CN114105421A - 油田复杂废水高效净化回注处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田含油废水净化处理技术领域，是一种油田复杂废水高效净化回注处理系统及处理方法，包括聚结除油器、隔油池、生物反应池、聚结过滤器和净化水罐，生物反应池包括沿介质流向依次连通的厌氧池、好氧池和澄清池，聚结除油器的进水口固定连通有来水管线，聚结除油器的出水口和隔油池的进水口之间固定连通有第一进水管线，隔油池的出水口和厌氧池的进水口之间固定连通有第二进水管线。本发明工艺流程简便高效，在对油田含油废水净化处理时效率高、效果好，化学药剂加药量降低60%以上，含油污泥量减少50%以上，对应的处理成本降低30%以上，具有高效、经济、环保的特点。

Description

油田复杂废水高效净化回注处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及油田含油废水净化处理技术领域，是一种油田复杂废水高效净化回注处理系统及处理方法。

背景技术

油田污水主要分为常规采出水和修井、压裂、三采等措施形成的复杂废水，特别是近年来伴随着国内致密油藏体积压裂的规模开发，压裂返排液（简称压裂废水）的处理规模和有效处理已成为致密油藏开发配套技术之一。压裂废水成分复杂，具有COD高、黏度大、乳化程度高、含盐量高等特点，在处理过程中所投加的化学药剂在压裂反排液中很难扩散，传质作用缓慢，造成处理时间长，效果差。对压裂废水，单一的物理或化学方法很难将其处理达到回注或外排标准。

目前压裂废水处理后回注或者外排都需要将其预处理破胶，方法通常采用高级化学氧化，臭氧氧化，超声波强化臭氧氧化，超临界水氧化，光催化氧化，微电解以及生物氧化。2018年新疆油田组织邀请国内外厂家针对玛湖油田压裂废水回注处理进行了现场工业化试验，参与单位将近20家，采用的工艺有“Fenton氧化-絮凝”、“混凝-氧化-吸附-光催化氧化”、“臭氧氧化-化学混凝-过滤”、“氧化混凝-微电解-吸附过滤”等，无论上述哪种工艺其本质还是需要将压裂废水中的有机物（滑溜水、胍胶等）氧化降解，降低污水粘度，再通过化学混凝和过滤的方式去除污水中的悬浮物和含油，达到注水指标要求。现场试验结束后新疆油田对各个厂家的处理效果和成本进行了分析，采用预氧化破胶的方式处理成本高达50元/m³以上。

油田压裂废水处理应进一步提质增效，朝着更为高效、经济、环保的方向发展，确保污水处理主控指标含油、悬浮物达到不同油藏的注水指标已显得尤为重要。近年来综合当前压裂废水处理技术特点以及现场推广的可行性，采用物理-化学-生物多手段联合，并选用高效的设备、聚结材料以及配套的化学药剂体系是今后油田压裂废水处理工艺优化的关键突破口和发展的方向。

发明内容

本发明提供了一种油田复杂废水高效净化回注处理系统及处理方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有油田含油废水特别是压裂返排液在净化处理时存在效果差、效率低的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种油田复杂废水高效净化回注处理系统，包括聚结除油器、隔油池、生物反应池、聚结过滤器和净化水罐，生物反应池包括沿介质流向依次连通的厌氧池、好氧池和澄清池，聚结除油器的进水口固定连通有来水管线，聚结除油器的出水口和隔油池的进水口之间固定连通有第一进水管线，隔油池的出水口和厌氧池的进水口之间固定连通有第二进水管线，澄清池的出水口和聚结过滤器的进水口之间固定连通有第三进水管线，聚结过滤器的出水口和净化水罐的进水口之间固定连通有第四进水管线，净化水罐的出水口固定连通有第五进水管线，来水管线上固定连通有除油剂加入管线，第二进水管线上固定连通有破胶剂加入管线，第三进水管线上固定连通有界面聚结剂加入管线。

下面是对上述技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述油田复杂废水高效净化回注处理系统可还包括污泥浓缩机和污泥脱水机，聚结除油器的排污口和污泥浓缩机的进口之间固定连通有第一排污管线，隔油池的排污口和第一排污管线之间固定连通有第二排污管线，聚结过滤器的排污口和第一排污管线之间固定连通有第三排污管线，污泥浓缩机的排泥口和污泥脱水机的进口之间固定连通有第四排污管线，聚结除油器的排污口和第二排污管线出口之间的第一排污管线上固定安装有第一阀门，第二排污管线上固定安装有第二阀门，第三排污管线上固定安装有第三阀门。

上述除油剂加入管线出口和聚结除油器的进水口之间的来水管线与第一进水管线之间可固定连通有第六进水管线，第六进水管线上固定安装有第四阀门，第六进水管线和聚结除油器的进水口之间的来水管线上固定安装有第五阀门，第六进水管线和聚结除油器的出水口之间的第一进水管线上固定安装有第六阀门。

上述隔油池可为顶部敞口，底部为排泥锥底的池体，隔油池的进水口设置在隔油池左侧壁面中部位置，隔油池的出水口设置在隔油池右侧壁面中部位置，隔油池顶部设有收油槽；好氧池池底设有曝气系统。

上述澄清池的出水口和界面聚结剂加入管线之间位置的第三进水管线上可设有第一污水提升泵，第五进水管线上设有第二污水提升泵。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种油田复杂废水高效净化回注处理方法，包括以下步骤：

步骤一：待处理的废水在来水管线内与除油剂混合后进入聚结除油器中，废水经聚结除油器内填充的聚结材料时，废水油相中的油粒聚结成较大且易于从水中被分离的油珠；

步骤二：聚结除油器处理后的废水经第一进水管线进入隔油池中进行沉降分离；

步骤三：沉降分离后的废水在第二进水管线内与破胶剂混合后进入生物反应池中进行降解处理，废水依次流经厌氧池、好氧池和澄清池，厌氧池和好氧池中设有生物填料，生物填料上附有微生物菌种；

步骤四：经降解处理后的废水在第三进水管线内与界面聚结剂混合后进入聚结过滤器中，废水中的含油、悬浮物在界面聚结剂作用下聚集并被聚结过滤器内填充的界面活性材料捕获，得到初步净化水；

步骤五：初步净化水经第四进水管线进入净化水罐中进行深度净化得到深度净化水，深度净化水经第五进水管线回注地层。

下面是对上述技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述经聚结过滤器处理后的初步净化水中含油、悬浮物含量不高于10mg/L。

上述界面活性材料筒压强度可为11.5MPa至13MPa，孔隙率42%至47%，密度1.6g/cm³至1.8g/cm³，比表面积大于2×10⁴cm²/g，与油的接触角θ为3°至5°，与水的接触角大于148°。

上述聚结材料采用亲油疏水型材料。

本发明工艺流程简便高效，在对油田含油废水净化处理时效率高、效果好，化学药剂加药量降低60%以上，含油污泥量减少50%以上，对应的处理成本降低30%以上，具有高效、经济、环保的特点。

附图说明

附图1为本发明实施例一、二的设备布置示意图。

附图中的编码分别为：1为聚结除油器，2为隔油池，3为厌氧池，4为好氧池，5为澄清池，6为聚结过滤器，7为净化水罐，8为来水管线，9为第一进水管线，10为第二进水管线，11为第三进水管线，12为第四进水管线，13为第五进水管线，14为第一污水提升泵,15为第二污水提升泵，16为除油剂加入管线，17为破胶剂加入管线，18为界面聚结剂加入管线，19为污泥浓缩机，20为污泥脱水机，21为第一排污管线，22为第二排污管线，23为第三排污管线，24为第四排污管线，25为第一阀门，26为第二阀门，27为第三阀门，28为第六进水管线，29为第四阀门，30为第五阀门，31为第六阀门。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1所示，该油田复杂废水高效净化回注处理系统包括聚结除油器1、隔油池2、生物反应池、聚结过滤器6和净化水罐7，生物反应池包括沿介质流向依次连通的厌氧池3、好氧池4和澄清池5，聚结除油器1的进水口固定连通有来水管线8，聚结除油器1的出水口和隔油池2的进水口之间固定连通有第一进水管线9，隔油池2的出水口和厌氧池3的进水口之间固定连通有第二进水管线10，澄清池5的出水口和聚结过滤器6的进水口之间固定连通有第三进水管线11，聚结过滤器6的出水口和净化水罐7的进水口之间固定连通有第四进水管线12，净化水罐7的出水口固定连通有第五进水管线13，来水管线8上固定连通有除油剂加入管线16，第二进水管线10上固定连通有破胶剂加入管线17，第三进水管线11上固定连通有界面聚结剂加入管线18。

根据需求，聚结除油器1、隔油池2、生物反应池、聚结过滤器6和净化水罐7均可为现有公知设备，如聚结除油器1可为专利CN211847824U公开的界面三相分离器，聚结过滤器6可为专利CN202022128706.X公开的新型油田污水聚结除油过滤器，使用时，在聚结除油器1内填充聚结材料，在厌氧池3投放厌氧微生物，在好氧池4内投放生物菌种，在聚结过滤器6中填充强亲水疏油的界面活性材料，待处理压裂废水在来水管线8内时，通过除油剂加入管线16加入除油剂，压裂废水与除油剂混合后进入聚结除油器1中，压裂废水中的游离油、乳化油流经聚结材料，油水界面膜快速破裂，油相被聚结材料捕获而滞留于聚结材料表面和孔隙内，随着捕获油粒的增加，油粒间会产生变形，从而合并聚结成较大易于从水中被分离的油珠，经聚结除油器1处理后的压裂废水经第一进水管线9进入隔油池2中，隔油池2为压裂废水提供了油、水、泥三相分离的时间和空间，压裂废水中的污泥沉降至隔油池2底部，压裂废水中的油相上浮至水层上方，而隔油池2内水层中的压裂废水经第二进水管线10流出，压裂废水在第二进水管线10中与经破胶剂加入管线17加入的破胶剂混合后进入生物反应池中，破胶剂使压裂废水中的冻胶发生降解，厌氧池3、好氧池4对压裂废水中的有机物进行有效降解，澄清池5作为压裂废水生物反应后的缓冲池，主要为后端处理设备提供稳定的水质，降低压裂废水中的溶解氧含量，降解处理后的压裂废水经第三进水管线11流出后与经界面聚结剂加入管线18加入的界面聚结剂混合后进入聚结过滤器6中，在界面聚结剂作用下压裂废水中的含油、悬浮物聚集，并被聚结过滤器6中的界面活性材料捕获而滞留于界面活性材料表面和孔隙内，从而确保聚结过滤器6出水含油、悬浮物控制在10mg/L以内，聚结过滤器6处理后的压裂废水经净化水罐7进一步净化后经第五进水管线13就可直接回注地层。通过聚结除油器1将压裂废水中的油分离出来，完成压裂废水的初步油分离处理，为隔油池2油、水、泥三相提供分离基础，有助于三相充分分离。澄清池5介于好氧池4和聚结过滤器6中间，目的在于降低从好氧池4处理后水质的溶解氧含量，进而减轻澄清池后端聚结过滤器6以及工艺管线设备的腐蚀速率。通过在第二进水管线10上设置破胶剂加入管线17，通过破胶剂加入管线17加入破胶剂，使压裂废水中的冻胶发生降解，可减轻后续生物反应池的处理负担。本发明所述装置，其中每一级设备都是为了减轻下一级设备的处理负荷（难度），所以顺序不可调整，也就是每一级设备都有不可替代的功能。本发明使用的破胶剂可为由聚醚和阳离子聚合物按8:2复配而成，其中阳离子聚合物为多乙烯多胺、甲醛、氯化胺和硫酸铝的聚合物，按重量百分数计，多乙烯多胺10%至40%、甲醛15%至50%、5%至20%氯化胺，余量为硫酸铝，通过阳离子聚合物和聚醚的吸附破乳作用，实现压裂废水中的高分子聚合脱稳。所用破胶剂对后续生物反应池的生物菌种的不良影响小，生物菌种的生物活性不会受到破胶剂的干扰。

优选的，好氧池4内投放的生物菌种是命名为不动杆菌(Acinetobacter sp.)Y2的微生物菌种，该不动杆菌已在2019年7月29日保藏于中国典型培养物保藏中心，其保藏编号为CCTCC NO：M 2019588；该不动杆菌Y2能够自身产生物表面活性剂，与合成类表面活性剂相比，且其所产生物表面活性剂具有更好的生物可降解性、低毒性、高效性、低临界胶束浓度等特征。同时，该不动杆菌Y2还能够显著增强压裂返排液中微生物活性，促进COD以及其中正构烷烃和多环芳烃的降解，此外，该不动杆菌Y2来源于压裂返排液，属于土著菌，相比于外源菌，土著菌具有更好的环境适应能力(压裂返排液组成复杂，其环境(盐度、pH等)恶劣，不适宜很多微生物的生存)，能更好地促进污染物的降解，因此，该不动杆菌Y2相对于其他菌种来说，兼具产生物表面活性剂性能好、对有机物降解能力出色以及对压裂返排液适应性强三大特性，在上述三大特性配合下，可高效修复压裂返排液，进一步的，所述好氧池4中设有用于负载该不动杆菌Y2的生物膜载体，生物膜载体选用组合型填料，填装体积为池有效容积的75％。

本发明中聚结除油器1加速了压裂废水中游离油、乳化油的聚并分离，隔油池2提供了油、水、泥三相分离时间和空间，生物反应池和聚结过滤器6实现压裂废水的净化，将注水主控指标含油、悬浮物降至10mg/L以下，满足高渗、中渗以及低渗油藏的注水要求，整个压裂废水净化处理过程中净化处理效率高、效果好，且处理成本低，具有显著的环保效益、社会效益和经济效益。

可根据实际需要，对上述实施例一作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，还包括污泥浓缩机19和污泥脱水机20，聚结除油器1的排污口和污泥浓缩机19的进口之间固定连通有第一排污管线21，隔油池2的排污口和第一排污管线21之间固定连通有第二排污管线22，聚结过滤器6的排污口和第一排污管线21之间固定连通有第三排污管线23，污泥浓缩机19的排泥口和污泥脱水机20的进口之间固定连通有第四排污管线24，聚结除油器1的排污口和第二排污管线22出口之间的第一排污管线21上固定安装有第一阀门25，第二排污管线22上固定安装有第二阀门26，第三排污管线23上固定安装有第三阀门27。根据需求，污泥浓缩机19和污泥脱水机20均可为现有公知设备，通过污泥浓缩机19和污泥脱水机20的设置由此实现污泥减量化处理。通过控制第一阀门25的开关，适时排出聚结除油器1内的污泥，通过控制第二阀门26的开关，适时排出隔油池2内的污泥，通过控制第三阀门27的开关，适时排出聚结过滤器6内的污泥。

如附图1所示，除油剂加入管线16出口和聚结除油器1的进水口之间的来水管线8与第一进水管线9之间固定连通有第六进水管线28，第六进水管线28上固定安装有第四阀门29，第六进水管线28和聚结除油器1的进水口之间的来水管线8上固定安装有第五阀门30，第六进水管线28和聚结除油器1的出水口之间的第一进水管线9上固定安装有第六阀门31。由此可根据待处理压裂废水中含油含量的高低选择压裂废水是否需要经聚结除油器1处理，如当压裂废水中含油以浮油为主且含量在50mg/L以内时，压裂废水可直接经第六进水管线28进入隔油池2中进行沉降处理，选择灵活性强。

具体的，隔油池2为顶部敞口，底部为排泥锥底的池体，隔油池2的进水口设置在隔油池2左侧壁面中部位置，隔油池2的出水口设置在隔油池2右侧壁面中部位置，隔油池2内部设有曝气装置，隔油池2顶部设有收油槽；好氧池4池底设有曝气系统。曝气装置和曝气系统均为现有公知设备，如两者均可为溶气气浮机，压裂废水进入隔油池2中，压裂废水中的污泥沉降至隔油池2底部，压裂废水中的油相上浮至水层上方进入收油槽，由此实现压裂废水中的水、油、泥三相的沉降分离。

如附图1所示，澄清池5的出水口和界面聚结剂加入管线18之间位置的第三进水管线11上设有第一污水提升泵14，第五进水管线13上设有第二污水提升泵15。通过第一污水提升泵14将澄清池5的水体输送至聚结过滤器6，通过第二污水提升泵15将净化水罐7的净化水输出。

实施例二：如附图1所示，该油田复杂废水高效净化回注处理方法，包括以下步骤：

步骤一：待处理的压裂废水在来水管线8内与除油剂混合后进入聚结除油器1中，压裂废水经聚结除油器1内填充的聚结材料时，压裂废水油相中的油粒聚结成较大且易于从水中被分离的油珠；

步骤二：聚结除油器1处理后的压裂废水经第一进水管线9进入隔油池2中进行沉降分离；

步骤三：沉降分离后的压裂废水在第二进水管线10内与破胶剂混合后进入生物反应池中进行降解处理，压裂废水依次流经厌氧池3、好氧池4和澄清池5，厌氧池3和好氧池4中设有生物填料，生物填料上附有微生物菌种；

步骤四：经降解处理后的压裂废水在第三进水管线11内与界面聚结剂混合后进入聚结过滤器6中，压裂废水中的含油、悬浮物在界面聚结剂作用下聚集并被聚结过滤器6内填充的界面活性材料捕获，得到初步净化水；

步骤五：初步净化水经第四进水管线12进入净化水罐7中进行深度净化得到深度净化水，深度净化水经第五进水管线13回注地层。

除油剂、聚结材料、破胶剂、生物填料、微生物菌种、界面聚结剂和界面活性材料均为现有公知技术，压裂废水净化处理时，待处理压裂废水在来水管线8内与除油剂混合后进入聚结除油器1中，压裂废水中的游离油、乳化油流经聚结材料，油水界面膜快速破裂，油相被聚结材料捕获而滞留于聚结材料表面和孔隙内，随着捕获油粒的增加，油粒间会产生变形，从而合并聚结成较大易于从水中被分离的油珠，经聚结除油器1处理后的压裂废水经第一进水管线9进入隔油池2中，隔油池2为压裂废水提供了油、水、泥三相分离的时间和空间，压裂废水中的污泥沉降至隔油池2底部，压裂废水中的油相上浮至水层上方，而隔油池2内水层中的压裂废水经第二进水管线10流出，压裂废水在第二进水管线10中与破胶剂混合后进入生物反应池中，破胶剂使压裂废水中的冻胶发生降解，厌氧池3、好氧池4对压裂废水中的有机物进行有效降解，澄清池5作为压裂废水生物反应后的缓冲池，为后端处理设备提供稳定的水质，降低压裂废水中的溶解氧含量，降解处理后的压裂废水经第三进水管线11流出后与经界面聚结剂加入管线18加入的界面聚结剂混合后进入聚结过滤器6中，在界面聚结剂作用下压裂废水中的含油、悬浮物聚集，并被聚结过滤器6中的界面活性材料捕获而滞留于界面活性材料表面和孔隙内，聚结过滤器6处理后的压裂废水经净化水罐7进一步净化后经第五进水管线13就可直接回注地层。

本发明的工艺利用化学、物理和生物手段实现油田复杂废水特别是修井液、压裂返排液的高效、经济、环保处理，整个工艺设备由聚结除油器1、隔油池2、生物反应池、聚结过滤器6及净化水罐7连接组成，并配套除油剂、聚结材料、破胶剂、生物填料、微生物菌种、界面聚结剂和界面活性材料，通过聚结除油器1、除油剂、聚结材料的配合加速复杂废水中游离油、乳化油的聚并分离，隔油池2提供了一定的油、水、泥三相分离时间和空间，生物反应池和聚结过滤器6实现复杂废水的高效净化，将注水主控指标含油、悬浮物降至10mg/L以下，满足高渗、中渗以及低渗油藏的注水要求。

本领域技术人员公知，压裂废水处理过程产生的污泥来源于两方面，一方面是废水本身携带的悬浮固相物，另一方面来源于处理废水所投加的化学药剂。比如传统工艺采用氧化+混凝沉降+过滤工艺，其中氧化需要投加氧化剂，通常为次氯酸钠，芬顿试剂，过硫酸盐等氧化物，混凝沉降阶段投加聚合氯化铝，聚合硫酸铁，聚合硫酸铝，聚合硫酸铝铁等不同类型的净水剂，聚丙烯酰胺助凝剂，上述过程因为药剂的化学反应均会产生污油泥，从而增加最终的污泥量。整套工艺充分利用工艺设备、材料和化学药剂的共同作用下，相对于传统的压裂液处理工艺而言，工艺流程缩短，化学药剂加药量降低60%以上，含油污泥量减少50%以上，对应的处理成本降低30%以上，体现出高效、经济、环保的特点。

具体的，经聚结过滤器6处理后的初步净化水中含油、悬浮物含量不高于10mg/L。

具体的，界面活性材料筒压强度为11.5MPa至13.0MPa，孔隙率42%至47%，密度1.6g/cm³至1.8g/cm³，比表面积大于2×10⁴cm²/g，与油的接触角θ为3°至5°，与水的接触角大于148°。由此材料表面呈现强亲水疏油特性。

具体的，本发明所用的聚结材料采用亲油疏水型材料，所述亲油疏水型材料可采用聚丙烯纤维或烷基乙烯聚合物纤维或申请号为CN201810714125.9的中国专利文献中公开的亲油疏水型界面材料。

实施例三：如图1所示，当废水中含油以游离油为主时，该油田复杂废水高效净化回注处理方法，包括以下步骤：

步骤一：待处理的废水在来水管线8内与除油剂混合后经第六进水管线28进入隔油池2中进行沉降分离；

步骤二：沉降分离后的废水在第二进水管线10内与破胶剂混合后进入生物反应池中进行降解处理，废水依次流经厌氧池3、好氧池4和澄清池5，厌氧池3和好氧池4中设有生物填料，生物填料上附有微生物菌种；

步骤三：经降解处理后的废水在第三进水管线11内与界面聚结剂混合后进入聚结过滤器6中，废水中的含油、悬浮物在界面聚结剂作用下聚集并被聚结过滤器6内填充的界面活性材料捕获，得到初步净化水；

步骤四：初步净化水经第四进水管线12进入净化水罐7中进行深度净化得到深度净化水，深度净化水经第五进水管线13回注地层。

由此可根据废水中乳化含油的高低，选择聚结除油器1的使用。

本发明根据来水乳化含油的高低以及不同油藏性质的注水指标要求，采用不同的处理方式，当废水中乳化含油率高时，利用聚结除油器1进行预处理，降低油水分离难度；当废水中乳化含油率低时，直接通过隔油池2沉降处理。

本发明中，界面活性材料为申请号为CN201810714125.9、名称为“油田采出液脱水用的界面材料及其制备方法和应用”的中国专利文献中公开的油田采出液脱水用的界面材料，在工艺设备、聚结材料和界面活性材料的共同作用下，相对于传统的压裂液处理工艺而言，除油剂、破胶剂、界面聚结剂的总加药量降低60%以上，含油污泥量减少50%以上，对应的处理成本降低30%以上，体现出高效、经济、环保的特点。

对比例：某油田压裂废水1方（1立方米），该油田压裂废水含油150mg/L，悬浮物100mg/L，采用传统工艺采用氧化+混凝沉降+过滤工艺对该压裂废水进行处理，加入氧化剂（次氯酸钠）投加量300g，净水剂（聚合氯化铝）投加240g，助凝剂（聚丙烯酰胺）20g，处理1方压裂废水产生含水率80%的污泥约4050g。

实施例四：某油田压裂废水1方（1立方米），该油田压裂废水含油150mg/L，悬浮物100mg/L，对该油田压裂废水的处理方法同实施例2，所用处理装置如实施例1所述油田复杂废水高效净化回注处理系统，除此以外，加入除油剂30g，破胶剂15g，界面聚结剂30g，处理1方压裂废水产生含水率80%的污泥约1625g，相比于对比例，本实施例综合污泥量降低59.9%。

实施例五：某油田压裂废水1方（1立方米），该油田压裂废水含油150mg/L，悬浮物100mg/L，对该油田压裂废水的处理方法同实施例2，所用处理装置如实施例1所述油田复杂废水高效净化回注处理系统，除此以外，加入除油剂35g，破胶剂12g，界面聚结剂25g，处理1方压裂废水产生含水率80%的污泥约1610g，相比于对比例，本实施例综合污泥量降低60.2%。

实施例四、实施例五中，除油剂由脂肪醇聚氧乙烯醚和聚醚按质量比1:3复配而得；破胶剂由聚醚和阳离子聚合物按8:2复配而成，其中阳离子聚合物为多乙烯多胺、甲醛、氯化胺和硫酸铝的聚合物，按重量百分数计，多乙烯多胺30%、甲醛45%、15%氯化胺，10%硫酸铝；界面聚结剂为十六烷基三甲基氯化铵；采用的聚结材料是申请号为CN201810714125.9、名称为“油田采出液脱水用的界面材料及其制备方法和应用”的中国专利文献中公开的亲油疏水型界面材料。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种油田复杂废水高效净化回注处理系统，其特征在于包括聚结除油器、隔油池、生物反应池、聚结过滤器和净化水罐，生物反应池包括沿介质流向依次连通的厌氧池、好氧池和澄清池，聚结除油器的进水口固定连通有来水管线，聚结除油器的出水口和隔油池的进水口之间固定连通有第一进水管线，隔油池的出水口和厌氧池的进水口之间固定连通有第二进水管线，澄清池的出水口和聚结过滤器的进水口之间固定连通有第三进水管线，聚结过滤器的出水口和净化水罐的进水口之间固定连通有第四进水管线，净化水罐的出水口固定连通有第五进水管线，来水管线上固定连通有除油剂加入管线，第二进水管线上固定连通有破胶剂加入管线，第三进水管线上固定连通有界面聚结剂加入管线。

2.根据权利要求1所述的油田复杂废水高效净化回注处理系统，其特征在于还包括污泥浓缩机和污泥脱水机，聚结除油器的排污口和污泥浓缩机的进口之间固定连通有第一排污管线，隔油池的排污口和第一排污管线之间固定连通有第二排污管线，聚结过滤器的排污口和第一排污管线之间固定连通有第三排污管线，污泥浓缩机的排泥口和污泥脱水机的进口之间固定连通有第四排污管线，聚结除油器的排污口和第二排污管线出口之间的第一排污管线上固定安装有第一阀门，第二排污管线上固定安装有第二阀门，第三排污管线上固定安装有第三阀门。

3.根据权利要求1或2所述的油田复杂废水高效净化回注处理系统，其特征在于除油剂加入管线出口和聚结除油器的进水口之间的来水管线与第一进水管线之间固定连通有第六进水管线，第六进水管线上固定安装有第四阀门，第六进水管线和聚结除油器的进水口之间的来水管线上固定安装有第五阀门，第六进水管线和聚结除油器的出水口之间的第一进水管线上固定安装有第六阀门。

4.根据权利要求1或2所述的油田复杂废水高效净化回注处理系统，其特征在于隔油池为顶部敞口，底部为排泥锥底的池体，隔油池的进水口设置在隔油池左侧壁面中部位置，隔油池的出水口设置在隔油池右侧壁面中部位置，隔油池内部设有曝气装置，隔油池顶部设有收油槽；好氧池池底设有曝气系统。

5.根据权利要求1或2所述的油田复杂废水高效净化回注处理系统，其特征在于澄清池的出水口和界面聚结剂加入管线之间位置的第三进水管线上设有第一污水提升泵，第五进水管线上设有第二污水提升泵。

6.一种应用权利要求1至5中任一项所述的油田复杂废水高效净化回注处理系统的油田复杂废水高效净化回注处理方法，包括以下步骤：

步骤一：待处理的废水在来水管线内与除油剂混合后进入聚结除油器中，废水经聚结除油器内填充的聚结材料时，废水油相中的油粒聚结成较大且易于从水中被分离的油珠；

步骤二：聚结除油器处理后的废水经第一进水管线进入隔油池中进行沉降分离；

步骤三：沉降分离后的废水在第二进水管线内与破胶剂混合后进入生物反应池中进行降解处理，废水依次流经厌氧池、好氧池和澄清池，厌氧池和好氧池中设有生物填料，生物填料上附有微生物菌种；

步骤四：经降解处理后的废水在第三进水管线内与界面聚结剂混合后进入聚结过滤器中，废水中的含油、悬浮物在界面聚结剂作用下聚集并被聚结过滤器内填充的界面活性材料捕获，得到初步净化水；

步骤五：初步净化水经第四进水管线进入净化水罐中进行深度净化得到深度净化水，深度净化水经第五进水管线回注地层。

7.根据权利要求6所述的油田复杂废水高效净化回注处理方法，其特征在于经聚结过滤器处理后的初步净化水中含油、悬浮物含量不高于10mg/L。

8.根据权利要求6或7所述的油田复杂废水高效净化回注处理方法，其特征在于界面活性材料筒压强度为11.5MPa至13MPa，孔隙率42%至47%，密度1.6g/cm³至1.8g/cm³，比表面积大于2×10⁴cm²/g，与油的接触角θ为3°至5°，与水的接触角大于148°。

9.根据权利要求6或7所述的油田复杂废水高效净化回注处理方法，其特征在于聚结材料采用亲油疏水型材料。

10.根据权利要求8所述的油田复杂废水高效净化回注处理方法，其特征在于聚结材料采用亲油疏水型材料。

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