[发明专利]油田采出水用于回注的物化和生化处理相结合的工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于废污水处理及回用工艺方法，尤其是涉及一种油田采出水用于回注的物化与生化处理相结合的工艺方法。

背景技术

目前，油田采出水经处理后用于回注的水质，主要水质指标是含油量和悬浮物，较为严格的要求是含油量不超过1mg/l、SS不超过1mg/l，颗粒粒径不超过1um。现采用的油田采出水用于回注的水处理主要工艺是沉降分离（或气浮处理）与过滤处理的组合。其中，沉降分离（或气浮处理）主要有重力沉降法、混凝沉降法、斜板沉降法、压力沉降法、气体浮选法及旋流器法等，有时也采用几种方法组合；过滤处理主要为石英砂过滤和核桃壳过滤，并有单层过滤、双层过滤和多层过滤等。但现采用的油田采出水用于回注的水处理工艺具有明显的缺陷：一是处理出水不能长期稳定地达到回注水水质要求（含油量≤1mg/l、SS≤1mg/l，颗粒粒径≤1um）；二是处理费用较高，特别是混凝沉降或混凝气浮需要大量的化学药剂，成本高昂；三是混凝沉降或混凝气浮产生的大量污泥对环境污染较重，特别是因混凝剂（化学药剂）的添加产生了新的化学污染；四是不具有处理COD、氨氮和消毒的功能。

发明内容

针对上述现有技术中用于回注的油田采出水处理工艺中存在的问题，本发明提供了一种不仅能使油田采出水处理后能长期稳定达到回注水水质要求，且处理费用低，又不因混凝剂的添加而产生环境污染的油田采出水用于回注的物化与生化处理相结合的工艺方法。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：为了使油田采出水处理后不仅能满足回注水水质要求，且处理费用低，又不因混凝剂的添加而产生环境污染，所述油田采出水用于回注的物化与生化处理相结合的工艺方法是：油田采出水先在除油池单元进行处理，再进入电絮凝单无进行物化处理，再进入MBR单元进行生化处理，使油田采出水处理后达到回注水水质要求。

为了去除油田采出水处理后的处理出水中的细菌，所述油田采出水在经过除油池单元、电絮凝单元和MBR单元处理达到回注水要求后，再经过紫外消毒单元处理，从而将处理出水中的微生物杀灭。

为防止在突发情况下处理出水超标，在MBR单元进行生化处理时，同时投入少量粉末活性炭，使处理出水能长期稳定完全达到回注水水质要求。

本发明由除油池、电絮凝、MBR单元串联组成，当然最好是在MBR单元处理后再进行紫外消毒单元处理，其中所述的电絮凝单元，其电絮凝极板材质为金属铝，板间距为1.5-2.5厘米；电流强度为5-10A，并可以通过调节极板间外加电压改变电流强度。其中所述的MBR单元，废水在MBR中的水力停留时间为8-16小时，并可以根据水质不同进行调节；MBR单元采用微滤膜，膜孔径0.1-0.8微米，可根据具体水质情况选择。MBR单元具有应急措施：在特殊情况下处理出水油含量超标时，可投入少量粉末活性炭，活性炭的投加量约为1mg/l。

本工艺方法的主要机理是：

1、油田采出水首先通过除油池单元处理可漂浮的油类物质和大部分密度大于水的颗粒物，可以非常经济有效地处理部分油、悬浮物和有机物，降低后续处理单元的处理负荷。

2、经过除油池初步处理后的油田采出水，再进入本工艺中的电絮凝单元。电絮凝单元的主要作用是处理绝大部分的油和悬浮物，同时提升出水中BOD/COD值。电絮凝单元的主要机理是通过物化作用，在外加电压下于金属铝极板上形成铝的氢氧化物，并产生微气泡，使废水中胶体物脱稳、相互碰撞形成絮体，絮体在微气泡的带动下，上浮到水体表面，进而起到去除大部分油和大部分悬浮物的作用，同时提升了出水中BOD/COD值，有利于后续的生化处理。

3、经过电絮凝单元处理后的油田采出水，再进入本工艺中的MBR单元。MBR单元的主要作用是处理绝大多数剩余的悬浮物和油，以及废水中大量的有机物和氨氮。其机理是，通过MBR单元中活性污泥吸附和微滤膜的作用，特别是微滤膜的过滤作用（MBR微滤膜的孔径为0.1-0.8微米），确保SS≤1mg/l以及水颗粒粒径≤1um；利用污泥可以吸附微量油的特性，通过MBR处理有机物和氨氮使生物污泥不断繁殖、并定期排放污泥，从而将剩余的绝大多数微量油通过污泥排放带出工艺系统之外、达到出水油≤1mg/l。

4、经过MBR单元处理后的处理出水，其水质指标已达到含油量≤1mg/l、SS≤1mg/l，颗粒粒径≤1um的回注水水质要求，再进入本工艺中的紫外消毒单元，是利用紫外线杀菌消毒的机理，从而将处理出水中的微生物杀灭。