[发明专利]超稠油废水的除油污方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼油加工废水除油方法，确切的说是涉及从原油加工废水中脱除重质乳化油的分离方法。

背景技术

超稠油废水含油泥量高，且矿物油比重与水接近，其原油颗粒长期悬浮在水中，另外，废水中还含有大量人工合成类有机高分子化合物和天然大分子量沥青、胶质物质，使得在重力作用下废水中的分散相与连续相不易分层，该废水pH值为7.79，弱碱性，褐色、粘稠，呈乳状液稳定存在，难以降解。

超稠油加工过程会产生大量含有重质乳化油的废水，包括原油罐底脱水、脱盐脱钙污水、焦化大吹汽冷凝水等，这种水与普通炼油废水、油田废水相比，其突出特点是：①乳化油含量高：一般情况下，超稠油加工废水中一半以上的油以乳化油形式存在，除去浮油和分散油后，80％以上的COD是由于乳化油和胶态悬浮物产生的；②乳化程度严重，乳滴稳定：重质乳化油的乳滴直径通常只有几百纳米到几微米，由于废水中存在着采油过程中引入的大量界面活性物质以及大量的胶质、沥青质的悬浮物，使得乳滴非常稳定；③乳化油粘度大：超稠油粘度大，其100℃的运动粘度可达到100mm²/s以上，高粘度使乳滴界面异常稳定，流动性变差，造成乳滴不易聚并和吸附；④乳化油密度大：超稠油密度与水接近，因此通过沉降方法分离油水的效率非常低，即使絮凝后的乳化油与水分离效果仍然较差。

由于重质乳化油含量高，且难以被生物降解，因此在进入生化处理前，必须先采用物理和化学的方法进行预处理，而预处理的核心环节就是脱除浮化油。目前，脱除浮化油方法包括吸附、萃取、絮凝沉降、气浮、膜分离等，其中絮凝沉降和气浮方法比较常见，由于超稠油密度高、粘度大，絮凝后的乳化油相分离不好，沉降分离时间长、效率低，因而采用上述单一方法进行重质乳化油脱除效果很不理想；若经絮凝沉降分离后，进一步采用气浮分离未沉降分离的乳化油，又存在过程复杂、能耗高缺陷。如陈春茂等在2007年第4期《炼油技术与工程》“辽河石化超稠油污水预处理工艺与工程实践”中报道的采用水质水量调节-破乳除油-旋流油水分离-浮选净化工艺对超稠油污水预处理的方法。

由于乳化程度高，乳滴非常小且异常稳定，而稳定的油滴在气泡界面的吸附量非常小，因此需要大量的气泡界面吸附乳滴，需要多级气浮以达到需要的分离效果，从而导致气浮分离能耗高且分离效率低，例如CN101327966公开的一种稠油污水射流溶气气浮工艺，包括一次气浮、射流溶气、二次气浮等在内的多级分离技术。

近年来，一些新的高效气浮分离设备和技术被报道，如US2008/0006588公开的气旋浮选分离技术，CN 1546196公开的加压溶气气浮水力旋流油水分离的方法和装置，其采用气浮脱油和旋流分离结合方式对含油废水料液进行脱油，上述文献均没有报道对重质乳化油废水的分离效果。

US 5897772公开了一种多级环流泡沫分离塔等。多级环流泡沫分离塔是一种在环流反应器基础上开发的气浮分离设备。由于气浮分离的效率很大程度上取决于气泡与连续相充分、快速的接触，与一般的气浮设备相比，环流反应器内气泡快速湍动，气液接触充分，可使被分离的物质较快的富集在泡沫表面上，因而能显著提高泡沫分离的效率，该技术对于大小在10μm以上的乳化油有较高的分离效率，但对粒径更小、界面流动性差的重质油乳滴，分离效率仍然较低。

CN1435275A在传统鼓泡式反应器基础上公开了一种多级环流反应器，塔内置有导流筒，导流筒底部设有气体分布器，该反应器可广泛用于氧化反应、发酵过程、烃加工反应以及活性污泥污水处理过程等各类气-液或气-液-固化学反应过程当中。

现有的多级环流反应器用于含油废水气浮试验有以下缺陷：通过鼓泡把油水分离，泡沫中含有一定量的水，这样在处理废水的同时大约产生了原有废水10％左右的更难处理的废水；同时它对表面活性剂有更高要求，既要产生大量泡沫，又要使油水分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用乳化油污水气浮处理装置分离脱除100℃的运动粘度达到100mm²/s以上的超稠油原油加工废水中乳化油的方法。其是在多级环流泡沫分离塔和环流反应器及多级环流反应器的基础上，针对乳滴在10μm以下的乳化重质油滴，提供的一种破乳-环流气浮-刮油分离处理乳化油的方法。该方法可提高乳化油分离效率，简化分离流程。

本发明是通过如下技术方案实现的：

超稠油废水的除油污采用由鼓泡段和泡沫段构成的环流泡沫分离塔，下部鼓泡段为气升式内环流反应器，上部泡沫段为溢流槽式的气液分离器；溢流槽顶部装有刮油器。