2,填高250~300cm,过滤压力为0.04~0.6Mpa,反冲洗强度为0.4~0.6m3/min·m2,反冲时间为15~20min。
作为优选,所述步骤(6)中,DTRO采用叠管式,渗透压力为60~90bar,渗透孔径小于0.1nm。
进一步地,所述DTRO反渗透处理产生的低比例浓水经由60~90℃低温磁化全量蒸发,蒸发的凝结水进入O3催化氧化环节进行再处理,在O3催化氧化中,O3浓度为150~180mg/L,催化剂为C基TiO2-MnO2-Al2O3。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)通常来说,盐析法聚析的速度慢,沉降分离一般在24h以上,而且对乳化类型水包油型含油废水的处理效果不好,但该法由于操作简单,费用较低,所以使用较多,作为初级处理应用更为广泛。而针对乳化类型油包水型含油废水的初级处理来说,本发明采用的盐析助剂,通过选用CaCl2和FeCl3·7H2O两种物质,然后结合用量比例的设计,不仅提升了聚析的速度,缩短了沉降分离的时间(20h以内),而且很好地实现了高效脱稳处理,为后续油相、水相、固相三相的分离并获得合格达标的油相和固体渣相提供了有利的基础保障。
(2)本发明在含油废水脱稳后,针对固液分离的水相还依次进行了污染离子去除、固液分离、介质过滤去除污染物、DTRO反渗透处理,从而获得了符合要求(《污水综合排放标准》)的清水,并且环保无害,完全可以进行生产回用,大幅节约了水资源。
(3)本发明中,针对水相进行污染离子的去除是关键步骤,而其中的除杂提质助剂以Na2CO3为基础,根据实际情况配合FeCl3和/或NaOH,能充分除去水中潜在的污染离子。本发明设计的除杂提质助剂,组分选用巧妙、来源广泛、成本低廉,且用量比例设计恰当,为最终获得可以回用的产水提供了非常可靠的保障。
(4)本发明在进行水相处理的过程中,采用了二级介质过滤的方式,其中的一级过滤采用多联滤料(无烟煤+活性炭+核桃壳+石英砂)组合过滤,滤料间隔交叉设置,且过滤精度为3~5μm,如此设计,能进一步去除水相中的悬浮杂质、胶状杂质等;而二级过滤采用纤维球过滤,且球径45~50mm、过滤精度为1~2μm,如此可以发挥出介质过滤深层截污的能力,在结合一级过滤后,整体上充分确保了水相污染物的去除。
(5)本发明中,DTRO反渗透处理产生的低比例浓水经由60~90℃低温磁化全量蒸发,蒸发的凝结水进入O3催化氧化环节进行再处理,能进一步提升节约水资源的效果,实现整体工艺的闭环处置,进而在最大程度上实现废水零排放的效果和目的。
(6)本发明整体工艺设计合理、使用效果好、且无二次环境污染,同时,本发明工艺所涉及的设备可以实现模块化设计,自动化程度高,便于扩能、拆卸、移动及维护。因此,本发明充分实现了对含油废水的污染物减量化、资源化和环保无害化处置,非常适合大规模推广应用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明,本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
含油废水根据水质状况,分为乳化类型水包油型和油包水型,而本发明提供了一种含油废水脱稳三相分离的处理方法,针对于乳化类型油包水型含油废水的回收处理,如图1所示,本发明主要的工艺流程如下:
(1)采用盐析工艺对乳化类型油包水型含油废水进行脱稳处理,其中,采用的盐析助剂由CaCl2和FeCl3·7H2O组成,该盐析助剂以重量计,每吨含油废水中,CaCl2、FeCl3·7H2O的用量比例为1~15%和1~20%;
(2)将脱稳后的含油废水泵入三相分离器,分离转速为3000~3500rpm,分离时间为15~20min,实现油相、水相、固相三相分离;
(3)采用除杂提质助剂去除水相中的污染离子,该该除杂提质助剂以重量计,每吨水相中,FeCl3、Na2CO3、NaOH的用量比例为0~0.1%、0.2~0.5%、0~0.1%;
(4)将除杂提质后的产水泵入板框压滤系统进行固液分离;所述的板框压滤系统采用高压隔膜压滤,压力值为0.6~0.8Mpa,隔膜尺寸为400~460目、0.038~0.030mm;
(5)将固液分离后的产水泵入介质过滤系统,过滤去除污染物;介质过滤采用二级过滤,一级过滤采用多联滤料过滤器,填装的滤料由无烟煤+活性炭+核桃壳+石英砂组成,滤料间隔交叉设置,层间距为20~50cm,过滤压力为0.04~0.6Mpa,反冲洗强度为0.4~0.6m3/min·m2,反冲时间为15~20min,过滤精度为3~5μm;二级过滤采用改性纤维球过滤器过滤,纤维球球径为45~50mm,堆积密度为0.04~0.05g/cm2,填高250~300cm,过滤压力为0.04~0.6Mpa,反冲洗强度为0.4~0.6m3/min·m2,反冲时间为15~20min,过滤精度为1~2μm;
(6)介质过滤后的产水泵入DTRO反渗透系统深度处理,DTRO采用叠管式,渗透压力60~90bar,渗透孔径小于0.1nm,DTRO反渗透系统处理后即得到达标清水和低比例的浓水;
(7)低比例的浓水经由60~90℃低温磁化全量蒸发妥善处置,蒸发产生的凝结水部分泵入O3催化氧化系统,利用O3产生的羟基自由基·OH的强氧化性分解处理废滤液中所含的有机物和无机物污染物,其中的催化剂为C基TiO2-MnO2-Al2O3,O3的浓度为150~180mg/L,最后再泵入介质过滤单元以实现闭环工艺处理,得到更多的可回用清水。
实践表明,本发明处理后得到的回收油相含水率小于2%;固体渣相含油率小于5%;水相满足《污水综合排放标准》中的一级标准要求;不仅满足了固体渣相的达标排放要求,而且油相和水相完全可以回用,大幅节约了水资源,充分实现了含油废水的综合资源化利用。
本发明整体技术可靠,工艺紧凑、完善,功能稳定可靠,且无二次环境污染问题,成本低廉、效率高。因此,与现有技术相比,本发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一,不应当用于限制本发明的保护范围,凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色,其所解决的技术问题仍然与本发明一致的,均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)采用盐析工艺对乳化类型油包水型含油废水进行脱稳处理,其中,盐析工艺所用的盐析助剂由CaCl2和FeCl3·7H2O组成,该盐析助剂以重量计,每吨含油废水中,CaCl2、FeCl3·7H2O的用量比例为1~15%和1~20%;
(2)将脱稳后的含油废水进行油相、水相、固相三相分离,获得合格达标的油相和固体渣相;
(3)去除水相中的污染离子;
(4)将去除怃然离子后的产水进行固液分离;
(5)将固液分离后的产水进行介质过滤,去除污染物;
(6)将产水进行DTRO反渗透处理,获得达标合格清水。
2.根据权利要求1所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述步骤(2)中,将脱稳后的含油废水泵入三相分离器,分离转速3000~3500rpm,分离时间15~20min,实现油相、水相、固相三相分离。
3.根据权利要求1或2所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述步骤(3)中,采用除杂提质助剂去除水相中的污染离子,该除杂提质助剂以重量计,每吨水相中,FeCl3、Na2CO3、NaOH的用量比例为0~0.1%、0.2~0.5%、0~0.1%。
4.根据权利要求3所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述步骤(4)中,将除杂提质后的产水泵入板框压滤系统进行固液分离;所述的板框压滤系统采用高压隔膜压滤,压力值为0.6~0.8Mpa,隔膜尺寸为400~460目、0.038~0.030mm。
5.根据权利要求3或4所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述步骤(5)中,将固液分离后的产水泵入介质过滤系统,过滤去除污染物。介质过滤采用二级过滤,一级过滤采用多联滤料过滤器,填装的滤料由无烟煤+活性炭+核桃壳+石英砂组成,过滤精度为3~5μm;二级过滤采用改性纤维球过滤器过滤,过滤精度为1~2μm。
6.根据权利要求5所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述一级过滤的滤料间隔交叉设置,层间距为20~50cm,过滤压力为0.04~0.6Mpa,反冲洗强度为0.4~0.6m3/min·m2,反冲时间为15~20min。
7.根据权利要求6所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述二级过滤的纤维球球径为45~50mm,堆积密度为0.04~0.05g/cm2,填高250~300cm,过滤压力为0.04~0.6Mpa,反冲洗强度为0.4~0.6m3/min·m2,反冲时间为15~20min。
8.根据权利要求5~7任一项所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述步骤(6)中,DTRO采用叠管式,渗透压力为60~90bar,渗透孔径小于0.1nm。
9.根据权利要求8所述的一种乳化类型油包水型含油废水脱稳三相分离的处理方法,其特征在于,所述DTRO反渗透处理产生的低比例浓水经由60~90℃低温磁化全量蒸发,蒸发的凝结水进入O3催化氧化环节进行再处理,在O3催化氧化中,O3浓度为150~180mg/L,催化剂为C基TiO2-MnO2-Al2O3。
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