申请日2017.10.16
公开(公告)日2017.12.29
IPC分类号C02F9/02; C02F103/10
摘要
本发明涉及一种不加药处理含油污水回注工艺，主要包括以下步骤：含油污水经过沉降处理后，依次经过曝气破乳、旋流气浮、碰撞聚结、微浮选和吸附过滤处理得到待回注水;沉降处理工艺中加入自动收油装置除油，各工艺段分离的污泥混合物均收集至污泥池，沉降分层得到污泥层和上层清液，污泥层经过浓缩后排出。本工艺采用物理分离的方式，分离的水可直接回注，除油效果好，减少浮油泥渣的优点。
权利要求书
1.一种不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：含油污水经过沉降处理后，依次经过曝气破乳、旋流气浮、碰撞聚结、微浮选和吸附过滤处理得到待回注水;沉降处理工艺中加入自动收油装置除油，各工艺段分离的污泥混合物均收集至污泥池，沉降分层得到污泥层和上层清液，污泥层经过浓缩后排出。
2.根据权利要求1所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：旋流气浮处理排出的第一含油污水经过气液混合泵进行二次旋流气浮处理，分离得到第一油层、第二含油污水层和污泥层。
3.根据权利要求2所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：第二含油污水层中混合体积分数为2%的溶解气体，经过碰撞聚结后分离得到第二油层和第三含油污水层，第二油层进行微浮选除油。
4.根据权利要求3所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：第三含油污水层经过吸附过滤去除悬浮物得到待回注水。
5.根据权利要求4所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：在吸附过滤工序处增加反冲洗过程，反冲洗过程采用气、水混合反洗，气洗强度8L/m2·s，水洗强度4L/m2·s。
6.根据权利要求5所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：污泥层经过浓缩后的过滤液和上层清液除去浮油后与含油污水合并处理。
7.根据权利要求5所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：经过旋流气浮产生的第一油层、经过碰撞聚结产生的第二油层、以及经过微浮选以及吸附过滤产生的污油合并后回收至污油池中。
8.根据权利要求1-7任一项所述的不加药处理含油污水回注工艺，其特征在于：回注水经过杀菌装置、防垢器处理后回注。
说明书
不加药处理含油污水回注工艺
技术领域
本发明涉及含油污水处理领域，更具体的说，它涉及一种不加药处理含油污水回注工艺。
背景技术
在油田开采初期，从油井中采出的采出液包括采出的原油、地层水和泥的混合物。在石油炼制过程中，若水和原油一起加热，水会急速汽化膨胀，压力增大，可能会造成爆炸危险。因此，外输原油前，需要进行脱水。采出液经过初步处理之后分离得到石油和含油污水，含油污水中仍然包括浮油、水和泥，含油污水中的水主要以油包水型乳状液的形式存在。为了将水分离出来，常规处理含油污水的方法包括微生物法、化学法和物理法。
采用微生物分离，需要添加特种微生物，并且对环境要求较高。
化学法主要是在含油污水中加入絮凝剂、破乳剂、净水剂等絮凝药剂促进含油污水中油水分离，但是在后期处理过程中，会产生大量的不可回收利用的油泥废渣;而且加入大量的药剂，成本较高。
物理法主要包括二级沉降、一级压力过滤或者混凝沉降。通常为了方便沉降，物理法会与化学法结合使用，需要加入大量絮凝剂等药剂，便于含油污水中浮油、水和淤泥的分离。申请日为2005.4.25，公开号为CN1854093A的中国专利《含油污水处理工艺及处理设备》;申请日为2009.11.2，申请公布号为CN102050532A的中国专利《一种油田含油污水集成处理工艺》均采用物理法和化学法结合的方式处理含油污水。
但是采用物理法和化学法结合处理含油污水时，前期加入大量的絮凝剂、助凝剂等药剂，为后面的过滤工序增加较大负担。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不加药处理含油污水回注工艺，采用物理分离的方式，分离的水可直接回注，除油效果好，减少浮油泥渣的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种不加药处理含油污水回注工艺，主要包括以下步骤：含油污水经过沉降处理后，依次经过曝气破乳、旋流气浮、碰撞聚结、微浮选和吸附过滤处理得到待回注水;沉降处理工艺中加入自动收油装置除油，各工艺段分离的污泥混合物均收集至污泥池，沉降分层得到污泥层和上层清液，污泥层经过浓缩后排出。
采用以上技术方案，含油污水在进入旋流气浮之前，需要对含油污水进行初步处理，含油污水的初步处理方式可以采用沉降罐或者除油罐，经过静置后的含油污水分为油层和含油水层，为快速并且大量收集油层，在沉降罐或者除油罐顶部设置自动收油装置，大量的油层从沉降罐或者除油罐中除去。当经过沉降处理的含油污水中含油量小于500mg/L时，即可直接进入旋流气浮进行再次分离。若经过沉降处理的含油污水中含油量大于500mg/L时，需要预先对沉降处理后的含油污水进行氮气曝气破乳处理，含油污水再次分离得到游离状态的油和待处理污水。如此反复处理，直至待处理污水中含油量小于500mg/L。
旋流气浮对含油污水进行油水初步分离，进一步减少含油污水中的污油。为了减轻在吸附过滤时，待处理污水中含油量太多造成堵塞，吸附过滤之前，预先对含油污水进行碰撞聚结处理，再次对含油污水进行分离处理，分离的污油经过微浮选去除;分离的水经过吸附过滤之后，其中的悬浮絮凝状物质被过滤掉，排出的水作为待回注水。
收集各个工艺段中产生的污泥混合物，经过沉降后分离形成污泥层和上层清液，污泥层经过浓缩之后形成泥饼排出，泥饼可再次回收利用。
进一步地，旋流气浮处理排出的第一含油污水经过气液混合泵进行二次旋流气浮处理，分离得到第一油层、第二含油污水层和污泥层。
采用以上技术方案，含油污水经过旋流气浮处理后，在离心力作用下，油相向中心运动，水相向边缘运动实现油水初步分离。此时，分离得到的第一含油污水经过气液混合泵之后，再次进行旋流气浮处理得到第二含油污水层，第二含油污水层中的含油量降低至10mg/L。
进一步地，第二含油污水层中混合体积分数为2%的溶解气体，经过碰撞聚结后分离得到第二油层和第三含油污水层，第二油层进行微浮选除油。
采用以上技术方案，第二含油污水层中的含油量已经降至10mg/L，此时，油滴颗粒很小，难以通过离心力将其分离除去。第二含油污水层混合溶解气体，经过碰撞聚结时，若干小液滴在碰撞过程中合并成一个较大油滴，同时溶解气体裹着悬浮物进入微浮选工序处，进一步促进油水分离。
进一步地，第三含油污水层经过吸附过滤去除悬浮物得到待回注水。
第三含油污水层经过碰撞聚结和微浮选工序，其含油量进一步降低，经过碰撞聚结工序后会产生一些细小的悬浮物。一部分悬浮物经过微浮选工序去除，另一部分悬浮物经过吸附过滤去除，减少第三含油污水层中的细小悬浮物。
进一步地，在吸附过滤工序处增加反冲洗过程，反冲洗过程采用气、水混合反洗，气洗强度8L/m2·s，水洗强度4L/m2·s。
采用以上技术方案，吸附过滤工序处设置石英砂、河卵石、活性炭等过滤介质，悬浮物吸附在过滤介质，经过一段使用时间之后，影响过滤介质的吸附性能。在吸附过滤工序处设置反冲洗工序，并且采用气、水混合反洗，悬浮物在冲洗过程中随气体一起向上浮动，更容易将吸附在过滤介质上的悬浮物去掉。
进一步地，污泥层经过浓缩后的过滤液和上层清液除去浮油后与含油污水合并处理。
采用以上技术方案，在整个回注工艺过程中，每一段工序产生的浮渣油泥一起回收至污泥池中，每一段工序中均有除油过程。因此，回收至污泥池中的浮渣油泥中含油量很低，压制成泥饼之后，可以回收利用。压缩泥饼时产生过滤液，这些过滤液与上层清液混合，并且二者可与含油污水合并再经过回注工艺处理。
进一步地，经过旋流气浮产生的第一油层、经过碰撞聚结产生的第二油层、以及经过微浮选以及吸附过滤产生的污油合并后回收至污油池中。
采用以上技术方案，整个回注工艺的每一个工序中分离得到的油层可以集中回收，经过处理后，还可回收利用。
进一步地，回注水经过杀菌装置、防垢器处理后回注。
含油污水中通常会含有一些细菌、腐蚀产物(如Fe2O3、CaO、MgO、CaSO4、CaCO3等)。虽然在前期处理过程中，一些腐蚀产物会形成沉淀或者悬浮物去除，为保证经过回注工艺处理的回注水达到回注标准，回注水需进行杀菌和防垢器处理。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的回注工艺无需额外加入絮凝剂进行沉降。若含油污水中含油量大于500mg/L时，预先进行物理曝气破乳，破坏含油污水的油水表面张力，促进油水分离，达到60%以上的除油效率;
2、本发明的回注工艺采用物理曝气、以及旋流气浮、微浮选和碰撞聚结等方法实现油水界面破乳，以免加入过多絮凝剂造成含油污水中水乳化严重，增加后期乳化水的处理成本;
3、经过二次旋流气浮去除含油污水中较大量的油，经过二次旋流气浮处理之后，第二含油污水层中的含油量降低至10mg/L;再经过碰撞聚结将分散在第二含油污水中的小油滴聚结形成大油滴，便于对分散的小油滴进行分离处理;
4、含油污水与气体混合经过旋流气浮工序时，在离心力作用下，油相向中心运动，水相向边缘运动实现油水初步分离。油水分离过程中，气体受压破裂后，气泡周围的水向气泡中心冲击，产生较大震动，减少结垢;
5、含油污水经过本发明的回注工艺处理之后，实现油、水和浮渣油泥的分离，并且可分类对三类物质进行回收利用。前期采用自动收油装置除油效果好，减少吸附过滤的反洗周期。
