油田含油污水处理工艺优化

28一、国内外研究现状
油田污水处理“三段式”工艺发展
已比较成熟。第一段为自然除油段,一般作为油水分离的预处理操作单元。第二段为沉降分离段,主要通过加入絮凝剂,发生絮凝沉淀以去除污水中的悬浮物和可溶解性污染物质,再进行沉降分离。第三段为压力过滤段,以分离微粒固体和乳化油为主。对于排放水则多增加生物化学污水处理工艺。
图1.1  三段式水处理工艺流程
随着环保要求的提高和油田回注水水质的严格化,国外油田废水治理技术已由原来的隔油-混凝-过滤技术向隔油-混凝气浮-生化-过滤技术的方向演变。
二、油田污水处理工艺改进方法研究
1.重力除油段工艺改进方法。重力除油阶段设备包括自然沉降除油罐、平流式和斜板式隔油池等,利用油和水的密度差使油上浮,达到油水分离的目的。设备的油水分离效率与杂质颗粒的直径、与含油污水温度、与除油设备的水平工作面积正相关,与单位时间处理流量负相关,可常采用以下方法提高设备效率。市政隔离栏
碰撞检测合理添加絮凝剂,利用絮凝剂的脱稳作用,增大油珠等杂质颗粒的直径,进而增加杂质的沉降速度,实现提高分离能力。
优化重力除油设备,增加除油设备的水平工作面积。常见储油罐为立式设备,可以通过斜板除油的方法,在普通平流式隔油池中增加斜板区,通过设置倾斜角度为45°~ 60°的波纹斜板组等方式,可以在设备溶剂不变的情况下增大等效水平工作面积,提高设备分离能力。
增加预处理设备,在来水含油量、悬浮固体量浓度高的情况下,可考虑增
莴笋削皮机加离心分离设备进行预处理,使来液条
件落入常规含油污水范围。
2.混凝除油阶段工艺改进方法。混
凝除油主要采用气浮工艺,通过在含油
污水中通入空气(或氮气)使水中产生
微细气泡,使污水中颗粒为0.25~25µm的
乳化油或悬浮颗粒粘附在气泡上,达到去
除油除悬浮物的目的。合理添加浮选剂,
处理某些亲水性悬浮物时,利用浮选剂极
性-非极性分子结构,使其极性端与悬浮
物结合,而被浮选剂包裹悬浮物表面则呈
现非极性,可以高效的附着在气泡表面。
优化气浮设备,气浮装置的集油部分也可
以采用斜板式结构。还可以采用叶轮气浮
装置,溶气泵将水和气切成细小的泡沫,
形成稳定的溶气水,进入气浮池前通过减
压阀释放气泡,可以避免传统装置气泡释
放孔堵塞等问题。
3.压力过滤阶段工艺改进方法。压
力过滤常见设备有石英砂、核桃壳过滤
器等,对污水中的杂质进行吸附、截
流。主要参数有滤速,过滤阻力,滤料
比表面积和孔隙率等,并通常需要反冲
洗再生流程。
过滤罐使用复合滤料,不同滤料
颗粒的孔隙率对特定粒径范围的杂质有
效,可以通过复合滤料的搭配扩大过滤
范围。还可以结合滤料的密度差,形成
上粗下细的分层状态,达到良好的吸附
效果。反冲洗过程优化,可在滤罐中增
加搅拌装置,或对反冲洗的给水增加加
热装置,提高冲洗效率。
三、国内某联合站含油污水处理
工艺优化
本章节基于某联合站含油污水处理
站现有设备和水处理样本数据显示出的
存在问题,提出工艺优化建议。
1.污水处理站现状:主要设备为重
力沉降的一次除油罐,二次除油罐;沉
降分离段的溶气气浮装置;压力过滤的
双滤料过滤器、核桃壳过滤器。
月平均水质情况:一次除油罐除油
效率43.1%,悬浮物去除效率18.9%,出
水含油43.3mg/L,出水悬浮物19.5mg/L均
达标。二次除油罐除油效率26.2%,悬
浮物去除效率-4.9%,出水含油28.2mg/
L,出水悬浮物21.6mg/L均达标。水质
达标但可见悬浮物含量反倒增加。气浮
出水含油15.6mg/L,悬浮物,15.2 mg/L。
含油,悬浮物均达标。过滤器出水含油
9.6mg/L,含油量达标,悬浮物12.2mg/L,
达标率56.3%。各罐填料不同,包含陶粒
瓷球,无烟煤,金刚砂等,不同组过滤
器的达标率有差异。
2.分析可能存在问题:一次、二次
除油罐满足除油要求,但悬浮物处理能
力不够;反冲洗过程时,反冲洗水直接
进入沉降储油罐,造成沉降罐超负荷,
继而下游气浮装置受影响;单体过滤器
过滤能力参差不齐,出口悬浮物指标不212资源
达标。
3.优化建议:在产出水进入除油罐
前预加絮凝剂,改善悬浮物处理效果。
在一次除油罐前增加缓冲池,接收反
冲洗水,污油池回收水等非常规工艺来
水,进行预处理,避免直接进入储油罐
造成的水质波动。缓冲池可采用平流式
隔油池,使用刮油设备。通过比对发现
金刚砂+无烟煤组合滤料的过滤器具有更
好的过滤效果,可以统一更换滤料。
结语
dc-link在油田开采的不同阶段,产出水的
成分会有显著的变化,并随着对回注、
再生水要求的标准不断提高,油田现有
水处理设备普遍面临升级改造的问题。
本文章在“三段式”水处理工艺的基础
上,从各环节水处理主要参数入手论述
了升级改造的思路,并结合某污水处理
站现状做出了例证分析。
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油田含油污水处理工艺优化
郭鹏飞  中石化石油工程建设有限公司
【摘 要】石油、天然气开采过程中,油气藏中的地层水会一同被开采出地面,经过脱水、脱盐等工艺与油气分离,成为油田产出水。这部分产出水富含有机物、无机盐杂质,需经过工艺处理,以满足井口回注或排放要求。“三段式”处理工艺是油田含油污水处理比较成熟的方法,即自然重力除油,混凝除油,压力过滤三个主要环节,并基于此在各环节根据含油污水工况的不同做针对性调整。本文总结了常见的几种优化思路,并结合某联合站含油污水处理装置的数据,进行分析并提出优化方案。
【关键词】油田含油污水处理;重力除油;混凝除油;压力过滤

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