CN1281517C - 一种含聚合物的采油污水处理方法 - Google Patents

一种含聚合物的采油污水处理方法 Download PDF

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Abstract

一种含聚合物的采油污水处理方法，它涉及一种污水处理工艺，具体涉及一种含聚合物的采油污水处理工艺。本发明按照下述步骤进行污水处理：含聚合物的采油污水进行沉降分离；对沉降出水进行二级过滤；然后对过滤出水进行氧化处理；最后对氧化出水进行精细过滤处理。本发明在部分保留油田现行处理工序的基础上，引进新的高效处理工序，既利用了现行工艺的处理能力，又实现了对污水的深度处理，提高了整个工艺对水质波动的适应能力，保证处理后污水的水质能够达到各渗透率油层的注水标准。通过本发明的工艺处理的含聚合物采油污水可以达到各渗透率油层的注水标准，而且很好的解决了现有工艺处理效果受HPAM含量变化影响大、出水质量没有保证的问题。

Description

一种含聚合物的采油污水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理工艺，具体涉及一种含聚合物的采油污水处理工艺。
背景技术：
聚合物驱油技术(在注入水中加入一定量的高分子聚合物)是我国应用最广的三次采油技术，如2000年的时候，在大庆油田聚合物驱油产量已达900×104吨，占其总产量的17％。含聚合物采油污水就是伴随着聚合物驱油的开展而产生的，并随着该技术的推广，污水量不断增大。含聚合物采油污水与常规采油污水最大的不同点在于，它含有大量残余的聚合物-聚丙烯酰胺(简称为HPAM)，在大庆油田的某些采油厂，采油污水中HPAM的含量已达1000mg/L以上。HPAM的存在对污水的性质影响很大，具体表现为：(1)增大污水的粘度；(2)减小污水中油滴粒径，含聚合物采油污水中油滴粒径值为3～5微米，而常规采油污水中油滴粒径值在30微米以上；(3)提高污水乳化程度。这些影响都能导致油水分离困难，使污水处理难度大大增加。采用传统的沉降(混凝沉降和自然沉降)-过滤工艺已不能保证处理后污水达到回注标准，需要寻找新的处理工艺，而且面对各油田陆续开发低渗透率油藏的实际情况，也要求开发新的处理工艺，提高处理后污水的水质，满足对水质的更高要求。申请号03123565中公开的一种“聚合物驱采出污水系统处理工艺”，该工艺对传统的沉降和过滤工艺进行了改进，虽然该处理工艺与传统的沉降-过滤处理工艺相比，具有工艺流程简单、设备体积小、除油效率高和工程投资小的优点，但是无论是横向流聚结除油器还是水力旋流除油器，其除油效率都受污水粘度和乳化程度的影响，含聚合物采油污水的粘度和乳化程度通常随HPAM的含量增加而提高，HPAM含量随生产时间的延长变化很大，从见聚初期的几毫克每升到目前的上千毫克每升，其粘度和乳化程度也在不断增大，上述处理工艺能否适应如此大的水质波动还有待于实践检验，且其出水水质所达到的标准为高、中渗透层的注水标准，达不到低渗透层的标准。此外HPAM是伤害低渗透层的重要物质，而该处理工艺对污水中的HPAM基本没有去除效果。
发明内容：
本发明的目的是提供一种含聚合物的采油污水处理方法，该方法在部分保留油田现行处理工序的基础上，引进新的高效处理工序，既利用了现行工艺的处理能力，又实现了对污水的深度处理，提高了整个工艺对水质波动的适应能力，保证处理后污水的水质能够达到各渗透率油层的注水标准。本发明是这样处理含聚合物的采油污水的：(一)含聚合物的采油污水进行沉降分离；(二)对沉降出水进行二级过滤；(三)然后对过滤出水进行氧化处理；(四)最后对氧化出水进行精细过滤处理。本发明的氧化处理原理为：以臭氧和过氧化氢为氧化剂，辅以主波长为254nm的低压汞灯为光源的紫外/臭氧/过氧化氢组合，氧化剂在水中反应产生氧化性极强的自由基(如羟基自由基HO·)，通过自由基与污水中的石油类有机物和难降解的大分子有机物质聚丙烯酰胺之间进行加合、取代、电子转移、断键等，将其降解为小分子物质或二氧化碳和水，接近完全矿化，本发明的外/臭氧/过氧化氢组合处理污水具有以下特点：HO·自由基氧化能力强(氧化还原电位为2.80V)，可以无选择的氧化降解含聚合物采油污水中的各种有机物，将其降解为二氧化碳、水和无机盐；该过程为物理化学过程，可根据进出水情况控制反应进行程度；氧化剂H2O2和O3反应后变成O2和水等，没有二次污染，不会向污水中引入新的物质，且H2O2和O3是有效的消毒剂，且能抑制消毒后水中微生物的再生长，这对于油田污水回注要求的杀菌防腐蚀很有意义。通过本发明的工艺处理的含聚合物采油污水可以达到各渗透率油层的注水标准，而且很好的解决了现有工艺处理效果受HPAM含量变化影响大、出水质量没有保证的问题。
具体实施方式：
具体实施方式一：本实施方式按照下述步骤进行污水处理：(一)含聚合物的采油污水进行沉降分离；(二)对沉降出水进行二级过滤；(三)然后对过滤出水进行氧化处理；(四)最后对氧化出水进行精细过滤处理。所述二级过滤为果壳深床过滤和双层滤料过滤。所述氧化处理过程为：过滤出水进入氧化反应器中，将光源紫外灯沿纵轴方向设置在反应器内，过氧化氢从反应器下部泵入，臭氧由臭氧发生器产生，通过反应器底部的布气装置通入反应器中。所述氧化反应器为聚光型光化学反应器。所述精细过滤处理过程为：氧化反应器出水依次进入棉芯预滤器进行棉芯预过滤和聚丙烯中空纤维精滤器进行精细过滤。所述精细过滤可滤除滤料为粒径≥2μm的颗粒物。
具体实施方式二：本实施方式将对含聚合物采油污水处理方法进行详细说明：(一)含聚合物采油污水首先进入组合式沉降分离罐，在罐内进行油水分离和颗粒物的沉降分离，去除污水中的浮油、不稳定乳化油和易沉降的颗粒物；(二)沉降出水依此进入果壳深床过滤器和双层滤料过滤器进行二级过滤，进一步去除污水中的油和颗粒物，上述沉降-二级过滤处理工序为大庆油田部分采油厂现行污水处理工序；(三)过滤出水接下来进入高级氧化反应器，在反应器内污水中的油将得到彻底的去除，HPAM大分子被氧化降解为小分子，甚至彻底矿化，高级氧化的处理程度可根据实际进水情况，通过调整紫外灯的功率、过氧化氢和臭氧的投加量或污水在反应器内的停留时间来控制，本实施方式中的高级氧化反应器为聚光型光化学反应器，光源紫外灯沿纵轴方向设置在反应器内，过氧化氢从反应器下部泵入，臭氧由臭氧发生器产生，通过反应器底部的布气装置通入反应器；(四)高级氧化反应器出水进入棉芯预滤器和聚丙烯中空纤维精滤器进行精细过滤，精细过滤可滤除滤料为粒径≥2μm的颗粒物，精细过滤出水即可作为油田回用之水。

Claims (3)

1、一种含聚合物的采油污水处理方法，其特征在于所述方法按照下述步骤进行污水处理：(一)含聚合物的采油污水进行组合式沉降分离；(二)对沉降出水进行果壳深床过滤和双层滤料过滤；(三)然后过滤出水进入氧化反应器中，将光源紫外灯沿纵轴方向设置在反应器内，过氧化氢从反应器下部泵入，臭氧由臭氧发生器产生，通过反应器底部的布气装置通入反应器中，对过滤出水进行氧化处理；(四)氧化反应器出水依次进入棉芯预滤器进行棉芯预过滤和聚丙烯中空纤维精滤器进行精细过滤。
2、根据权利要求1所述的一种含聚合物的采油污水处理方法，其特征在于所述氧化反应器为聚光型光化学反应器。
3、根据权利要求1所述的一种含聚合物的采油污水处理方法，其特征在于所述精细过滤中可滤除滤料为粒径≥2μm的颗粒物。
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