一种采油废水组合深度处理方法技术

本发明专利技术涉及一种组合深度处理采油废水的方法，属于油气田开采和环保工程领域，该方法包括：水解酸化单元：该单元内悬挂聚烯烃类材质半软性填料，利用附着生长在填料上的厌氧、缺氧微生物降解废水中的有机物；曝气生物滤池单元：在滤池体内部填充生物陶粒填料，采用强制曝气，使填料上附着生长好氧微生物；臭氧接触单元：若检测来水水质COD在100-200mg/L以上时开启臭氧发生器，否则废水直接流入下一单元；生物活性炭过滤单元：该单元内部填充活性炭作为填料，采用强制曝气，使活性炭上附着生长好氧微生物。该方法可填补目前国内外采油废水外排废水水质升级达标处理技术的空缺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开采和环保工程领域，具体涉及一种生物处理与物化处理相结合的采油废水深度处理新工艺。
技术介绍
采油废水是指在石油开采过程中产生的废水。由于油田产地的地质条件、油品、注水性质、开采方式及原油集输和初加工的整个工艺的不同，采油废水的性质也是千差万别。目前，比较成熟的采油废水外排处理工艺基本都采用物化预处理+生化二级处理工艺，在中国出水执行国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，一般油田废水处理站出水能够达到二级标准，出水化学需氧量(CODCr)值控制小于150mg/L。生化二级处理工艺较常用的有普通活性污泥法、生物接触氧化法等，以及水解酸化+接触氧化、厌氧-好氧交替(AAA)工艺、多级氧化塘等厌氧+好氧相结合的处理工艺。从实际效果上看，厌氧+好氧相结合的处理工艺的处理效果显著优于纯好氧的处理工艺。一般而言，采用好氧处理工艺的出水CODCr一般在150mg/l左右，而厌氧-好氧相结合的处理工艺出水CODCr可达80～120mg/l。普通生物处理技术运行成本低，操作简单，但也都存在一些实际问题，如出水CODCr指标较高、抗冲击负荷能力差、污泥膨胀、出水SS偏高等，不能完全满足实际工程需要和日益严格的环保要求。随着国家和地方对各类环境敏感区域的环境质量要求越来越高，对石采油废水的排放水质要求更加严格，例如，某些区域要求外排采出水CODCr指标要求小于60mg/L，因此开发新的采油废水水质升级处理工艺势在必行。水解酸化工艺是将污水厌氧消化的停留时间控制在水解酸化阶段，不进入产氢产乙酸阶段，利用兼性水解酸化菌进行废水生物处理的工艺，兼性菌主要是将采油废水中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。将水解酸化处理作为废水生化处理的预处理，可提高污水生化性能，降低后续生物处理的负荷，因而被广泛运用在难生物降解废水处理领域中。曝气生物滤池工艺是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发兴起的污水处理工艺。其独特的填料设计，借鉴了生物滤池和生物接触氧化法的优点，综合了过滤、吸附和生物代谢等多种处理工艺，使其具有污染物去除效率高、抗冲击负荷能力、污泥产量少、无污泥膨胀等优点，同时曝气生物滤池可适用于处理低有机负荷废水，在采油废水水质升级中有着良好的应用前景。臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺是将高级氧化、生物处理、吸附等多种处理技术有机相结合的一种水处理技术。利用臭氧装置可以选择性的将生物大分子、胶体等分解成溶解性小分子，增加废水可生物降解性，然后利用活性炭中活性炭的吸附作用、微生物对有机物的分解作用降解废水中的有机物，而活性炭通过微生物对有机物的降解作用而得以再生。臭氧-生物活性炭不但可以有效去除水中的溶解性有机物，提高出水水质，确保废水达标排放，而且提高了生物活性炭的吸附容量，延长了活性炭的使用寿命。它具有处理效率高、容积负荷大、抗冲击能力强、设备紧凑、占地少、基建投资和运行费用低等优点。目前尚-->未见在采油废水深度处理中使用，当外排水质要求较高或者含有较高浓度的不可生物降解有机物时，可在BAF生物处理后设置一段臭氧-生物活性炭单元。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有采油废水处理工艺不能达到出水CODCr＜60mg/L的不足之处，提出一种组合深度处理采油废水的方法。该方法可填补目前国内外采油废水外排废水水质升级达标处理技术的空缺。本专利技术提出的一种组合深度处理采油废水的方法，其特征在于，该方法包括方法四个处理单元，全部在常温常压下完成，具体步骤如下：1)水解酸化单元：经过预处理后的采油废水首先进入该单元，该单元内悬挂聚烯烃类材质半软性填料，利用附着生长在填料上的厌氧、缺氧微生物降解废水中的有机物，有效水力停留时间为8～16h，其进水负荷0.3-0.8kgCOD/m3·天，COD去除负荷0.10-0.20kgCOD/m3·天，出水进入后续处理单元；2)曝气生物滤池单元：由水解酸化单元处理后的水，进入曝气生物滤池单元，在滤池体内部填充生物陶粒填料，陶粒填料的颗粒直径为1-5mm，采用强制曝气，气水比0.75-3∶1，使填料上附着生长好氧微生物，水力负荷0.5-1.5m3/m2·h，水力停留时间1-4h，COD进水负荷2-4kgCOD/m3·天，去除负荷0.8-1.5kgCOD/m3·天；曝气生物滤池单元利用储存在反洗水箱中的出水进行反洗，每1～3天一次，反洗强度为5～8L/(m2·s)；3)臭氧接触单元：曝气生物滤池出水进入臭氧接触单元，若检测来水水质COD在100-200mg/L以上时开启臭氧发生器，废水与臭氧发生器产生的臭氧接触，其臭氧投加量10-25mg/L，接触时间20-50min，否则废水直接流入下一单元(即一般情况下臭氧单元不工作)；4)生物活性炭过滤单元：由臭氧接触单元流出的水流入生物活性炭过滤单元，该单元内部填充活性炭作为填料，采用强制曝气，气水比0.75-2.00∶1，使活性炭上附着生长好氧微生物，废水在该单元的水力停留时间0.5-5h，空床滤速0.5-3m/h，其进水负荷3-6kgCOD/m3·天，去除负荷1-2kgCOD/m3·天；生物活性炭单元利用储存在反洗水箱中的出水进行反洗，每2～3天一次，，反洗强度为5～8L/(m2·s)。本专利技术的效果和优点：1、本专利技术同时设置缺氧(水解酸化)、好氧(曝气生物滤池)、高级氧化、生物吸附等处理单元，并确定了各单元处理采油废水的最佳工艺参数，能使采油废水经过多级净化，实现对污水的有机物降解、脱氮除磷等多项功能。与现有技术流程相比，本专利技术的显著效果，能够稳定达到更高的出水指标，即达到CODCr≤50mg/L，石油类≤3mg/L，氨氮≤8mg/L，挥发酚＜0.3mg/L，悬浮物≤10mg/L。2、本专利技术首次在采油污水深度处理中应用臭氧-生物活性炭工艺，能够保障出水达标。该工艺抗冲击负荷能力强，处理效率高，系统稳定。3、本专利技术采用臭氧处理工艺为水质应急保障单元，一般情况下不开启以减小运行成本，工艺灵活，可以保证在较低的成本下有较高的出水保证率。-->4、本专利技术不仅适用于大、中、小型采油废水处理新建项目，尤其适用于采油废水的升级达标改造项目。附图说明图1为本专利技术提出的采油废水深度处理工艺典型流程示意图。具体实施方式本专利技术提出的一种组合深度处理采油废水的方法，其特征在于，该包括方法四个处理单元，全部在常温常压下完成，具体步骤如下：1)水解酸化单元：经过预处理后的采油废水首先进入该单元，该单元内悬挂聚烯烃类材质半软性填料，利用附着生长在填料上的厌氧、缺氧微生物降解废水中的有机物，有效水力停留时间为8～16h，其进水负荷0.3-0.8kgCOD/m3·天，COD去除负荷0.10-0.20kgCOD/m3·天，出水进入后续处理单元；2)曝气生物滤池单元：由水解酸化单元处理后的水，进入曝气生物滤池单元，在滤池体内部填充生物陶粒填料，陶粒填料的颗粒直径为1-5mm，采用强制曝气，气水比0.75-3∶1，使填料上附着生长好氧微生物，水力负荷0.5-1.5m3/m2·h，水力停留时间1-4h，COD进水负荷2-4kgCO本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种组合深度处理采油废水的方法，其特征在于，该方法包括方法四个处理单元，全部在常温常压下完成，具体步骤如下：１）水解酸化单元：经过预处理后的采油废水首先进入该单元，该单元内悬挂聚烯烃类材质半软性填料，利用附着生长在填料上的厌氧、缺氧微生物降解废水中的有机物，有效水力停留时间为８～１６ｈ，其进水负荷０．３－０．８ｋｇＣＯＤ／ｍ３·天，ＣＯＤ去除负荷０．１０－０．２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·天，出水进入后续处理单元；２）曝气生物滤池单元：由水解酸化单元处理后的水，进入曝气生物滤池单元，在滤池内部填充生物陶粒填料，陶粒填料的颗粒直径为１－５ｍｍ，采用强制曝气，气水比０．７５－３∶１，使填料上附着生长好氧微生物，水力负荷０．５－１．５ｍ３／ｍ２·ｈ，水力停留时间１－４ｈ，ＣＯＤ进水负荷２－４ｋｇＣＯＤ／ｍ３·天，去除负荷０．８－１．５ｋｇＣＯＤ／ｍ３·天；曝气生物滤池单元利用储存在反洗水箱中的出水进行反洗，每１～３天一次，反洗强度为５～８Ｌ／（ｍ２·ｓ）；３）臭氧接触单元：曝气生物滤池出水进入臭氧接触单元，若检测来水水质ＣＯＤ在１００－２００ｍｇ／Ｌ以上时开启臭氧发生器，废水与臭氧发生器产生的臭氧接触，臭氧投加量１０－２５ｍｇ／Ｌ，接触时间２０－５０ｍｉｎ，否则废水直接流入下一单元；４）生物活性炭过滤单元：由臭氧接触单元流出的水流入生物活性炭过滤单元，该单元内部填充活性炭作为填料，采用强制曝气，气水比０．７５－２．００∶１，使活性炭上附着生长好氧微生物，废水在该单元的水力停留时间０．５－５ｈ，空床滤速０．５－３ｍ／ｈ，其进水负荷３－６ｋｇＣＯＤ／ｍ３·天，去除负荷１－２ｋｇＣＯＤ／ｍ３·天；生物活性炭单元利用储存在反洗水箱中的出水进行反洗，每２～３天一次，，反洗强度为５～８Ｌ／（ｍ２·ｓ）。...

【技术特征摘要】
1.一种组合深度处理采油废水的方法，其特征在于，该方法包括方法四个处理单元，全部在常温常压下完成，具体步骤如下：1)水解酸化单元：经过预处理后的采油废水首先进入该单元，该单元内悬挂聚烯烃类材质半软性填料，利用附着生长在填料上的厌氧、缺氧微生物降解废水中的有机物，有效水力停留时间为8～16h，其进水负荷0.3-0.8kgCOD/m3·天，COD去除负荷0.10-0.20kgCOD/m3·天，出水进入后续处理单元；2)曝气生物滤池单元：由水解酸化单元处理后的水，进入曝气生物滤池单元，在滤池内部填充生物陶粒填料，陶粒填料的颗粒直径为1-5mm，采用强制曝气，气水比0.75-3∶1，使填料上附着生长好氧微生物，水力负荷0.5-1.5m3/m2·h，水力停留时间1-4h，COD进水负荷2-4kgCOD/m3·天，去除负荷0.8-1.5kgCOD/m3·天...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春旭，张鸿涛，程林波，宁涛，薛方勤，徐璇，姜瑞东，王玉双，
申请(专利权)人：清华大学，北京国环清华环境工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：11