河南油田稠油污水生化处理系统可行性分析

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1、第一章前言通过对国内几大典型油田含油污水外排处理技术的调研可知，采用生物法处理油田采出水(稀油污水和稠油污水)是可行的，并且有成功的实例。生物法以其能有效地去除溶解性有机物、具有处理效果好等优点已逐渐成为油田采出水主要的外排处理技术。其中水解酸化一好氧氧化生物处理工艺，具有有机物去除效率高、改善污水可生化性、运行稳定、抗冲击性强、投资少等特点，并且适用于处理水质条件苛刻的污水(如：水温高、矿化度高、高有机负荷)，逐渐地引起油田以及含油污水外排处理技术研究学者的关注。1．2．2国外含油污水外排处理工艺现状近几年来，国

2、外油田采出水治理技术改进主要体现在治理设备、工艺流程、药剂等方面，开发了一些新的采出水治理设备和药剂，采用了许多新的采出水治理工艺流程。以下介绍了几个具有代表性的国外先进工艺流程。英国北海Ula油田采出水回注的工艺如图1．4【6】注乳刑图1．4英国北海UIa油田回注工艺流程图该流程中使用二级油水分离器和一级水力旋流器串联使用，处理后的水质可达到回注水的要求。科威特北部油田采出水处理工艺流程如图1．5[71。，_—————_、，_————————]，_————————]，．—————、l口lI含油污水}_叫API油水

3、分离器}_叫cPI油水分离器HIGF气浮}_—争磊’‘．．．．．．．．．．．．．．J’、．．．．．．．．·．．．．．．．．．．．．．．．．．√、-．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一、-．．．．．．．．．．．．J。一图1．5科威特北部油田采出水处理工艺流程图这种含油污水处理工艺简单，是目前国外含油污水处理的典型工艺流程，处理后的水可作为回注地下层的净化水。美国得州西部PermianBasin油田采油污水处理工艺流程如图1．61踟。其特点是将水力旋流器引入流程，替代传统的隔油与浮选单元。医磊习．，豚

4、翮，F磊函，佤翮嚣叫皇三茎苎H三竺兰兰}÷一!垄竺竺】图1．6美国西部油田采出水处理流程图Mobil；i写油公司处理印度尼西亚Amn油田采油污水的工艺流程如图1．7【91。西安石油大学硕士学位论文外捧图1．7Arun油田采出水处理工艺流程图采用化学破乳、气浮、生化工艺流程替代了过去的混凝一过滤、混凝—气浮一过滤工艺。重视并应用生化处理技术，开发了含油污水外排处理工艺。从国外含油污水的处理流程上看，随着环保要求的提高和油田回注水水质的严格化，近年来国外油田采油污水的治理技术己得到改进和提高。采油污水的治理工艺已由原来

5、的隔油．混凝．过滤技术改变为隔油、混凝(气浮)一生化一过滤技术。气浮和生化技术的采用已成为近年来先进的采油污水处理工艺的一种标志。国外从20世纪70年代末期，就开始了采油污水生物治理的探索[101，所采用的处理方法主要有活性污泥法、生物转盘法、生物接触氧化法、生物流化床和稳定塘法等。活性污泥法是污水处理的基本方法，目前在采油污水处理领域的应用也有研究。Tellez等【ll】人采用活性污泥法进行了采油污水处理的室内实验和现场中试研究。结果表明，污泥停留时间为20d时系统达到稳定。出水油含量低于1．0mg／L，去除率达

6、到99％以上，CODc。去除率达到97％。由于传统活性污泥法在处理采油污水方面存在负荷低、易受盐度影响等缺点，因此，当前更多工作者倾向于生物膜法的研究和应用。美国油田在加利福尼亚南部的Carpentaria和亨廷顿海滩进行了生物膜法处理采油污水的现场中试研究[II】。污水经隔油和气浮处理后进入生物处理设施进行生物处理，生物处理单元采用四级串联生物转盘。中试结果表明，两级生物处理单元对BOD5、石油类、挥发酚及氨氮的去除率均在72％以上，但对CODc，的去除效果有限，亨廷顿海滩生物转盘对CODc，的去除率仅为24％。

7、为解决采出水排放问题，90年代前半期，美国环境保护局(EPA)、新墨西哥州立大学和德克萨斯州大学联合，就生物法处理油田采出水进行了试验研究。这次研究的关键是生物反应器。该反应器分3个串联室的钢罐，其后是两台并联慢砂滤器。最初的研究表明，生物法能有效去除油田采出水中的石油烃类，即使TDS浓度高达50000mg／L的条件下。各种流量下，全部石油烃类的去除率达99％。根据本系统的性能，2m3／d的处理规模估计直接能耗为31KW·h／d，石油烃类去除率达99％，费用仅为$0．21／bbL。与其它现有采出水处理方式相比，生物

8、法效果更佳【4】。90年代初期，美国气体研究所(GRI)与EFX系统公司合作，对生物颗粒活性炭处理油田采出水进行了广泛深入的研究，同时用4个油田的水样进行室内实验，取得了重大科技成果，发明创建了一种生物颗粒活性炭流化床反应装置(GAC．FBR)。流化床生物反应装置是一种高效、生物固定膜处理工艺。由于对烃类降解去除率高，大体积流通能力及所需停留时间短等特点，使