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油田废水处理技术汇总【图文】~2
2018-3-6 11:27 中国泵阀制造网 作者:佚名 点击:4744
【中国泵阀制造网 行业论文】我国大部分油田都是采用注水的方式(注水压裂)开采的,每生产1吨原油约需注水2~3吨,因此,往往在原油开采上来,采油废水也随原油进入集输系统中。特别油田生产后期,原油含水可高达90%以上。此外,在钻井、洗井过程中,也有废水产生,油田废水就是原油开采全过程中所产生的废水的统称。油田废水只有经过处理才可以回注到地层中,本文总结了油田废水常用的处理方法。

2、离心分离

离心分离也是利用油水密度差,在液流高速旋转时,受到不等离心力的作用而实现油水分离。其特点是设备体积小、分离效率高。但其对原油相对密度大于0.9的含油废水适应能力差。

3、压力沉降

压力沉降除油技术是在除油设备中装填有使油珠聚结的材料,当含油废水经过聚结材料层后,细小油珠变成较大油滴,加快了油的上升速度,从而缩短了废水停留时间,减小了设备体积。其特点是设备综合采用了聚结斜板技术,大大提高了除油效率,但其适用于来水水量变化、水质变化的能力要比隔油罐差。

4、粗粒化法

粗粒化是指油田废水通过粗粒化除油罐时,粗粒化材料使油田废水中的油珠粒径由小变大的过程。粗粒化法主要在重力沉降除油工艺前使用。

聚结(粗粒化)除油器

5、过滤

过滤技术是根据滤后水质的要求不同分为粗过滤、细过滤和精细过滤。水质推荐标准,悬浮物固体含量为1.0~5.0 mg/L,颗粒直径为2.0~5.0μm。过滤技术利用多孔介质从水中分离不溶解固体的技术,常用于废水的末段处理,所用的过滤器有重力过滤器和加压过滤器。过滤的核心技术是滤料的选择与再生。采用粒状材料为滤料(如石英砂、核桃壳和无烟煤等)通过润湿聚结和碰撞聚结作用,除去废水中的油和悬浮物。其优点是出水水质好,设备投资少,缺点是运行费用较高,适应负荷变化能力弱,易堵塞。而且,由于滤料粒径受到限制无法进一步减小粒料粒径来提高过虑精度和效率。近年来,随着纤维材料的应用和发展,以纤维材料为滤料的纤维滤料过滤器,一般处理精度可达到出水水质含油小于1.5~2 mg/L,悬浮物粒径小于5μm。

过滤技术

油田污水深度处理技术

化学法

化学处理法是指利用化学反应,通过向废水中加入化学药剂或采用电化学等方式除去有害物质的方法。

1、絮凝沉淀法

絮凝法主要是通过向废水中加入絮凝药剂,使废水中的悬浮物形成絮凝物聚结下沉,该过程不仅可以除去废水中的悬浮物和胶体粒子,降低COD值,而且,还可以除去细菌等。是指在絮凝剂的作用下,油田废水中的胶体和细微悬浮物发生静电中和、吸附或桥接,最终生成絮凝体被除去。化学絮凝法作为预处理技术在各大油田中被广泛应用,常与气浮法联合使用。

絮凝法的技术核心在于研发新的化学药剂,来提高去污效率,扩展去污范围。油田水处理用的絮凝剂主要分为无机、有机和生物絮凝剂三类。

絮凝沉淀法

无机絮凝剂主要有无机化合物(如硫酸铝、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁等)和无机聚合物(聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁等高聚物),其中无机聚合物是60年代后发展起来的一类新型絮凝剂,由于其功效成倍提高,有逐步成为主流絮凝剂的趋势。

有机絮凝剂有低分子量的阳离子聚合物(如聚胺等)和高分子量的聚合物(如聚炳烯酰胺及其衍生物)。与无机高分子絮凝剂相比,它的用量少,产生的絮体大、沉降速度快、受共存盐、pH值和温度的影响小,效果明显、且种类繁多,在油田水处理中得到广泛应用。在企业的日常油田废水处理中,运用化学絮凝法时,大多以丙烯酰胺和丙烯酸的二元及三元共聚物作为有机高分子絮凝剂来吸附油污。但由于聚丙烯酰胺具有毒性、难生物降粘,目前天然改性高分子絮凝剂和两性高聚物等环保型的无害水处理剂的研究倍受人们关注,如Doyle D.H.等人则研制出了新型的聚合物有机粘土来去除油污中的胶体和溶解性物质。国内新合成的以F691粉(主要成分水溶性多聚糖、纤维素、木质素单宁)为原料的新型高效阳离子絮凝剂FNQD,国外新推出的水处理剂(DTC),用于美国墨西哥湾和北海油田水处理中,轻易地将处理精度仅能达到60~70mg/L的水处理系统提高至1~2mg/L,效果十分明显。

但也有很多因素限制了絮凝法的应用,主要的有:现场絮凝操作工序复杂;影响混凝效果的因素多;当悬浮物含量较高时,使絮凝剂的消耗量增大,产生的污泥量也随之增大;压裂余液残存的粘度大大减缓了絮凝剂的扩散速度和絮凝产物的沉淀速度;对水溶性有机物的去除效果差等。

近年来,利用生物技术,通过微生物发酵、抽提、精致而得到的一种新型生物絮凝剂,由于具有无毒、高效和可生物降粘等特点,对水资源的保护有十分重大的意义,是很有发展前途的绿色絮凝剂。

2、电化学法

运用电化学法处理废水,不仅能降低成本,且不会造成污染。油田废水处理的电化学法主要有两种方法,分别是内电解法和电化学氧化还原法。

内电解法(又称为“铁-碳法”),一般以 Fe 作为原电池的阳极,以油污中的惰性导电物质作为阴极。通电后,阴极和阳极会发生一系列的化学反应,最后生成具有絮状结构、吸附力极强的Fe(OH)2、Fe(OH)3。由于密度较大的油污会阻碍内电解法的化学反应速率,故此方法只适用于处理油污过程中较靠后的阶段。内电解法在处理油污的过程中,化学反应所产生的电流还能使油污中的微生物的新陈代谢加快,提高微生物分解油污的效率。

电化学法

电化学的氧化处理主要有直接氧化处理和间接氧化处理两种。电化学的直接氧化法是通过电解作用产生的强氧化物质直接与被氧化物发生反应,从而分解油污中的酸性硫化物等无机物质。而间接氧化法则是不需要通过电解作用产生具有强氧化性的物质,只是把氯气作为氧化物质注入油污中,间接氧化有助于去除油污中的苯、苯酚类物质。电化学氧化法起作用的主要是氧化物质,而电化学还原法是与氧化法相对的,直接电解油污中的有机物,这样可以有效降低油污中的硫化物。电化学法以其低成本、污染少等优点得到油污处理企业的广泛应用。

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(来源:中国泵阀第一网)

本文标签: 油田 废水处理 
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