稠油污水深度处理及回用技术

摘要

本发明提供了一种油田污水处理及回用的稠油污水深度处理及回用技术,该技术用除油、除悬浮物、除硅、软化、污泥脱水等技术,解决了原有技术存在的问题(稠油污水中油、泥、水难分离的问题),实现了经深度处理后的油田污水可用做低渗透油田回注(回掺)、热采注气锅炉用水标准,实现了稠油污水的零排放,保护了水环境,达到了油田水系统的闭路循环和动态平衡,该技术具有治理成本低、效果好等特点,可广泛应用于油田污水处理及回用。从根本上解决了油田污水处理的技术难题,实现了油田污水的资源化。

主权项

1、一种油田污水处理及回用的稠油污水深度处理及回用 技术，其特征在于： a，从除油、除悬浮物、除硅、软化、污泥脱水五个方 面按附图组合才能实现稠油污水深度处理及回用技术： 除油是采用在隔油池中设有水位恒定装置，同时研制开 发了一种稠油收集装置，改变了“调节在前，隔油在后” 的水处理工艺，在稠油收集装置中增加了导热油加热系 统，它只加热表层稠油，形成稠油上层加热降粘流至集 油槽，下层稠油因温度低粘度大形成一个密封层，可防 止下面污水窜入集油槽；在除油罐中采用新型降油剂 HF—LC，投加浓度为50—200mg/L，在除油罐中不形 成沉淀物。应用新型除油剂只对污水中的原油起破乳作 用，而对污水中的悬乳物不起沉降作用，这样经隔油去 除可浮油后的污水进入沉降罐，污水中的乳化油在除油 剂的作用下破乳、迅速上浮，达到油、泥的分离； b，去除悬浮物主要利用气浮原理，研制一种气浮净水 剂，它对悬浮物脱稳速度快，积絮密实，絮体不易沉淀， 将产生的浮渣浮至池的表面，不让浮渣沉于池底，发明 人结合行车式刮油机和链板式刮渣机的特点研制了一 种链板式上行刮渣机，在终点收渣槽和链条刮板间进行 紧密配合；依靠机械方法，利用刮板的上行撇提收集浮 渣；采用气液多相溶气泵技术解决了稠油污水气浮困难 的缺点，用自主研制的上行式链板刮渣机组合工艺解决 了高温稠油污水悬浮物的取出问题；低渗透油田的回注 水水质要求是悬浮物小于2mg/L，粒径小于2微米，热 采锅炉进水水质要求悬浮物小于2mg/L，发明人组合初 滤和动态膜超滤技术解决了对悬浮物浓度和粒径的要 求：粗滤滤料采用复合滤料，在过滤工艺中优化了配水 层及滤料的级配；精滤采用硅藻土作过滤介质，在滤元 (滤布)上形成1—5毫米厚的过滤层，当硅藻土过滤 前后的压差达到0.1—0.3MPa后，通过反洗或气吹干渣 脱膜，截留悬浮物的硅藻土脱落，重新开始涂膜，实现 动态膜过滤。选用硅藻土粒径为5—30微米，涂膜量为 每平方米过滤面积0.5—1.0kg，过滤单元(滤元)为滤 布，滤布材质为丙纶或涤纶，滤布透气率率为400—600 目，超滤机采用板框结构，一块为布水框一块为过滤框， 二者组成一个过滤单元，滤布放在中间，采用下侧面进 水，上侧面出水的进出水方式，超滤机压紧方式为液压 结构； c，除硅：油田含油污水中二氧化硅含量为 60—300mg/L，而热采锅炉用水要求含硅量小于 50mg/L，为此，发明人研制了一种除硅装置，它由混 合、反应、沉淀三部分组成，三者有机成为一体，PH 调节部分的混合采用管道静态混合器，除硅工序和絮凝 工序的混合采用调速搅拌机，除硅工序转速控制在 500—1000转/分，絮凝工序转速控制在100—500转/ 分，才能达到混合、反应的双重目的。在沉淀部分，沉 淀水平流速为1—5毫米/秒，在出水部分增设斜板或斜 管，污水中的溶解性硅采用化学方法去除，采用镁剂或 镁盐反应生成硅酸镁沉淀物在沉淀池中去除，除硅药剂 有PH调节剂(碱性物质)，除硅剂(镁剂或镁盐)，絮 凝剂(聚丙烯酰胺)，药剂的混合和反应采用水力和机 械有机结合来实现； d，软化：油田污水通过深度处理后可用作热采锅炉的 补给水，其关键是将污水中的硬度降低达到用水标准 (＜0.1ppm)，解决的难度很大，发明人选用耐污染、易 复苏、适应高含盐油田污水的交换树脂，以适应研制油 田污水软化处理装置，软化采用固定床无顶压逆流再生 离子交换技术，用大孔弱酸离子交换树脂，酸碱再生液 采用水射器投加方式，正常交换时，污水从交换器顶部 进入，软化水从底部排出，当交换饱和时必须再生，树 脂再生采用无顶压逆流方式，本装置采用大孔弱酸树 脂，抗有机污染能力强，通过弱酸树脂的酸再生和碱转 型，使树脂在酸、碱处理过程中通过膨胀和收缩，将树 脂吸附的有机物在反洗过程中清除，采用中排水的无顶 压逆流再生型离子交换装置，出水水质好，树脂不乱层， 再生液消耗低，树脂再生程度高； e，稠油污泥脱水：稠油污泥含水量高，一般在95％以 上，含油量在20％以上，污泥流动性差，泥、油水相互 参杂在一起，三者分离困难；稠油污泥中的悬浮物比重 与水接近，粒度细，靠重力和离心力是不能将其与水分 离；针对上述问题发明人研制了稠油污泥脱水装置，它 有效的解决了上述问题，通过减少稠油污泥中的含油 量，改变了稠油污泥脱水的条件，针对稠油污泥中固体 颗粒粒径细，比重和水接近的特点，该脱水装置采用自 动厢式板框压滤技术，卸渣采用自动拉板，出料采用水 平皮带输送或绞笼的方式，在压滤机和出料机中间设有 挡水板，当压滤开始，挡水板拉起，泄漏水通过挡水板 一定坡度流出；当卸料时挡水板拉开，泥饼落入出料机， 避免了压滤过程中压滤水流入出料机，发明人还利用新 自主开发的新型除油剂HF—LC，它仅对污水中的乳化 油起破乳、凝聚作用，对悬浮物不起作用，实现了油泥 分离的目的，采用“先除油，后除渣”的水处理工艺， 为污泥脱水创造了条件，污泥脱水采用自动厢式板框压 滤机，不需加入任何脱水剂能使污泥含水率从95％降到 70％以内，污泥不粘可堆放、外运，厢式板框压滤机采 用自动拉板结构，拉板时间可随意设定，可手动也可自 动。