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油田含油污水处理工艺

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油田含油污水处理工艺

    含油污水处理的方法有物理方法和化学方法,物理除油法的主要优点是不会对海洋环境造成污染。但仅凭物理方法进行除油,很难在有限的时间和空间内将石油开采过程中的污水全部处理达标。化学除油法可以根据不同的油田和处理设备,投加不同的清水剂、浮选剂等化学药剂,以破除乳化或形成絮团上浮,有效增强除油效果。而且根据污水处理量和处理难度的不同,也可以有针对性地调整化学药剂注入量,以适应处理需求。在生产实践过程中物理法和化学方法往往结合应用,经过投加化学药剂,联合物理除油法一起使用,一般可以将污水含油值降低到规定标准。

油田含油污水处理工艺

下面简单介绍几种除油方法:

    1.沉降除油

    沉降除油主要用于除去浮油及部分粒径较大的分散油。在油水混合物中,油珠由于相对密度小而上浮,水下沉,经过一段时间后,油与水就分离出来。顶部的污油撇入污油回收装置中,其余的污水进入下一级污水处理装置中进行深入处理。沉降法除油的特点:

    能除去直径较大的油珠;一般在沉降罐、沉降舱等中进行;能够处理的污水量一般比较大,最适合应用于污水处理前几道工序。但由于油水密度的天然差异,沉降除油的原理可以贯穿于整个污水处理的全部过程。

油田含油废水沉降除油设备

    2.气浮法除油

    气浮法除油就是向污水中通入或在污水中产生微细气泡,使污水中的乳化油或细小的固体颗粒吸附在气泡上,随气泡一起上浮到水面,然后采用机械的方法撇除,达到油水分离的目的。气浮法除油按采用的供气方式不同又可分溶气气浮法、电解凝聚气浮法、机械碎细气浮法等。

    各种气浮法的特点可以归纳如下:

    ①与油田污水的其他处理方法比较,气浮法具有停留时间短,处理速度快,除油效率高和占地面积小等优点,适于海上油田污水处理。

    ②各种气浮法各有其优缺点。气浮方法的选用要根据处理量、来水特点、出水水质要求、操作条件、动力消耗等因素进行综合分析比较,选用较适合的气浮污水净化方法。机械碎细气浮法是在油田污水处理中应用较广泛的污水净化方法。它晚于溶气气浮法出现,但其应用远比溶气气浮法更加广泛、高效。

    ③喷嘴式气浮法除油效率高,电耗低,结构紧凑,占地面积小,但对循环水的压力、水质和动力等条件要求较高,适于污水处理量小、水质要求不高、运行条件好的情况下采用。

    ④叶轮式气浮法溶气量大,溶气率都在60%以上;停留时间短,仅为4~5min;除油效率高;造价低,四级叶轮式气浮装置的除油效率相当于或高于单级溶气气浮装置,而其造价仅为前者的60%;适于处理不同含油量的油田污水,但是入口含油量要求不能大于2000mg/L。叶轮式气浮法是现在国内应用最为广泛的油田污水处理工艺。

    ⑤油田污水气浮处理工艺要与其他污水处理方法结合采用,如浮选剂、混凝剂和发泡剂等,可以大大提高气浮法的除油效率。

气浮除油方法

    3.离心分离法除油

    离心分离法进行含油污水处理,是近期发展起来的一种方法,在我国海上油田有成功应用。其原理是利用油水密度的不同,使高速旋转的油水混合液产生高达几百倍重力加速度的离心力,受离心力的作用,密度大的水相向边缘运动,密度小的油相向中心聚集,从而将油水在很短的时间内彻底分开。利用离心原理分离油水的主要设备是水力旋流器,水力旋流器是用来将作为连续相的液体与作为分散相的固粒、液滴或气泡进行物理分离的设备。该方法具有体积小、质量轻、分离效果好、不易损件、安全可靠等优点,但高流速产生的紊流可能剪碎分散油,致使含油污水的二次乳化,因此在操作运行时,进出口必须保持较大的压差,对排液的控制要求和运行费用都较高。

离心分离法除油

    4.过滤法除油

    过滤法除油就是通过滤料床的物理和化学作用来除去污水中的微小悬浮物和油珠,以及被杀菌剂杀死的细菌和藻类等。过滤法是一种用于含油污水深度处理的方法。污水经过自然沉降除油、化学药剂破乳除油、气浮除油之后,再经过滤进一步处理,就可达到污水排放或回注地层的标准。用于过滤的滤料有石英砂、无烟煤、核桃壳等。目前,海上用于过滤法除油的设备主要是核桃壳过滤器。过滤法除油一般是污水处理的最后一道工序。

    过滤一方面是通过滤料的机械筛滤作用,把悬浮固体颗粒、油珠以及细菌和藻类等截留到滤料表面,或转到先前被截留在滤料内的絮凝体表面;另一方面,通过滤料的电化学特性把悬浮固体颗粒、油珠及细菌、藻类等吸附在滤料的表面上。影响吸附的因素主要有滤料颗粒、絮凝体和油珠的大小以及它们的黏着特性和剪切强度等物理因素,还与悬浮固体颗粒、油珠等的电化学特性有关。

油田废水过滤除油材料

    5.化学法除油

    所谓化学除油法就是向污水中加入一定量的化学药剂,使乳化液破乳,微小油滴颗粒发生凝聚,油滴变大,上浮速度加快,以达到或加快油水分离的速度和提高油水分离的程度。试验表明,污水中的油珠带负电荷,因此只要加入水解后能形成正电荷的胶体物质,使其和油珠所带的负电荷中和,就能达到凝聚目的。从广义上讲,可以将所有达到清水目的的化学药剂通称为清水剂,其主要通过破乳性、絮凝性、浮选性、凝聚性形成微小絮团达到除油目的。

    这类清水剂按照化学组成分为无机清水剂、有机清水剂和微生物清水剂三类。无机清水剂主要是铁盐、铝盐及其水解产物等低分子盐类以及无机高分子等聚合物,按分子量大小分为低分子和高分子清水剂。如聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFC)使用的较多。有机清水剂主要分为天然高分子和合成高分子两大类。其中聚丙烯酰胺(PAM)应用最为广泛,占我国高分子絮凝剂合成量的86%,分子量在150万到800万之间,根据所带电荷不同可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型四种。微生物清水剂是一种高效、无毒、可降解、使用范围广的新型清水剂。微生物清水剂除油机理与高分子絮凝剂相似,主要包括桥连、中和及卷扫作用。

油田废水处理絮凝剂-聚丙烯酰胺

文章来源《海上油田含聚合物污水回注储层保护技术》


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