一种油田废水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种油田废水处理方法，包括如下步骤：步骤1电絮凝系统除油，步骤2气浮一体系统油水分离；步骤3陶瓷膜系统澄清除杂；步骤4反渗透脱盐回用系统。本发明专利技术所述的油田废水处理方法具有绿色环保、减少能耗、降低成本、资源回收利用及简化操作等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种油田废水处理方法。
技术介绍
油田废水主要包括原油脱出水(又名油田采油废水)、钻井废水及站内其它类型的含油废水。油田废水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时，油田废水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多种指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。采油废水又称油田采出水，是油田在采油的过程中随原油一同采出的地层水。由于地层不同，采油过程不同，因此采出水的成分十分复杂，一般不能直接排放或回注。油田采出水中含有原油、各种盐类、有机物、无机物及微生物等。含油约1000～2000mg/L，高的可达5000mg/L以上，存在形式根据油的颗粒大小而分为浮油、分散油、乳化油和溶解油。水中含盐约几千到几万甚至十几万mg/L，无机盐离子主要有Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Fe2+、Cl-、HC03-等；含有的有机物有脂肪烃、芳香烃、酚类、有机硫化物、脂肪酸、表面活性剂、聚合物等。无机物主要有溶解H2S、FeS颗粒、粘土颗粒、粉砂和细砂等。油田采出水中的微生物主要有硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌等。目前，中国大部分油田己进入石油开发的中期和后期，油层压力下降程度很大，其通过注水采油是用来维持油层压力的重要手段。采出的油中含水量一般为70％～80％，有的油田甚至高达90％，因此造成采油含废水的排放量非常大，如果不经处理直接排放，不仅会造成土壤、水源的污染，甚至会引起污油火灾事故。反之，如果对采油废水进行处理，用于回注油田，则不仅可满足油田开采过程中注水量日益增长的要求，同时还可以节省水资源，减少环境污染，有利于油田的可持续发展，提高油田的经济效益。目前，油田普遍采用的采油废水处理工艺为：自然除油——混凝除油——压力除油三段处理工艺，再辅以其它生化等方法处理。这种“老三套”工艺方法虽有一定效果，但处理后存在很多问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有绿色环保、减少能耗、降低成本，且可以实现石油废水回用的油田废水处理方法。为达到上述技术目的，本专利技术提出的技术方案为：一种油田废水处理方法，包括如下步骤：步骤1电絮凝系统除油：将油田废水输送到电絮凝系统，通过电极产生的微絮凝剂，去除废水中的石油类物质；步骤2气浮一体系统油水分离：电絮凝处理后的废水通过碱调节pH至10-11后进入气浮一体系统进行油水分离，并通过加入碳酸钠和PAC去除水中的钙镁离子，降低废水的硬度；得上清液和底泥，底泥通过板框过滤得滤液；步骤3陶瓷膜系统澄清除杂：将气浮一体系统上清液及底泥经过板框过滤的滤液加酸调pH至中性后，一起进入陶瓷膜系统，去除废水中残留的微量石油类物质及悬浮物，得陶瓷膜透析液和陶瓷膜浓缩液；步骤4反渗透脱盐回用系统：陶瓷膜透析液通过反渗透系统去除废水中大部分的无机盐和小分子物质，得反渗透浓缩液和反渗透透析液，反渗透透析液回用于油田采油系统中。优选的，所述的气浮一体系统内置1个油水分离槽、2个加药槽和1个斜板沉降槽；所述的电絮凝处理后的废水先经过分离槽进行油水分离，通过刮板去除浮油，然后进入加药槽，通过加入碳酸钠和PAC降低废水硬度，最后进入斜板沉降槽分离得到上清液，底泥通过板框压滤后滤液和上清液一起收集在陶瓷膜原水罐中。优选的，所述的陶瓷膜系统所采用的陶瓷膜的特征为氧化铝无机膜，其过滤孔径为200nm，工作条件为温度在20～45℃，工作压力2.0～4.0bar。优选的，所述的反渗透系统所采用的反渗透膜的特征为聚砜、聚醚砜、复合纳滤膜，其工作条件为温度在20～35℃，工作压力2.0～4.0Mpa。优选的，还包括将陶瓷膜浓缩液回流至电絮凝系统进行除油的步骤。综上所述，本专利技术所述的油田废水处理方法具有绿色环保、减少能耗、降低成本、资源回收利用及简化操作等优点，具体如下：1)通过电絮凝系统及气浮一体系统结合工艺，有效去除了油田废水中的浮油，并且通过加药降低了废水中的硬度；2)通过陶瓷膜系统对废水进行处理，一方面可以去除废水残留的微滤石油类物质及悬浮物，另一方面对废水进行澄清处理，且陶瓷膜系统抗污染能力强，因此其过滤过程能够保持稳定；3)通过反渗透膜系统对废水进行脱盐，其运行成本低，脱盐率高，可以大幅降低废水中的盐含量，保证了产水质量，使得产水能够回用于采油系统中。附图说明图1为本专利技术所述的油田废水处理方法流程示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所述的油田废水处理方法的基本过程为：先将采油废水经过电絮凝系统，让废水中的石油类物质絮凝成团，然后废水进入气浮一体系统，进行油水分离，然后通过加药将废水硬度降低，得上清液和底泥，底泥经板框过滤得滤液，气浮一体系统上清液及板框滤液收集于陶瓷膜原水罐内，通过陶瓷膜系统过滤，去除其中的悬浮物及微量石油类物质，陶瓷膜透析液进入反渗透系统进行脱盐，使得反渗透透析液回用于采油系统中。具体操作过程如下：步骤1电絮凝除油油田废水进入电絮凝系统，采用铝板作为阳极板，通入直流电，通过电极产生的微絮凝剂，让废水中的石油类物质絮凝成团，从而去除废水中的石油类物质；电絮凝系统除油的原理为：将油田废水输送到电絮凝系统，通过电絮凝的电解氧化作用、电解还原作用、电解气浮作用和电解絮凝作用，将废水中的阳离子如氢离子在电解槽内附近得到电子被还原成氢气；废水中的其他金属离子由于在水中具有其活泼性，仍以离子态存在。而废水中具有电解失电子活性的阴离子如Cl-、OH-在电解槽内阳极附近失去电子被氧化成Cl2、O2，产生的氯气溶于水形成ClO-,大量的ClO-对污水具有强力的杀菌消毒作用，以此除去水中的细菌。同时由于阴阳极生成大量的氢气和氧气，其气泡小，分散度高，作为载体粘附水中的轻质油和悬浮物而上浮，达到除油的作用；电絮凝系统运行过程中的参数如下：批次进水流量(L/h)电流电压1350-40010.6-1127-282360-39011273350-3901127步骤2气浮一体系统除油电絮凝出水进入气浮一体系统，通过油水分离槽、加药槽降低硬度，到最后的斜板沉降槽，使得最终的出水中含油量和硬度都比较低；该系统主要参数是碳酸钠和PAC的加药量，具体如下：步骤3陶瓷膜系统所处理废水为气浮一体系统出水及板框滤液调节pH至中性后的废水，用过滤孔径为200nm陶瓷膜过滤，过滤温度30℃，压力3bar；具体运行参数如下表：从实验数据可以看出采用陶瓷膜过滤该废水具有过滤速度快，产水率高等优点，可以保证系统的连续运行。步骤4反渗透膜系统脱盐回用所处理废水为陶瓷膜透析液，温度控制在20-30℃，压力3Mpa，共进行了3批次实验，具体结果如表3：本专利技术方法所使用的反渗透脱盐技术可以去除废水中绝大部分的无机盐，使得产水可以回用于采油系统中。该系统具有操作简便，脱盐率高，运行成本低等优点，且后续通过清洗再生能够满足系统的稳定运行。经过上述各批次各工艺段出水水质第1批第2批第3批本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1电絮凝系统除油：将油田废水输送到电絮凝系统，通过电极产生的微絮凝剂，去除废水中的石油类物质；步骤2气浮一体系统油水分离：电絮凝处理后的废水通过碱调节pH至10‑11后进入气浮一体系统进行油水分离，并通过加入碳酸钠和PAC去除水中的钙镁离子，降低废水的硬度；得上清液和底泥，底泥通过板框过滤得滤液；步骤3陶瓷膜系统澄清除杂：将气浮一体系统上清液及底泥经过板框过滤的滤液加酸调pH至中性后，一起进入陶瓷膜系统，去除废水中残留的微量石油类物质及悬浮物，得陶瓷膜透析液和陶瓷膜浓缩液；步骤4反渗透脱盐回用系统：陶瓷膜透析液通过反渗透系统去除废水中大部分的无机盐和小分子物质，得反渗透浓缩液和反渗透透析液，反渗透透析液回用于油田采油系统中。

【技术特征摘要】
1.一种油田废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1电絮凝系统除油：将油田废水输送到电絮凝系统，通过电极产生的微絮凝剂，去除废水中的石油类物质；步骤2气浮一体系统油水分离：电絮凝处理后的废水通过碱调节pH至10-11后进入气浮一体系统进行油水分离，并通过加入碳酸钠和PAC去除水中的钙镁离子，降低废水的硬度；得上清液和底泥，底泥通过板框过滤得滤液；步骤3陶瓷膜系统澄清除杂：将气浮一体系统上清液及底泥经过板框过滤的滤液加酸调pH至中性后，一起进入陶瓷膜系统，去除废水中残留的微量石油类物质及悬浮物，得陶瓷膜透析液和陶瓷膜浓缩液；步骤4反渗透脱盐回用系统：陶瓷膜透析液通过反渗透系统去除废水中大部分的无机盐和小分子物质，得反渗透浓缩液和反渗透透析液，反渗透透析液回用于油田采油系统中。2.根据权利要求1所述的一种油田废水处理方法，其特征在于，所述的气浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪贵，谢炜炫，李振峰，李霞，张松北，王威，
申请(专利权)人：厦门世达膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35