CN1313390C - 油田回注用采出水的处理方法 - Google Patents

Abstract

油田回注用采出水的处理方法，属水处理领域，采用生物处理和膜分离技术，针对油田采出水的水质特点，选择从自然界中经过筛选、接种、纯化而成的联合菌群，该专性联合菌群由芽孢杆菌属和极杆菌属组成，其活性大于10¹⁴个/克，针对性强，同时将生物技术与膜分离技术有机结合，反应器内污泥浓度高，泥龄长，出水混合物SS、浊度以及细菌含量几乎为零，处理后的出水达到回注水标准。

Description

油田回注用采出水的处理方法

技术领域

本发明属水处理领域，涉及一种油田采出水的微生物处理方法。

技术背景

石油开采污水中的主要污染物是原油和悬浮物以及大量的铁和硫化物、盐等，除油是石油开采废水处理的重要环节，目前多采用两级除油，即一级重力除油、二级沉凝除油法(混凝破乳除油)，这种除油法中需应用有机或无机混凝剂和破乳剂，经化学反应后其生成物一部分作为污泥排出，而另一部分存在于回注水中，使得石油开采废水的水质情况变得越来越复杂。石油开采废水中悬浮物的去除通常采用压力式或重力式两种方法，目前不少油田为保证出水水质而采用两级过滤，即一级双层滤料过滤，滤料通常采用石英砂和无烟煤，二级采用纤维球过滤或核桃壳过滤和精密过滤等。随着目前低渗透油藏开采规模的逐步扩大，对油田回注水水质提出了更高的要求。①为不堵塞地层，保持低渗透油藏的渗透性，其低渗透油层要求回注水的滤膜系数(0.45μm滤器)必须＞4，污染物颗粒直径必须＜0.45μm；②为不腐蚀管道，保持较高的采油效率，对DO、H₂S、CO₂、细菌的要求都有比较高的严格控制。采用常规的处理技术，均很难满足这些要求。

发明内容

本发明克服了上述不足，采用膜分离技术与生物技术有机结合的污水处理技术。油田废水中油主要以原油和浮油为主，它是一种含有多种烃类及其它有机物的复杂混合物，一般的微生物难以代谢降解，或者降解效率不高，本发明选用从自然界中经过筛选、接种、纯化而成的专性联合菌群，它们不但能降解水中的油，而且对CODcr的降解也十分明显；膜分离技术是利用膜分离设备将微生物反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省去二沉池和过滤池，活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污龄可分别控制，而难降解的有机物质在反应器中不断反应、降解。这种油田回注用采出水的处理，工艺简单、运行费用低、操作便利、生化反应器体积小、生化反应效率高、出水无菌体和悬浮物。本发明是这样来实施的：油田回注用采出水的处理方法，采用生物处理和膜分离技术，其特征在于油田采出水经初沉池、微生物反应池、膜分离装置、除氧装置后即可出水，其中：

(1)进水条件是：PH＝6-8、温度10-35℃、COD_cr≤2000mg/l、油≤250mg/l、SS≤500mg/l、含盐量25000-60000mg/L；

(2)在处理初始阶段，向微生物反应池中投加从自然界中筛选、接种、纯化而成的专性联合菌群，所述的专性联合菌群由芽孢杆菌属和极杆菌属组成，其活性大于10¹⁴个/克；

(3)微生物反应池中溶解氧≥2mg/l，水力停留时间为5-10小时。

本发明生化处理中使用的专性联合菌群是一组好氧菌，在有氧条件下起氧化分解作用，即污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁，被细菌所吸收，固体和胶体的有机物先是附着在细菌体外，由细菌所分泌的一种特殊的酶分解成可溶性的物质，再渗入细胞体内，从而细菌通过自身的生命过程——氧化、还原、合成等，把复杂的有机物氧化分解成简单的无机物(CO₂和H₂O等)，放出的能量一部分作为自身生存与繁殖的生命之源，在适宜条件下，微生物便以有机物为营养，因而来实现污水的净化。微生物处理系统就是予以专性联合菌群适当的环境和停留时间，使专性联合菌群在适宜的条件下不断生长和繁殖，其中尤其以进水温度以25-35℃，微生物反应池中的水力停留时间以6-8小时为佳。本发明采用的专性联合菌群为带有载体的粉状物，载体由谷类物质、营养剂、缓冲剂以及生物添加剂等组成，这些载体在污水中能帮助专性菌快速生长、繁殖，同时便于运载及保存。联合菌群的活化和投加方法：用25-30℃的自来水、污水以及联合菌群以9∶1∶1的比例预湿30-60分钟，间或搅拌后直接倒入微生物反应池内，其投加量为处理废水量的0.01-0.02％。为保持专性菌群的优势，在以后的运行过程中可定期投加一些维护量。本发明所述的方法中，在处理的初始阶段，向微生物反应池内投加活化的联合菌群以及适当的生物添加剂，并曝气，使微生物反应池内快速建立一个能有效降解污染物中石油烃和石化类污染物的、能有效地降解各种油类(从煤油至原油)以及各种微小颗粒的生物菌群，抑制了污水中硫酸盐还原菌的生长。

以膜分离通常为超滤代替活性污泥法中的二沉池，膜的截留的最小粒径为0.02μm，使分离效率大大提高，防止了专性菌的流失，确保回注水中细菌和SS含量几乎为零，同时生化反应器内微生物浓度从3-5g/l提高到15-20g/l，生化反应器体积减小，生化反应效率提高，延长了污泥污龄，使污水中难以生化降解的有机物质通过不断的循环分解，最终得到净化或转化为一种无害化产物。

本发明所述的方法中，经膜分离后的部分浓缩污泥回流至初沉池，一方面有效地沉降已生物降解后的剩余污泥，另一方面，浓缩污泥可有效地吸附污水中的油及有机物，使油水等充分得到混和，从而提高生物降解能力。

本发明所述的方法中，除氧过程可以采用真空除氧除CO₂，或采用先除CO₂再除O₂的方法，使出水O₂和CO₂满足回注水要求。

本发明针对油田采出水的水质特点，选择从自然界中经过筛选、接种、纯化而成的联合菌群，针对性强，同时将生物技术与膜分离技术有机结合，反应器内污泥浓度高，泥龄长，出水混合物SS、浊度以及细菌含量几乎为零，处理后的出水达到回注水标准，即：CODcr≤100mg/L，油≤5mg/L，SS≤3mg/L，细菌≤100mg/L，CO₂≤10mg/L，O₂≤0.1mg/L。

具体实施方式

实施例1，油田回注用采出水的处理方法，废水的流经途径为：油水分离器-接收罐-初沉池-微生物反应池-膜分离装置-除氧装置-出水，在处理初始阶段，向微生物反应池中投加从自然界中筛选、接种、纯化而成的活化联合菌群，该联合菌群由芽孢杆菌属和极杆菌属组成，其活性大于10¹⁴个，联合菌群为带有载体的粉状物，载体由谷类物质、营养剂、缓冲剂以及生物添加剂等组成，联合菌群在投加前是这样活化的：用25-30℃的自来水、污水以及联合菌群以9∶1∶1的比例预湿30-60分钟，间或搅拌后直接倒入微生物反应池内，其投加量为处理废水重量的0.01-0.02％。本方法中进水条件为：PH＝6-8、温度10-35℃、COD_cr≤2000mg/l、油≤250mg/l、SS≤500mg/l、含盐量25000-60000mg/L。含油废水经初沉池沉降大颗粒的杂质后，进入溶解氧≥2mg/l的微生物反应池，其内的水力停留时间控制在5-10小时左右，出水经膜超滤装置分离后进入除氧装置除去氧气和二氧化碳，经处理后的排出水中混合物SS、浊度以及细菌含量几乎为零，达到回注水标准，即：CODcr≤100mg/L，油≤5mg/L，SS≤3mg/L，细菌≤100mg/L，CO₂≤10mg/L，O₂≤0.1mg/L。

实施例2，参考实施例1，油田回注用采出水的处理过程中，进水温度设定在25-35℃之间，微生物反应池内的水力停留时间控制在6-8小时左右，在运行过程，为了保持菌群的优势，在微生物反应池中另投加适量的联合菌群维护量，另外将经膜分离后的部分浓缩污泥回流至初沉池。

本发明所述方法中微生物反应池形成可以是接触氧化池、活性污泥池和曝气滤池，膜处理单元中的膜组件可以是无机或有机的纤维膜或管状膜，除氧装置可以是真空除氧、化学除氧、解吸除氧、树脂除氧等，初沉池可以是重力式或斜板沉淀池。

Claims (7)

1.油田回注用采出水的处理方法，采用生物处理和膜分离技术，油田采出水经初沉池、微生物反应池、膜分离装置、除氧装置后即可出水，在处理初始阶段，向微生物反应池中投加从自然界中筛选、接种、纯化而成的专性联合菌群，所述的专性联合菌群由芽孢杆菌属(Bacillus cohn)和极杆菌属(Pseudomonas migula)组成，其活性大于10¹⁴个/克，其特征在于联合菌群为带有载体的粉状物，载体由谷类物质、营养剂、缓冲剂以及生物添加剂组成，联合菌群的活化和投加方法为：用25-30℃的自来水、污水及联合菌群以9∶1∶1的比例预湿30-60分钟，间或搅拌后投入微生物反应池，其投加量为处理废水重量的0.01-0.02％。

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于油田回注用采出水的进水条件是：PH＝6-8、温度10-35℃、COD_cr≤2000mg/l、油≤250mg/l、SS≤500mg/l、含盐量25000-60000mg/L。

3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于油田采出水的进水温度是25-35℃。

4.根据根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于微生物反应池中溶解氧≥2mg/l，水力停留时间为5-10小时。

5.根据根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于微生物反应池中的水力停留时间为6-8小时。

6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于微生物反应池在运行中还投加联合菌群的维护量。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于经膜分离后的部分污泥回流至初沉池。