申请日2003.06.25
公开(公告)日2005.01.19
IPC分类号C02F3/34; C02F3/02
摘要
本发明是关于油田采油废水净化方法。在加有采油废水的间歇式生化反应池中接种活性污泥，对微生物驯化后，控制进水pH值及温度，确定合适的处理周期。运行时，按间歇式进水、反应、沉降、排水工序在一个反应池内周期性进行。采用间歇式生物膜法流程，污水处理场的活性污泥经15～40天的驯化挂膜后用于处理油田采油废水，油田采油废水的COD浓度从100～1500mg/l降至30～90mg/l，可以直接达标外排。采用这种工艺方法处理高温采油废水，其工艺简单，操作费用低。
権利要求書
1、一种油田采出废水的生化处理方法，采用间歇式工艺，包括微生物驯化 阶段和稳定运转阶段：
其特征在于微生物驯化阶段包括原始菌种的采集和原始菌种的驯化，向生 物反应池中加入常温废水、营养物质溶液和原始菌种，按照间歇式生化法的运 行方式进行驯化，每天运行1～2个周期，以3～6℃/周进行升温，在温度升高到 40℃～60℃，废水化学需氧量从100～1500mg/L降至30～90mg/L以下时，直接 用废水进行稳定性驯化，出水COD降至30～90mg/L以下时驯化结束;
稳定运转阶段：驯化完成后的微生物用于处理高温废水，采用间歇式活性 污泥法工艺或间歇式生物膜法工艺，每天进行1～4个周期，进水容积负荷为 0.2～1.5kgCOD/m3·d，矿化度控制35g/L以下，反应池温度为40℃～60℃。
2、按照权利要求1所述的工艺，其特征在于所述的原始菌种的采集方法为： 从生化曝气池采集原始菌种，用20目的标准筛过滤后，沉降、弃去上清液，分 离出纯净的活性污泥为原始菌种。
3、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的营养物质溶液是葡萄糖 溶液，葡萄糖溶液的浓度是0.5～2倍于COD浓度，控制调配后的驯化液中葡萄 糖与废水COD重量比为1～2∶1。
4、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述驯化过程及稳定运转过程 投放氮和磷，按COD∶N∶P=200∶5～10∶1～2的重量比例投加尿素和磷酸二 氢钠。
5、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的驯化过程的间歇式操作 条件为曝气工序占每个周期的75～95%，空气水体积比一般为70～100，容积负 荷为0.1～0.8kgCOD/m3·d。
6、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的驯化过程逐步提高矿化 度，初期控制20g/L以下，后期控制30g/L以下。
7、按照权利要求1所述的方法，其特征在于稳定运转阶段进水开始曝气， 进水工序时间占曝气工序时间的20～60%，曝气工序占每个操作周期时间的60～ 95%，沉降工序占每个操作周期时间的2～25%，排水工序占每个操作周期时间的 2～25%，氮和磷在进水工序加入。
8、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述稳定运转阶段生物反应池 pH值控制在6～10，氧溶解量为0.5～7mg/L，空气水体积比为60～80。
9、按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的间歇式生物膜法反应池 由反应池体、进水管、出水管、生物载体、曝气管、排泥和放空管6以及控制 和动力设备组成;生物反应池内设置生物载体，生物载体上附有微生物，反应 池体上部设进水管，反应池体不同高度位置设出水管，反应池体底部设置有排 泥和放空管，曝气管设置在反应池体底部中央，与曝气管线相联。
10、按照权利要求9所述的方法，其特征在于所述的生物载体由中心件和 固定其上的弹性纤维构成。
说明书
一种油田采出废水的生化处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理的方法，更具体地说，本发明涉及一种油田采油 所产生的含有多种难降解有机物质废水的生化处理方法。
背景技术
目前全国各油田大多处于二次和三次采油阶段，用水驱、化学驱及聚合物 驱来实现大规模生产。油田生产中随原油开采出大量废水，称为采油废水。此 种废水含有许多难降解的有机物，COD值在100～1000mg/L的范围内，废水的温 度在40℃～60℃之间，矿化度(无机盐总含量)可达30g/L左右。
目前国内的油田采出水一直采用隔油、粗粒化、混凝、过滤、杀菌或气浮 等方法去除石油类、悬浮物、铁和细菌等杂质，然后用于油田注水。主要采用 以下几种处理工艺：
1.重力除油工艺 以混凝沉降、石英砂过滤为主;
2.压力除油工艺 以粗粒化除油和协管沉降为主;
3.精细过滤工艺常用的精细过滤器有核桃壳过滤器、PVC烧结管过滤器、 硅藻土过滤和纤维过滤器等;
4.气浮(浮选)工艺。
以上处理工艺主要去除的污染物均为石油类和悬浮物，由于COD等项污染 指标不影响油田注水，所以目前油田的油田采出水的处理工艺也没有考虑到去 除COD。
我国的油田绝大部分为注水开发油田，目前大多数油田含水率高达80%以 上，有些甚至高达90%，出现了“产液量大、含油污水量大、注水量大、能耗高” 的特点。由于油田采出水量急剧增加，已经超过油田注水量的要求，有一大部 分要排放到环境中。外排污水要达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的要求， 这样就对处理后污水中的COD指标提出了更高的要求，过去的处理工艺很难满 足需求。
USP4,818,410和USP 4,839,054利用酸化、混合再相分离的方法去除油田 采出水中的有机污染物，然而在这个方法中的中间要加入强酸，这样不但会加 快设备的腐蚀，而且在处理过程中又额外加入其它污染物。USP4,775,475是利 用分子筛、不定型的硅藻氧化铝胶体、硅胶、活性炭、活性氧化铝等物质的吸 附作用来去除油田采出水中的碳氢化合物。当吸附饱和后，再利用石脑油、煤 油、柴油或者利用这些有机溶剂的混合物对吸附剂进行洗提，这种方法流程复 杂，物料消耗较多，处理费用较高。在分离有机溶剂和其溶解的碳氢化合物还 没有较好的方法，它并没有彻底的从环境中去除污染物，故而会产生二次污染。 CN1350986A公开了一种采用絮凝净化预处理法和间歇式生物处理法(SBR)的 联合处理油田采出水的处理方法，可将油田采出水的COD浓度从300～800mg/l 降至100mg/l以下，但此方法工艺流程长，成本高，而且所处理废水的温度为 15～40℃，不适于处理40℃以上的高温废水。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种处理高温采油废水的生物处理方法， 该方法工艺流程短、消耗低、节省用地和费用。
本发明油田污水处理流程为间歇式工艺，具体过程包括微生物驯化阶段和 稳定运转阶段：
微生物驯化阶段包括原始菌种的采集和原始菌种的驯化，向生物反应池中 加入常温废水(18～35℃)、营养物质溶液和原始菌种，按照间歇式生化法(如 间歇式活性污泥法或间歇式生物膜法等)的运行方式进行驯化，每天运行1～2 个周期，以3～6℃/周进行升温，在温度升高到40℃～60℃，可以减少营养物质 溶液投加量如减半投放，当废水化学需氧量(COD)从150～1500mg/L降至100mg/L 以下时，停止投加营养物质溶液而直接用高温废水进行稳定性驯化，出水COD 降至100mg/L以下时驯化完成。如果待处理废水的矿化度较高，则在驯化过程 升温的同时，同步升高驯化液的矿化度，使微生物适应待处理废水的微生态环 境。
驯化完成后的微生物可以稳定运转用于处理高温废水，可以采用间歇式活 性污泥法工艺或间歇式生物膜法工艺，两者操作过程基本相同，主要包括四个 工序：进水、曝气、沉降、排水。稳定运转阶段进水容积负荷一般为0.2～1.5 kgCOD/m3·d，矿化度控制35g/L以下，一般为15～25g/L，反应池温度一般为 40℃～60℃。
本发明方案中，活性污泥取自生化曝气池。由于油田采出水的温度很高， 一般为40℃～60℃，而且含有大量对微生物有毒害作用的有机废物和大量无机 盐类，特别是无机盐类对微生物的毒性最大，没有经过驯化的微生物难以存活， 更无法达到去除污染物的作用。采用本发明的方法处理采油废水，废水中存在 的3～25g/L氯离子对生化反应不产生影响，采油废水的COD浓度可从 100～1500mg/l降至30～90mg/l，达到国家一级排放标准。用本发明方法处理原 油采出水工艺流程短、消耗低、节省用地，投资和运转费用较低。
