一种三元复合驱油田采出水内循环曝气生物滤池处理工艺制造技术

一种三元复合驱油田采出水处理工艺，具体流程为酵母菌生物膜—水解酸化—三级IRBAF，处理装置包括调节池、酵母菌生物膜池、水解酸化池、沉淀池、三级IRBAF和出水槽。该工艺以酵母菌生物膜及水解酸化处理为预处理，以三级IRBAF处理为核心处理技术。本发明专利技术采用生物联合处理技术，大大降低了三元复合驱采出水处理的药剂投加成本，同时IRBAF的采用大大简化了处理工艺流程，且具有SS去除彻底，降粘、除油效果好，工艺运行高效、稳定，操作简便，运行成本低等优点，最终出水能够满足《碎屑岩油藏注水水质推荐指标》（SYT 5329‑2012）的要求，对于油田污水的资源化利用具有重要的意义。

An internal circulation biological aerated filter for treatment of produced water in three element combined drive oilfield

A production water treatment process for ASP flooding oilfield is described. The specific process is yeast biofilm-hydrolytic acidification-tertiary IRBAF. The treatment device includes regulating tank, yeast biofilm tank, hydrolytic acidification tank, sedimentation tank, tertiary IRBAF and effluent tank. The yeast biofilm and hydrolytic acidification were used as pretreatment, and the three-stage IRBAF treatment was used as the core treatment technology. The invention adopts the biological combined treatment technology, which greatly reduces the dosing cost of the produced water treatment agent for ASP flooding, and the adoption of IRBAF greatly simplifies the treatment process, and has the advantages of thorough SS removal, good viscosity reduction and oil removal effect, high efficiency, stability, simple operation and low operation cost, etc. Finally, it has the advantages of high efficiency, simple operation and low operation cost. The effluent can meet the requirements of \Recommended Water Quality Index for Clastic Reservoir Injection\ (SYT 5329 2012), which is of great significance to the utilization of oilfield wastewater.

【技术实现步骤摘要】
一种三元复合驱油田采出水内循环曝气生物滤池处理工艺
本专利技术属于油田污水处理领域，尤其涉及一种三元复合驱油田采出水的生物处理技术。
技术介绍
近年来，随着我国油田采油技术的发展，三元复合驱采油技术在大庆、胜利和大港等各大油田得到广泛的推广和应用。该技术是一种将碱、表面活性剂和聚合物按照一定比例加入水中进行采油的新型采油技术，该技术的采用使原油采收率明显提高，却导致三元复合驱油田采出水具有粘度大、乳化程度高、难降解的有机物含量高等特点，处理难度大大增加。针对三元复合驱油田采出水，国内主要采用物理法、化学法和物化法进行处理，实际应用中大多是将传统的混凝、沉降、过滤等方法联合使用，但处理后的水质难以达标。近年来，生物法凭借其成本低廉、运行简单、处理效果较好的优势在水处理领域备受青睐。因此，多数研究者认为可利用生物法对该类废水进行处理。酵母菌是一种广泛存在的单细胞真菌，具有适应性强、生长速度快、产酸、耐冲击负荷等优点，能够实现对油类和难降解有机物的降解；水解酸化是指厌氧微生物将难溶、难降解的有机物等分解为易降解物质，这些物质再进一步被分解为挥发性脂肪酸和NH3、CO2、H2S等；内循环曝气生物滤池（IRBAF）是一种集生物氧化和悬浮固体截留为一体的水处理工艺。内循环BAF中微生物种类繁多、数量庞大、活性较高，且具有深层过滤的特性，能够彻底降解和去除水体中的污染物，因此在处理采油废水方面具有独特的优势。综合上述生物法的优势，本专利技术将酵母菌生物膜、水解酸化、IRBAF三种生物方法联合使用，专利技术一种三元复合驱油田采出水处理工艺，大大降低了处理成本，并减少了有害物质的产生，对环境保护具有重要意义。
技术实现思路
为解决三元复合驱油田采出水pH偏高，粘度大，聚合物、悬浮物含量高，油滴乳化严重等问题，本专利技术提供一种三元复合驱油田采出水处理工艺。一种三元复合驱油田采出水处理工艺，具体流程为酵母菌生物膜—水解酸化—三级IRBAF，处理装置包括调节池、酵母菌生物膜池、水解酸化池、沉淀池、三级IRBAF和出水槽。所述酵母菌生物膜及水解酸化为预处理阶段，所述三级IRBAF为核心处理阶段。本工艺按照如下步骤进行：（1）三元复合驱油田采出水首先进入调节池，用盐酸调节进水的pH，并加入适量的营养液，保证后续生物处理的正常进行；（2）调节池出水经泵进入酵母菌生物膜池进行生化反应，以去除水中的油类，降低废水的SS、pH值、粘度及COD，同时改善废水的可生化性；（3）酵母菌生物膜池出水自流进入水解酸化池，水解酸化池出水经沉淀池进行泥水分离。经水解酸化池可进一步降低水中的油类、SS、pH值、粘度及COD等。（4）沉淀池出水依次进入三级串联的IRBAF，之后出水可收集至出水槽并回注地层。沉淀池的部分污泥回流至水解酸化池，剩余污泥进入污泥处理系统。进一步地，所述调节池装有搅拌装置，采用的酸为1+1盐酸溶液，调节池出水pH值控制在8~9范围内，所需营养液使用葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾配置，C:N:P为100:5:1。水中大量的碳酸根被盐酸中和释放出大量的二氧化碳，结合水中聚合物的网捕卷扫作用，可去除大量杂质，降低废水的SS值及废水的粘度。进一步地，所述酵母菌生物膜池填装组合填料，池内底部装有曝气系统，DO控制在2~4mg/L。通过酵母菌的吸附降解和共代谢作用降解一部分有机物，同时降低废水的SS和pH值等。进一步地，所述水解酸化池加盖密封并装有搅拌装置，池内DO小于0.5mg/L。进一步地，所述沉淀池采用竖流式沉淀池，沉淀池的部分污泥回流至水解酸化池，污泥回流比为0.80。沉淀池具有调节废水水量及沉淀废水中SS的双重作用。进一步地，所述三级IRBAF为串联运行，滤池中心管底部装有曝气头。由于不断曝气，曝气管内会形成气水混合液使废水在IRBAF池内反复循环，从而有效降解污染物并截留SS。一级IRBAF的DO为2~6mg/L，填料是粒径为8-10mm的火山岩，承托层是粒径为15-30mm的卵石。反冲洗方式为气水联合反冲洗，最优条件为先气水冲10min，再气冲15min，频率为2-3天/次。进一步地，所述二级IRBAF的DO为2~6mg/L，填料是粒径为6-8mm的火山岩，承托层是粒径为15-30mm的卵石。反冲洗方式为单独气洗25min，频率为3-5天/次。进一步地，所述三级IRBAF的DO为2~6mg/L，填料是粒径为6-8mm的火山岩，承托层是粒径为15-30mm的卵石。反冲洗方式为单独气洗15min，频率为8-11天/次。与现有技术相比，本专利技术所具有的有益效果是：三元复合驱油田采出水经过前期酵母菌生物膜和水解酸化处理后，降低了水中的油类、SS、pH值、粘度及聚合物等，同时废水的可生化性也有所提高。加之，IRBAF存在以下优点：①滤池填料表面粗糙，比表面积大，是微生物生长的良好载体，同时填料可以充分切割气泡，使微生物能够充分利用溶解氧；②滤池可使废水形成多次循环并充分混合，有利于生物反应的充分进行；③水中的聚合物在滤池中会受到充分剪切，从而降低废水的粘度。因此，将以上三种生物法联合使用使得本工艺具有运行高效稳定、操作简便、成本低廉等优势，尤其对于粘度较高的采出水具有较好的处理效果。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式本专利技术以生物法为主，因此在生物处理装置启动初期需要对所需微生物进行培养、挂膜及驯化。具体挂膜及驯化的方法如下：（1）酵母菌生物膜池挂膜及驯化酵母菌取自实验室培养的产酸酵母菌。挂膜阶段是将酵母菌混合接种液投入装有组合填料的容器中，加入适量的清水和营养液（C:N:P为100:5:1）。之后定期对组合填料称重（湿重），待填料重量不变，观察填料上附着一定厚度白色生物膜时则挂膜完成。之后开始进调节池出水进行驯化，并不断调节进水比例，直至酵母菌生物膜池出水稳定，驯化完成。（2）水解酸化池驯化厌氧污泥取自某污水处理厂，去除污泥中较大的杂质后放入水解酸化池，并在缺氧状态下搅拌运行三天，之后用酵母菌生物膜池出水进行驯化，待出水水质稳定后驯化完成。（3）IRBAF挂膜及驯化采用快速挂膜法进行滤池挂膜。好氧污泥取自某污水处理厂，污泥闷曝三天后取用。在滤池中倒入污泥并静置6-8h后排出，并进行2min气冲除去截留在滤料中的污泥。保持三个滤池串联的总停留时间为72h，以水解酸化池出水对滤池进行驯化，待滤池出水稳定并观察到滤料表面附着一定厚度的生物膜时驯化完成。实施例1某油田三元复合驱油田采出水中油含量约为100mg/L，SS为100mg/L，粘度为5mPa•s，中位粒径（D50）为90μm。利用本专利技术所述工艺对其进行处理，首先采出水进入调节池，采用1+1盐酸调节进水的pH至8~9，盐酸加入量为12L/t，并加入适量的营养液（C:N:P为100:5:1）；调节池出水经泵进入酵母菌生物膜池，HRT为18h，DO控制在2~4mg/L；酵母菌生物膜池出水自流进入水解酸化池，池内HRT为12h，DO<0.5mg/L，MLSS为5000-7000mg/L；水解酸化池出水进入沉淀池，沉淀池的部分污泥回流至水解酸化池，污泥回流比为0.80；沉淀池出水依次进入三级串联的IRBAF后可达到回注地层的要求。三级IRBAF的填料参数见表1，工艺运行参数见表2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元复合驱油田采出水处理工艺，其特征在于：具体流程为酵母菌生物膜—水解酸化—三级IRBAF，处理装置包括调节池、酵母菌生物膜池、水解酸化池、沉淀池、三级IRBAF和出水槽。所述酵母菌生物膜及水解酸化为预处理阶段，所述三级IRBAF为核心处理阶段；本工艺按照如下步骤进行：（1）三元复合驱油田采出水首先进入调节池，用盐酸调节进水的pH，并加入适量的营养液，保证后续生物处理的正常进行；（2）调节池出水经泵进入酵母菌生物膜池进行生化反应，以去除水中的油类，降低废水的SS、pH值、粘度及COD，同时改善废水的可生化性；（3）酵母菌生物膜池出水自流进入水解酸化池，水解酸化池出水经沉淀池进行泥水分离；经水解酸化池可进一步降低水中的油类、SS、pH值、粘度及COD等；（4）沉淀池出水依次进入三级串联的IRBAF，之后出水可收集至出水槽并回注地层。沉淀池的部分污泥回流至水解酸化池，剩余污泥进入污泥处理系统。

【技术特征摘要】
1.一种三元复合驱油田采出水处理工艺，其特征在于：具体流程为酵母菌生物膜—水解酸化—三级IRBAF，处理装置包括调节池、酵母菌生物膜池、水解酸化池、沉淀池、三级IRBAF和出水槽。所述酵母菌生物膜及水解酸化为预处理阶段，所述三级IRBAF为核心处理阶段；本工艺按照如下步骤进行：（1）三元复合驱油田采出水首先进入调节池，用盐酸调节进水的pH，并加入适量的营养液，保证后续生物处理的正常进行；（2）调节池出水经泵进入酵母菌生物膜池进行生化反应，以去除水中的油类，降低废水的SS、pH值、粘度及COD，同时改善废水的可生化性；（3）酵母菌生物膜池出水自流进入水解酸化池，水解酸化池出水经沉淀池进行泥水分离；经水解酸化池可进一步降低水中的油类、SS、pH值、粘度及COD等；（4）沉淀池出水依次进入三级串联的IRBAF，之后出水可收集至出水槽并回注地层。沉淀池的部分污泥回流至水解酸化池，剩余污泥进入污泥处理系统。2.根据权利要求1所述的一种三元复合驱油田采出水处理工艺，其特征在于：调节池装有搅拌装置，采用的酸为1+1盐酸溶液，调节池出水pH值控制在7~8范围内，所需营养液使用葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾配置，C:N:P为100:5:1。3.根据权利要求1所述的一种三元复合驱油田采出水处理工艺，其特征在于：酵母菌生物膜池填装...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏孝承，刘东方，遆鹏飞，黄文力，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津,12