申请日2008.09.24
公开(公告)日2009.02.18
IPC分类号C02F1/40; C02F1/24; C02F1/52; C02F9/02
摘要
采油污水深度处理方法，它涉及一种污水处理工艺。本发明解决了现有技术中多级精滤法出水水质不稳定和单纯超滤法膜通量较低、清洗频繁、污水处理成本高的问题。本发明按以下步骤进行污水处理：预处理、微滤处理和循环超滤膜深度处理。本发明采用常规工艺和集成膜工艺相结合的方法，有效地提高了超滤膜通量、延长了膜运行周期和降低了污水处理成本。本发明处理后的污水达到了《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-94)中的A1级注水标准。
权利要求书
1.采油污水深度处理方法，其特征在于采油污水深度处理方法按以下步 骤进行：一、预处理：先将采油污水进行9～25小时沉降处理，然后投加混凝 剂，进行混凝沉淀处理，再送入气浮池处理，然后依次经一级单层石英砂过滤 器和二级单层石英砂过滤器过滤;二、微滤处理：将步骤一处理过的滤后水泵 入微滤设备，在0.01～1兆帕的操作压力下，进行死端过滤;三、循环超滤膜 深度处理：将步骤二处理过的滤后水送入循环超滤膜设备进行过滤，循环超滤 设备膜每运行1～8小时，进行水反冲一次，每运行8～48小时对超滤膜设备 进行一次碱反洗，每运行5～20天进行一次化学清洗，经循环膜设备处理后产 生的浓水重新送回到循环超滤膜设备进行处理，并根据产水率排放2%～10% 的浓水，即可出水。
2.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于所述的采 油污水为一次采油污水、二次采油污水或三次采油污水。
3.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤一中 混凝沉淀处理时间为4～15小时。
4.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤一中 气浮池中回流比为0.1～0.5，溶气压力为1～6个大气压。
5.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤一中 一级单层石英砂过滤器中的滤速为2～8米/小时。
6.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤一中 二级单层石英砂过滤器中的滤速为2～6米/小时。
7.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤一中 预处理混凝剂为聚合铝或聚合铁;其中混凝剂的投加量为每升污水10～700 毫克。
8.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤二中 微滤设备包括滤芯、滤袋和滤膜;其中滤芯、滤袋和滤膜的孔径均为0.1～50 微米。
9.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤三中 循环超滤膜设备中的运行温度为1～49℃、跨膜压差为0.05～0.50兆帕、表面 流速为2～6米/秒、产水率为90%～98%。
10.根据权利要求1所述的采油污水深度处理方法，其特征在于步骤三中 循环超滤膜为有机超滤膜、改性有机超滤膜、无机超滤膜或改性无机超滤膜。
说明书
采油污水深度处理方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法。
背景技术
随着油田开采进入中后期，采出的原油含水率高达60～70%，有的油田已 高达90%，其中大庆油田平均每年的油田采出水高达3×108吨，污水主要含有： 总悬浮固体为50～200毫克/升，化学需氧量(重铬酸钾法)为100～500毫克 /升，矿化度为2500～6000毫克/升，总油为100～1000毫克/升。对同等地质 条件的油田进行注水开发时，国内主要以清水作为注水，大部分采油废水经处 理达标后直接排入外环境或回注其他地层。但对于低渗透层和特低渗透油层， 油田采用的采出水常规处理方法(如重力沉降、旋流离心分离、气浮和精细过 滤等)均难以达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-94) 中的A1级水质要求。目前，已有的处理方法是多级精滤法和单纯超滤法。多 级精滤法和单纯超滤法可以去除采油污水中的大部分油类、聚合物、悬浮颗粒 等物质，基本能达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》 (SY/T5329-94)中的A1级注水标准。但其最大不足之处在于多级精滤法出水 水质不稳定。单纯超滤法膜通量较低，清洗频繁，污水处理成本高，限制了其 在油田污水处理中的推广应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中多级精滤法出水水质不稳定和单纯 超滤法膜通量较低、清洗频繁、污水处理成本高的问题，而提供了一种采油污 水深度处理方法。
采油污水深度处理方法，该方法按以下步骤进行：一、预处理：先将采油 污水进行9～25小时沉降处理，然后投加混凝剂，进行混凝沉淀处理，再送入 气浮池处理，然后依次经一级单层石英砂过滤器和二级单层石英砂过滤器过 滤;二、微滤处理：将步骤一处理过的滤后水泵入微滤设备，在0.01～1兆帕 的操作压力下，进行死端过滤;三、循环超滤膜深度处理：将步骤二处理过的 滤后水送入循环超滤膜设备进行过滤，循环超滤设备膜每运行1～8小时，进 行水反冲一次，每运行8～48小时对超滤膜设备进行一次碱反洗，每运行5～ 20天进行一次化学清洗，经循环膜设备处理后产生的浓水重新送回到循环超 滤膜设备进行处理，并根据产水率排放2%～10%的浓水，即可出水。
本发明处理后的污水悬浮物≤1毫克/升，粒径中值≤1微米，含油≤1毫 克/升，优于多级精滤法出水水质(悬浮物：1～10毫克/升，粒径中值：0.5～5 微米，含油：2～10毫克/升);本发明步骤二中的微滤设备采用死端过滤操作 方式，无浓水排放，产水率为100%，微滤处理设备为后续的循环超滤膜设备 提供了很好的保护，使循环超滤膜的化学清洗周期可以延长到5天以上，比单 纯超滤法处理污水的化学清洗周期4～6小时延长30倍以上;本发明采用的循 环膜设备采用浓缩液回流操作，因而清水产率高到90%以上，比中空纤维膜 60%～85%的产率要高5%～30%，在增加清水产率的同时减少了浓水排放;本 发明采用的循环膜错流操作，通过采油污水的不断高速(2～6米/秒)循环冲刷 膜表面，降低污染物在膜表面的沉积，减轻膜污染，膜使用寿命可达到3～5 年，并且膜通量提高30%～40%;本发明相对于单纯的超滤处理污水工艺虽然 步骤增加，但膜通量大，产水率高，运行时间长，化学清洗次数少，因而清水 耗电量低于0.8度/吨水，相对于单纯超滤法而言，相同产水量的费用低30%～ 50%。
本发明不产生废气废渣、自动化程度高并且运行管理简便。处理后的污水 满足《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-94)中的A1级 注水标准。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式采油污水深度处理方法按以下步骤进行：一、 预处理：先将采油污水进行9～25小时沉降处理，然后投加混凝剂，进行混凝 沉淀处理，再送入气浮池处理，然后依次经一级单层石英砂过滤器和二级单层 石英砂过滤器过滤;二、微滤处理：将步骤一处理过的滤后水泵入微滤设备， 在0.01～1兆帕的操作压力下，进行死端过滤;三、循环超滤膜深度处理：将 步骤二处理过的滤后水送入循环超滤膜设备进行过滤，循环超滤设备膜每运行 1～8小时，进行水反冲一次，每运行8～48小时对超滤膜设备进行一次碱反 洗，每运行5～20天进行一次化学清洗，经循环膜设备处理后产生的浓水重新 送回到循环超滤膜设备进行处理，并根据产水率排放2%～10%的浓水，即可 出水。
具体实施方式二：本实施方式的采油污水为一次采油污水、二次采油污水 或三次采油污水。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中混凝沉 淀处理时间为4～15小时。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中气浮池 中回流比为0.1～0.5，溶气压力为1～6个大气压。其它与具体实施方式一相 同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中一级单 层石英砂过滤器中的滤速为2～8米/小时。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中二级单 层石英砂过滤器中的滤速为2～6米/小时。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中预处理 混凝剂为聚合铝或聚合铁。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一或七不同的是混凝剂的投 加量为每升污水10～700毫克。其它与具体实施方式一或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二中微滤设 备包括滤芯、滤袋和滤膜;其中滤芯、滤袋和滤膜的孔径均为0.1～50微米。 其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中循环超 滤膜设备中的运行温度为1～49℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中循环 超滤膜设备中的跨膜压差为0.05～0.50兆帕。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中循环 超滤膜设备中的表面流速为2～6米/秒。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中循环 超滤膜设备中的产水率为90%～98%。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中水反 冲的反冲强度为0.01～2.0升/秒·平方米，反冲时间为1～300秒。其它与具体 实施方式一相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中碱反 洗的时间为0.1～2小时。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中化学 清洗的清洗时间为0.5～6小时。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤三中循环 超滤膜为有机超滤膜、改性有机超滤膜、无机超滤膜或改性无机超滤膜。其它 与具体实施方式一相同。
具体实施方式十八：本实施方式采油污水深度处理方法按以下步骤进行： 一、预处理：先将400吨采油污水进行9～25小时沉降处理，然后投加混凝剂， 进行混凝沉淀处理，再送入气浮池处理，然后依次经一级单层石英砂过滤器和 二级单层石英砂过滤器进行过滤;二、微滤处理：将步骤一处理过的滤后水泵 入微滤设备，在0.02兆帕的操作压力下，进行死端过滤;三、循环超滤膜深 度处理：将步骤二处理过的滤后水送入循环超滤膜设备进行过滤，循环超滤设 备膜每运行2小时，进行水反冲一次，每运行24小时对超滤膜设备进行一次 碱反洗，每运行7天进行一次化学清洗，经循环膜设备处理后产生的浓水重新 送回到循环超滤膜设备进行处理，并根据产水率排放5%的浓水，即可出水。
