一種用于海上油田含聚污水回注處理方法與流程

本發明涉及一種海上油田含聚污水深度處理方法，屬于海上油田含聚污水處理技術領域。

背景技術：

采油污水是從地層中隨原油一起被開采出來、經過原油破乳等初步分離過程形成的一種集懸浮固體、油、溶解氣體和溶解鹽于一體的多相體系。常規處理技術包括重力沉降處理工藝、氣浮處理工藝、生物化學處理技術、膜處理技術等。這些方法的處理效果與污水中的含油量、懸浮物含量、有機物組成等關系密切。處理含聚污水時，因這類污水的粘度較高、絮體生長和沉降困難二難以達到處理標準。

聚合物驅是一種提高采收率的方法，在宏觀上，它主要靠增加驅替液粘度，降低驅替液和被驅替液的流度比，從而擴大波及體積；在微觀上，聚合物由于其固有的粘彈性，在流動過程中產生對油膜或油滴的拉伸作用，增加了攜帶力，提高了微觀洗油效率。聚合物驅所用聚合物具有耐溫、耐鹽、抗剪切的特性，是親水性大分子鏈上帶少量疏水基團的一類水溶性聚合物。由于疏水基團的疏水作用以及靜電、氫鍵或范德華力的作用而在分子間自動產生具有一定強度但又可逆的物理締合，從而形成巨大的三維立體網狀空間結構。通過增加水相粘度和降低水相滲透率來改善流度比、提高波及系數，從而提高原油采油率。聚合物驅后，在采出液特別是采出水中會含有較高濃度的聚合物，使其粘度達到20mpa.s以上。將其處理到污水回注標準，是該類污水處理后的主要去向。

cn1381410a涉及含聚污水深度處理及回用工藝，采用的處理單元有加藥、樹脂吸附、兩級膜過濾。海上油田含聚污水粘度高、污水組成復雜，膜通量下降過快且反洗困難，工業應用存在長周期穩定運行難得問題，不適宜海上油田應用。

cn101786772a涉及油田含聚污水高效生物處理方法，采用氣浮、厭氧處理—好氧處理、過濾、二次沉淀等工藝對含聚污水進行處理，其中厭氧處理時間為24-36h，好氧處理為10-14h，處理時間過長，處理效率較低，不適宜海上油田應用。

cn101803562a涉及一種高梯度聚結氣浮處理含聚污水的方法，依次進行一級聚結、二級高梯度聚結氣浮、三級油水分離處理。處理單元多、占地面積大，不適宜海上油田應用。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服目前含聚污水處理效率較低、不適宜海上油田應用的含聚污水處理方法，是一種用于海上油田含聚污水深度處理方法。包含以下步驟：

一種用于海上油田含聚污水深度處理方法。包含以下步驟：

（1）經電脫鹽脫水裝置后的含聚污水進入除油沉降罐，靜置一定時間后進入污水調節罐；

（2）從污水調節罐出水調整ph后用泵提升至溶氣罐，溶氣罐中的氣體由氣泵泵入。

（3）溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置，其中，溶氣罐出水口（電解氧化—氣浮一體化處理裝置進口）設有污水釋放頭，氣水混合物在電解氧化過程中存在；

（4）電解氧化裝置的陰極、陽極交替布置，兩者之間安裝有可上下移動毛刷；

（5）電解氧化—氣浮一體化處理裝置出水進入緩沖罐，加入堿中和至ph為7.5后，通過過濾器過濾后回注。

污水在除油沉降罐中的靜置時間為10-20h后，采用酸（可為：無機酸、有機酸。其中無機酸有鹽酸、硫酸、硝酸；有機酸有氯磺酸、苯磺酸、乙酸）調節污水ph為3-5后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣、空氣—臭氧、空氣—雙氧水，溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置，其中，溶氣罐出水口（電解氧化—氣浮一體化處理裝置進口）設有污水釋放頭，氣水混合物在電解氧化過程中存在；電解氧化—氣浮一體化處理裝置出水進入緩沖罐，加入堿（氨水、氫氧化鈉或者氫氧化鈉—氧化鈣）中和至ph為7.5后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極：鐵板電極，摻硼金剛石(bdd)電極、鐵鍍二氧化鉛電極、鐵鍍二氧化釕電極、二氧化錫電極等。陰極：不銹鋼電極，石墨電極。兩者之間安裝有可上下移動毛刷，極板間距可為3-5cm，毛刷直徑與極板間距相同。電解過程的電流強度可為0.5-5a，處理時間為5-30min。

采用上述方法處理后的含聚污水，聚合物有處理前的500mg/l以上降低到50mg/l以下，懸浮物含量、含油量分別由處理前的200、150mg/l降低到10.0、10.0mg/l以下。

附圖為工藝流程圖。

實施例1

污水在除油沉降罐中的靜置時間為10h后，采用硫酸調節污水ph為3后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣—臭氧，其中臭氧濃度為混合氣的2%。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置的污水釋放頭，氣水混合物在電流為0.5a、電壓為30v條件下電解氧化5min后進入緩沖罐，加入5%氫氧化鈉中和至ph為7.5后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極為鐵板電極，陰極為不銹鋼電極，極板間距可為5cm，毛刷直徑與極板間距相同。

實施例2

污水在除油沉降罐中的靜置時間為15h后，采用鹽酸調節污水ph為4后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣—雙氧水，其中雙氧水濃度為50mg/l。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置的污水釋放頭，氣水混合物在電流為2a、電壓為30v條件下電解氧化15min后進入緩沖罐，加入5%氫氧化鈉—生石灰（兩者質量比為20:1）中和至ph為7.5后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極摻硼金剛石(bdd)電極，陰極為石墨電極，極板間距可為3cm，毛刷直徑與極板間距相同。

實施例3

污水在除油沉降罐中的靜置時間為20h后，采用鹽酸調節污水ph為5后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置后，氣水混合物在電流為2a、電壓為20v條件下電解氧化20min后進入緩沖罐，加入5%氨水溶液中和至ph為7.0后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極鐵鍍二氧化釕電極，陰極為不銹鋼電極，極板間距可為3cm，毛刷直徑與極板間距相同。

實施例4

污水在除油沉降罐中的靜置時間為10h后，采用鹽酸調節污水ph為5后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣-臭氧，其中臭氧濃度為混合氣的3%。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置后，氣水混合物在電流為3a、電壓為20v條件下電解氧化10min后進入緩沖罐，加入5%氫氧化鈉—生石灰（兩者質量比為20:1）中和至ph為7.0后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極鐵鍍二氧化鉛電極，陰極為石墨電極，極板間距可為5cm，毛刷直徑與極板間距相同。

實施例5

污水在除油沉降罐中的靜置時間為10h后，采用氯磺酸調節污水ph為5后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣-臭氧，其中臭氧濃度為混合氣的3%。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置后，氣水混合物在電流為3a、電壓為20v條件下電解氧化10min后進入緩沖罐，加入5%氫氧化鈉—生石灰（兩者質量比為20:1）中和至ph為7.0后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極二氧化錫電極，陰極為不銹鋼電極，極板間距可為5cm，毛刷直徑與極板間距相同。

實施例6

污水在除油沉降罐中的靜置時間為10h后，采用氯磺酸調節污水ph為4后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置后，氣水混合物在電流為5a、電壓為20v條件下電解氧化30min后進入緩沖罐，加入5%氫氧化鈉中和至ph為7.0后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極鐵鍍二氧化鉛電極，陰極為不銹鋼電極，極板間距可為3cm，毛刷直徑與極板間距相同。

實施例7

污水在除油沉降罐中的靜置時間為20h后，采用乙酸調節污水ph為5后，進入溶氣罐，溶氣罐加入的介質可為空氣—雙氧水，雙氧水濃度為80mg/l。溶氣罐出水進入電解氧化—氣浮一體化處理裝置后，氣水混合物在電流為4a、電壓為30v條件下電解氧化20min后進入緩沖罐，加入5%氨水中和至ph為7.5后，通過常規改性纖維球—雙濾料過濾器串聯使用過濾后回注。

所用的極板材料為：陽極鐵板電極，陰極為石墨電極，極板間距可為4cm，毛刷直徑與極板間距相同。

采用上述方法處理海上油田含聚污水，處理前后的效果見下表。

海上油田含聚污水處理前后的效果對比（單位：mg/l）