一种油田采出废水的生化处理方法技术

本发明专利技术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。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水处理的方法，更具体地说，本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术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。本专利技术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0.2～1.5kgCOD/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℃。本专利技术方案中，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。采用本专利技术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。用本专利技术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。附图说明图1为处理油田采油废水的生物膜法生物反应池示意图。具体实施例方式用于处理高温废水的微生物的驯化阶段包括原始菌种的采集和原始菌种的驯化。原始菌种的采集最好是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。原始菌种的驯化是按照间歇式活性污泥法(或间歇式生物膜法)进行的，每天运行1～2个周期，首先在生物反应池中加入常温废水(一般为18～35℃，COD一般为150～1500mg/L)和营养物质溶液葡萄糖溶液，葡萄糖溶液浓度(本专利技术中的葡萄糖溶液浓度以测定的COD浓度表示)一般与废水COD一致或稍有不同，如是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重量比一般为1～2∶1。驯化时曝气工序所需时间比例稍大一些，可以占每个周期的75～95％，空气水体积比一般为70～100，容积负荷为0.1～0.8kgCOD/m3·d。在驯化期间可以同时加入氮和磷等，按COD∶N∶P＝200∶5～10∶1～2的比例(按重量计)投加尿素和磷酸二氢钠作为微生物生长繁殖的氮源和磷源。因为本方法利用的是普通的活性污泥培养微生物，其适应温度一般在18℃～35℃之间，不适合迅速升温，所以本方法采用的是逐步升温的方法来驯化微生物，升温的幅度为3～6℃/周，使微生物逐渐适应新环境。随着微生物适应温度的增强，不断有污泥解体排出，微生物驯化后期，污泥的沉降性能逐渐增强，污泥呈淡黄色絮体，当温度升高到40℃～60℃时(待处理废水的温度)，营养物质溶液可以减少投放量如减半投放，当出水COD降至100mg/L以下，可停止投放营养物质溶液，用高温废水直接进行稳定性驯化，当然，营养物质溶液也可以在驯化过程中逐渐减少投放量。采用本专利技术方法一般在20～40天内可得到用于直接处理高温废水的微生物。所培养后的微生物可直接用于处理性质相当的高温废水，或置于冰箱冷藏保存备用。油田采出水一般矿化度较高，为了使微生物适应高矿化度的微生态环境，在驯化过程中，在升温驯化的同时，控制驯化液的矿化度，在驯化初期如第1、2周，最好控制矿化度20g/L以下，然后逐步提矿化度，当微生物具有一定适应性的后期，控制矿化度30g/L以下。稳定运转阶段每天进行1～4个操作周期，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％。在每个操作周期中投加氮和磷，其COD∶N∶P比例按重量计为200∶5～10∶1～2。氮通过投加尿素实现，磷通过投加磷盐实现，氮和磷最好在进水工序加入。生物反应池内的温度控制在40℃～60℃，pH值控制在6～10，优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
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／ｍ↑［３．］ｄ，矿化度控制３５ｇ／Ｌ以下，反应池温度为４０℃～６０℃。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任龙，王俊英，林大泉，许谦，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]