用化学组合工艺处理油田含油污水

实验研究石油化工腐蚀与防护Corrosion＆~'otectJoninPetrochemicalIndustry2006。23(2)-1·用化学组合工艺处理油田含油污水杨永军郑树贵朱成君赵瑞玉黄志光。藏永生4(1．中国石化胜利油田有限公司，山东东营257061；2．中国石油大学，山东东营257061；3中国石化集团金陵石油化工有限责任公司，江苏南京210042；4．洛阳市瑞生石化有限公司，河南洛阳471012)摘要：在试验研究的基础上，研制出适用于油田舍油污水处理的组合工艺：净化部分采用超声化学、电化学扣连续自动反洗砂滤组合技术；降解有机物、降化学耗氧量(简称COD)采用电化学、臭氧、超声化学组合技术。将电化学一超声化学技术用于中国石化胜利油田有限公司舍油污水的处理，结果表明经处理后水质达到油田回注水标准和一级排放标准。根据运行成本分析，回注运行成本降到O．3元／t，外排运行成本降到0．6．,-L／t*，具有较好的社会与经济效益。关键词：含油污水电化学电絮凝电气浮超声波臭氧中图分类号：X74文献标识码：A文章编号：1007—015X(2006)02—0001—04原油开采及加工作业中产生大量的含油污水，若不加以处理就直接排放，将严重污染环境；若直接回注地层，则会破坏地质结构，严重时会导致油井无法继续开采，损失宝贵的原油资源。因此，油田采出水经深度处理达到标准后回用或外排已愈来愈受到重视。1油田含油污水有关分析结果¨表明，含油污水中的主要成分有重质原油、脂肪酸类物质、硫醇类物质、胶质类物质、硫化物、碳酸盐和硫酸盐等。由于水中残留的有机物和无机物组成复杂，给油田污水处理带来了难度。尽管各油田水质各异，但宏观上具有以下共同特点：富含有机物，化学需氧量高；矿化度高，加快了设备和管线腐蚀速度，同时也给污水生化处理造成困难；油含量高，远大于各种出路所要求的水质标准；微生物含量高，细菌大量繁殖不仅腐蚀管线而且还造成地层严重堵塞；含有大量生垢离子(如sO，cO，一，Ca¨，Mg2，Ba2等)；悬浮物(注聚区块)含量高、颗粒细小，容易造成地层堵塞。2含油污水处理技术现状油在污水中的存在形式大致有以下5种：(1)悬浮油：通常大部分以浮油形式存在，油珠颗粒较大(大于15m)，可采用隔油法去除；(2)分散油：粒径大于1m的微小油珠悬浮分散于水相中，不稳定，可聚集成较大的油珠并转化为悬浮油，也可以在自然和机械作用下转化为乳化油，可采用粗粒化法去除；(3)乳化油：粒径小于1m，在水中呈乳液状，易形成O／W型乳化微粒，较稳定，不易上浮，较难处理。一般可采用浮选、混凝和过滤等处理方法；(4)溶解油：以分子状态或化学方式分散于水体中形成油一水均相体系，非常稳定，一般低于515mg／L，难以自然分解。可采用吸附、化学氧化和生化方法去除；(5)油一固体物：水体中的油粘附在固体悬浮物的表面形成油一固体物，可采用分离法去除。目前，含油污水处理大多采用加药一沉降一过滤一生化法，或加药一气浮一过滤一生化法。但是从节约能源和合理使用资源的角度看，传统方法存在成本高、工艺过程复杂等不足。尤为不足的是，由于长期采用加药工艺，经大量加药处理后的回注水已经富营养化。这种富营养化处理水回注到地层后成为地下各种细菌和藻类的营养物，不仅使其快速繁殖，而且产生大量的代谢物，促使其变异。当这种水在下一个周期被开采出来时，不仅给原油的破乳脱水增加困难，也给后续的污水处理增加难度。而生化法降解有机物，往往受环境条件限制，尤其是在寒冷的冬天困难较大。下述试验在净化部分应用了超声化学、电化学和连续自动反洗砂滤组合技术，而降解有机物与降COD选择了电化学、臭氧和声化学组合技术，全流程为“原水一超声波絮凝器一三级电絮凝一气浮器一连续自动反洗砂滤器一臭氧发生器一超声波发生器收稿日期：2005—12—05。作者简介：杨永军，男，高级工程师，1983年毕业于华东石油学院机械系，现在中国石化胜利油田有限公司开发管理处工作。维普资讯http://www.cqvip.com·2·石油化工腐蚀与防护第23卷一超声波处理器一出水”，并将上述组合工艺应用于胜利油田含油污水处理，取得了良好的效果。3组合工艺机理分析和室内试验3．1电化学作用原理(1)电化学法絮凝原理：电絮凝是以可溶金属为阳极，电解产生的M“与通过电解生成的OH一作用生成电活性絮凝剂：M+n(OH一)—-M(OH)形成的电活性絮凝剂M(OH)作为混凝剂能快速有效地凝聚污水中的胶体悬浮物(细微油珠和机械杂质)并“架桥”联接，凝成“大块”而加速分离。特别是那些含有细菌、病毒及活体细胞碎片的有机胶体，由于颗粒很小，很难用一般的过滤方法除去。而电活性絮凝剂能将其凝集成大颗粒便于分离。虽然电活性絮凝剂的电化学活性(寿命)只有几分钟。但对双电层影响极大。对胶体粒子或悬浮