专利名称：油田超稠油废水生物降解方法
技术领域：
本发明涉及一种油田超稠油废水降解方法。
背景技术：
随着稠油热开采方式的改变及开采年限的增加，稠油污水量将迅速上升。 如何经济合理地处理如此大量的稠油污水，已成为当今稠油开采的一大难题。 与稀油污水、炼厂废水以及其它含油污水相比，稠油污水具有水相粘度大、油 水密度差、水温高和含丰富的乳化物等特点。传统的以隔油一混凝一气浮一过 滤为主导路线的采油废水处理工艺一般只能达到地下回注指标,难以满足工业 污水排放标准，且现行的采油废水处理工艺处理效果与絮凝剂的混凝效果密切 相关，故目前研究多集中在高效絮凝剂研制上，但某种絮凝剂多对某种特定污 水，适用范围窄。同时，在投加大量絮凝剂的同时会产生大量的含油污泥，增 加污泥的处理成本，为后续处理带来很大负担。因此，采油废水的生物降解机 理研究和生物处理工艺应用已成为国外采油废水处理的热点研究领域，国内对
此研究和应用亦逐渐增多，如A/0法(厌氧好氧)等。采油废水生物处理的难 点在于可生化性差，石油类污染物不易降解。通常情况下生化需氧量(BOD5) 与化学耗氧量(COD)比值不超过0.15 (其值大小决定微生物将废水降解的难 易程度，通常认为该比值大于0.3时，污水是可以利用生物法处理的)，主要原 因是废水中不仅难降解成分多，而且各种盐类和石油生产工序中加入的乳化 剂、破乳剂等有机聚合物对微生物生长有一定程度的抑制和毒害作用，并导致 石油类污染物的生物降解率大幅度降低。因此，在生物处理前段通常引入厌氧 或水解酸化单元，目的是提高废水的可生化性，并削减一定量的COD。目前研 究较多的是加入絮凝剂后进入气浮池除油，最后进入二级接触氧化池；或采用 厌氧好氧工艺(A/0)。其缺点是除油仍然依靠投加大量的絮凝剂，且无论是 二级接触氧化还是A/0工艺均存在占地面积较大，流程较为复杂，工作条件较 难控制及处理效果不稳定的问题。
聚结除油法作为一种物理化学法,是指含油废水通过一个装有聚结材料的 装置，在废水流经此材料时，改善水中原油颗粒的粒径分布状况，增大原油颗粒直径尺寸，为重力分离创造理想的处理条件，从而大幅度地提高后续重力分 离设施的除油效率。通常采用的聚结材料大致可分为散堆填料和规整填料两 类散堆填料多用无烟煤，石英砂和陶粒，技术较为成熟，应用较为普遍。但 除油效果不够理想，且操作周期短，反冲洗频繁；规整填料多采用人工复合型 材料或不锈钢板，其运行效果差异较大，聚结机理不甚明了。通常认为聚结除 油机理包括两个方面即"润湿聚结"和"碰撞聚结"。对于亲油材料，油滴在其 表面形成油膜，油膜逐渐扩展增大，最后从其表面脱离；对于疏油材料，由于 材料的阻隔为油滴形成有限的通道，油滴之间相互碰撞聚结形成较大的油滴， 易于从水中分离。然而从现行的聚结除油器的运行效果来看，除油效果受填料 材质、形状和组装方式影响较大。
由于稠油废水含有较难降解的烃类及芳香类化合物，目前较为可行的生物 法是采用厌氧好氧交替运行的方式提高其可生化性，使有机物得到彻底降解。 而厌氧与好氧条件一般通过采用A/0工艺来实现的，整套工艺较为复杂，占 地面积较大，且出水往往很难达标，还需进一步深度处理。曝气生物滤池(BAF) 是上世纪末发展起来的污水处理新工艺，具有容积负荷高，水力负荷大，停留 时间短，投资少，能耗低等优点。该工艺对高浓度有机废水的处理有较大优势。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有稠油废水处理工艺过多依赖絮凝剂，产生大 量的含油污泥，为后续处理带来较大负担与影响，且某一种絮凝剂大多针对某 一特定废水，缺乏广范适用性；同时，针对目前研究较多的厌氧好氧生物法处 理稠油废水占地面积较大，流程较为复杂，工作条件较难控制，处理效果不理 想的问题，进而提供一种油田超稠油废水生物降解方法。
本发明的油田超稠油废水生物降解方法由以下步骤完成A、隔油处理 原水从隔油池的一端流入池内，从另一端流出，比重小于1.0的油珠上浮到水 面上，比重大于1.0的杂质沉于池底，浮到水面上的油珠通过集油管收集；B、 聚结除油经隔油处理后的原水依次进入到聚结除油器内的网状填料聚结单 元、缓流腔及除油单元进行除油处理，之后，原水经聚结除油器内的出水腔流 出聚结除油器；C、砂滤罐处理经聚结除油器处理后的原水进入到砂滤罐中 进行过滤处理，滤速为6 10m/h，废水流量为3~6m3/h，水温为40 50。C; D、
水解酸化处理经砂滤罐处理后的原水进入到水解酸化池内进行酸化处理，有
效停留时间为L0 2.0h，采用微孔曝气，溶解氧不高于0.3mg/L; E、曝气生物 处理:经水解酸化池处理后的原水先进入到曝气生物池内的厌氧区，在无分子 态氧条件下，通过厌氧微生物的作用，对原水中的有机物进行处理，之后进入 到曝气生物池内的好氧区，在充足供氧的条件下，对有机污染物进行降解，经 降解达到标准的原水排放出来。
本发明的有益效果是本发明的整套工艺遵循先除油，再除悬浮物，最后
除有机物的原则，减少了含油污泥的产生，降低了后续处理污泥的成本。本发 明巧妙的运用了好氧填料水解酸化与改进的曝气生物池相结合，形成微好氧一 厌氧一好氧的处理流程，对可生化性较差的油田稠油废水进行了很好的生物降
解，发挥了曝气生物池高效的降解废水能力。整套工艺无须二沉池和絮凝剂， 结构紧凑、占地面积小、流程简单、工作条件较易控制，出水水质好、处理效 果理想，单纯依靠生物法将其降解，在不设置深度处理的情况下，实现了稠油 废水的达标排放。聚结除油装置在回收了大量的分散油实现资源化的同时，削
减了部分COD，减轻了后续处理负担，为后续生物处理的正常运行提供了有 力保证，对其可生化性的改善起到非常重要的作用。对稠油废水的最终彻底降 解提供了必不可少的前提。需要特别指出的是好氧水解酸化与改进的曝气生物 池相结合处理可生化性极差的油田稠油废水(BODs与COD的比值接近0.3)， 在复合高效聚结粗粒化除油装置作为预处理情况下，可以达标排放。
图1是本发明的油田超稠油废水生物降解方法的工艺流程图，图2是本发 明的聚结除油器2的主视剖视图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图2的 B-B剖视图，图5是图2的C向视图，图6是图2的D向视图，图7是本发 明的曝气生物池9的主视剖视图。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图1~图4和图7本发明的油田超稠油废水生物降 解方法由以下步骤完成A、隔油处理原水从隔油池l的一端流入池内，从 另一端流出，比重小于1.0的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池 底，浮到水面上的油珠通过集油管收集；B、聚结除油经隔油处理后的原水 依次进入到聚结除油器2内的网状填料聚结单元3、缓流腔4及除油单元5进 行除油处理，之后，原水经聚结除油器2内的出水腔6流出聚结除油器2; C、
砂滤罐处理经聚结除油器2处理后的原水进入到砂滤罐7中进行过滤处理， 滤速为6 10m/h，废水流量为3 6m3/h，水温为40 5(TC; D、水解酸化处理 经砂滤罐7处理后的原水进入到水解酸化池8内进行酸化处理，有效停留时间 为1.0 2.0h，采用微孔曝气，溶解氧不高于0.3mg/L; E、曝气生物处理经水 解酸化池8处理后的原水先进入到曝气生物池9内的厌氧区10，在无分子态 氧条件下，通过厌氧微生物的作用，对原水中的有机物进行处理，之后进入到 曝气生物池9内的好氧区11，在充足供氧的条件下，对有机污染物进行降解， 经降解达到标准的原水排放出来。本实施方式的隔油池l、砂滤罐7和水解酸 化池8采用现有技术；本实施方式的水解酸化池8的长x宽为1.0mx0.6m，池 深为1.5m，有效水深为1.2m，有效停留时间为1.5h。水解酸化采用生物膜法 工艺，池内安装弹性填料，膜法水解酸化比传统的厌氧水解具有更好的吸附、 过滤和固定作用，抗冲击能力显著提高，剩余污泥量也大为减少，较好地改善 了出水的可生化性能。
具体实施方式
二结合图7说明本实施方式，本实施方式的E步骤中所 述厌氧区10内的天然陶粒填料12的粒径为3 5mm，真密度为1.55g/cm，孔 隙率为40~45%;所述好氧区11内的天然陶粒填充料13的粒径为2~4mm，真 密度为1.58g/cm，孔隙率为38~42%。其它降解方法步骤与具体实施方式
一相 同。
具体实施方式
三结合图2 图4说明本实施方式，本实施方式在步骤B 中所述聚结除油器2由密封罐体14、网状填料聚结单元3、除油单元5、第 一隔板17、第二隔板18、第三隔板19、多个进水管道20、多个出水管道21、 多个排泥管道23和多个排油、排气管道24组成；所述密封罐体14卧式设置， 所述网状填料聚结单元3和除油单元5沿密封罐体14的轴向设置在其内，所 述第一隔板17倾斜固装在网状填料聚结单元3和除油单元5的一侧端面之间， 由第一隔板17将网状填料聚结单元3、除油单元5与密封罐体14之间围成的 空腔分割成进水腔25和出水腔6，所述进水腔25与网状填料聚结单元3相对 应，所述出水腔6与除油单元5相对应，所述进水腔25与固装在密封罐体14 侧壁上的进水管道20连通，所述出水腔6与固装在密封罐体14侧壁上的出水 管道21连通，所述第二隔板18倾斜固装在网状填料聚结单元3和除油单元5 的另一侧端面之间，由第二隔板18将网状填料聚结单元3、除油单元5与密
封罐体14之间围成的空腔分割成过渡腔26和缓流腔4，第二隔板18上设有 多个过水孔27,所述过渡腔26和缓流腔4通过第二隔板18上的多个过水孔 27连通，由网状填料聚结单元3和除油单元5的下端面与密封罐体14的底部 之间围成的空腔构成排泥腔28，密封罐体14的底部固装有多个与排泥腔28 相通的排泥管道23，所述第三隔板19固装在网状填料聚结单元3和除油单元 5的上端面之间，由第三隔板19将网状填料聚结单元3、除油单元5与密封罐 体14之间围成的上空腔分割成第一排油、排气腔29和第二排油、排气腔30， 所述第一排油、排气腔29与网状填料聚结单元3的上端面相对应，所述第二 排油、排气腔30与除油单元5的上端面相对应，密封罐体14的顶部固装有多 个与第一排油、排气腔29和第二排油、排气腔30相通的排油、排气管道24。 如此设置，具有结构设计合理、除油效果好的优点。本实施方式的密封罐体 14的直径为1.5m、高为2.5m，密封罐体14由铸铁制成。其它降解方法步骤 与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图2~图6说明本实施方式，本实施方式的网状填 料聚结单元3由多个网状填料聚结单元组31组成；所述多个网状填料聚结单 元组31沿密封罐体14的径向方向并列设置，相邻两个网状填料聚结单元组 31之间的间距为2 3cm，所述每个网状填料聚结单元组31由沿密封罐体14 的径向方向并列设置的四列板条组成，所述相邻两列板条之间的间距为 2 3cm，所述网状填料聚结单元3的轴向截面为直角梯形。其它组成及连接关 系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五结合图1 图6说明本实施方式，本实施方式的每个网状 填料聚结单元组的四列板条由进水腔25至过渡腔26方向依次设置且分别是第 一列板条、第二列板条、第三列板条和第四列板条，所述第一列板条由多个由 下至上长度渐短的第一板条32组成，所述每个第一板条32靠近过渡腔26的一侧 端面向下倾斜设置，每个靠近过渡腔26的一侧端面向下倾斜设置的第一板条32 与水平面之间的夹角为(X，所述第三列板条由多个由下至上长度渐短的第三板 条34组成，所述每个第三板条34靠近过渡腔26的一侧端面向上倾斜设置，所述 每个靠近过渡腔26的一侧端面向上倾斜设置的第三板条34与水平面之间的夹 角P，所述第二列板条由多个第二板条33组成，所述每个第二板条33竖直设置， 每个第二板条33以靠近进水腔25—侧端面为基准，每个第二板条33靠近过渡腔
26—侧端面偏向除油单元5，每个第二板条33与密封罐体14横截面之间呈夹角 y,所述第四列板条由多个第四板条35组成，所述每个第四板条35竖直设置， 每个第四板条35以靠近进水腔25—侧端面为基准，每个第四板条35靠近过渡腔 26—侧端面远离除油单元5，每个第四板条35与密封罐体14横截面之间呈夹角 S。网状填料聚结单元组由四列板条交叉成网状；第二列板条33和第四列板条 35的长度就密封罐体14的形状设置。污水流经聚结除油器2时，颗粒较小的油 滴及部分乳化油被锯截成颗粒较大的油滴颗粒，附着在各个板条上从水中分 离，同时依靠重力差可以去除部分悬浮颗粒物，聚结反应器2的聚结负荷q为 0.04m3/m2，h,剩余的未分离出的油滴可在其后的砂滤罐7中被去除。其它组成 及连接关系与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六结合图1 图6说明本实施方式，本实施方式的每个靠 近过渡腔26的一侧端面向下倾斜设置的第一板条32与水平面之间的夹角a、 所述每个靠近过渡腔26的一侧端面向上倾斜设置的第三板条34与水平面之间 的夹角P、每个第二板条33与密封罐体14横截面之间的夹角y和每个第四板 条35与密封罐体14横截面之间的夹角S均为10°。如此设置，可增加板条对 水流的扰动作用。其它组成及连接关系与具体实施方式
五相同。
具体实施方式
七结合图5和图6说明本实施方式，本实施方式的每个第 一板条32、第二板条33、第三板条34和第四板条35条均由聚氯乙烯复合材 料制成，每个第一板条32、第二板条33、第三板条34和第四板条35的板厚 均为0.4mm、板宽均为5cm。其它组成及连接关系与具体实施方式
五或六相同。
具体实施方式
八结合图2和图4说明本实施方式，本实施方式的除油单 元5由多张平行设置的聚氯乙烯波纹板36制成，所述每张聚氯乙烯波纹板36 的上端向网状填料聚结单元3的方向倾斜设置，每张聚氯乙烯波纹板36与水 平面之间的夹角e为45°，每张聚氯乙烯波纹板36的形状为边长1.2m的正方 形，每张聚氯乙烯波纹板36的板厚为0.4mm,每张聚氯乙烯波纹板36的波长 为32mm、波高为8mm，相邻两张聚氯乙烯波纹板36的波峰与波峰相对应、 波谷与波谷相对应，相邻两张聚氯乙烯波纹板36的间距为6mm，所述第一隔 板17和第二隔板18与聚氯乙烯波纹板36的倾斜方向相同。其它组成及连接 关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
九结合图7说明本实施方式，本实施方式在步骤E中所
述曝气生物池9由池体37、曝气空气管38、反冲洗空气管39、进水管40、承 托层41、反冲洗进水管42、溢流堰43、反冲洗排放管44、排水管45、天然 陶粒填料12和天然陶粒填充料13组成；所述曝气空气管38和反冲洗空气管 39由下至上水平设置，曝气空气管38的一端和反冲洗空气管39的一端同向 穿过池体37的一个侧壁固装在池体37内，且反冲洗空气管39设置在池体37 内的底部，设置在池体37内的曝气空气管38的一端和反冲洗空气管39的一 端与相对应的池体37的内侧壁之间均具有间隙，所述进水管40水平设置在曝 气空气管38和反冲洗空气管39之间，进水管40的一端相对于反冲洗空气管 39反向穿过池体37的一个侧壁固装在池体37内，设置在池体37内的进水管 40的一端与相对应的池体37的内侧壁之间具有间隙，进水管40的上端面、 进水管40与反冲洗空气管39之间、反冲洗空气管39与池体37内的底端面之 间、设置在池体37内的进水管40的一端与相对应的池体37的内侧壁之间及 设置在池体37内的反冲洗空气管39的一端与相对应的池体37的内侧壁之间 均设置有承托层41，所述反冲洗进水管42设置在池体37的外部，反冲洗进 水管42与进水管40连通，曝气空气管38的侧壁上设有多个曝气孔46，反冲 洗空气管39的侧壁上设有多个进气孔47，进水管40的侧壁上设有多个进水 孔48，曝气空气管38与最上层承托层41之间的区域为厌氧区10，池体37 内的顶端设有溢流堰43，所述溢流堰43与曝气空气管38之间的区域为好氧 区ll，溢流堰43与设置在池体37外部的排水管45连通，所述设置在池体37 外部的反冲洗排放管44的两端分别与池体37和排水管45连通，所述厌氧区 10内装有天然陶粒填料12，所述好氧区11内装有天然陶粒填充料13，厌氧 区IO沿高度方向设有多个取样口 49，所述好氧区11沿高度方向设有多个取 样出口 50，厌氧区IO与好氧区11的高度之比为1: (2.1 2.3)。其它方法步骤 与具体实施方式
一相同。
本实施方式的曝气生物池9的池体37为圆柱形，高为1.8m，内径为0.8mm， 好养区ll的总有效容积为0.314m3，厌氧区10的容积为0.0785m3，曝气空气管 38设在距池体37底部0.6m处，曝气空气管38上移，在曝气空气管38以下不曝气 形成厌氧区IO，曝气空气管38以上形成好氧区11的缺氧一好氧曝气生物池一体 化工艺；厌氧区10与好氧区11高度之比为1: 2.2，天然陶粒填料12和天然陶粒 填充料13均为球形，这种球型天然陶粒表面粗糙、微孔发达、比表面积大，
具有吸附能力强、微生物容量大的优点。
污水由水泵从池体37的底部打入，流经厌氧区10和好养区11从上部溢 流堰43流出。反冲洗气和反冲洗水与进水同向(从下向上)，均采取向上流， 厌氧区10每0.15m设一取样口 49，好氧区11每0.2m设一取样出口 50。
具体实施方式
十结合图说明本实施方式，本实施方式的承托层41采用 粒径为12~15mm的鹅卵石构成，承托层41的厚度为0.15m。其它组成及连接 关系与具体实施方式
一相同。
工作原理是含油污水首先经过聚结除油器，使小分散油珠聚并成大油珠， 小颗粒固体物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体物质通过具有独特 通道的横向流网状填料聚结单元从水中分离出来。在进行油水、固体物质分离 的同时，还可以进行气体(天然气)的分离。各板条均有亲油性良好的聚氯乙烯材 料制成，保证了油珠在这种亲油性良好的聚结材料表面上润湿附着。最重要的 是由于每个网状填料聚结单元组的四列板条采用完全正交形式组合，使每一过 水通道截面随着水流方向不断发生变化，同时造成每两个板间的水流交叉混合， 水流流态的变化剧烈、频繁,这就为碰撞聚结提供了良好的环境基础和实现条 件,大大增加了油珠和聚结材料以及油珠间的碰撞机会,兼有"润湿聚结"与"碰 撞聚结"双重机制，非常有利于油珠聚结。
网状填料聚结单元内油、水、泥的流态为正交流，即含油污水沿水平方向 进入网状填料聚结单元内,同时沿水平流出,油珠垂直向每个板的上部移动,泥 及固体颗粒向倾斜设置的隔板底部移动。水流随聚氯乙烯波纹板间流道的扩展 与縮小，流速急缓交替，流态变化剧烈。油滴在聚氯乙烯波纹板上良好的润湿 效果使得油滴粒径进一步增大，因此聚氯乙烯波纹板的聚结分离机理仍是润湿 聚结和碰撞聚结并存,这是分离效果理想的主要原因。
稠油废水经隔油池后大部分的浮油已被回收，流经聚结反应器时，分散油 与乳化油的含量也有较大降低，经砂滤罐后的出水其除油率高达92%，较大的 固体颗粒在聚结除油器的除油单元已被去除，粒径较小的颗粒悬浮物及部分乳 化油在流经压滤罐时也均被截留。进入水解酸化池的废水只含有少量的溶解油 和聚合物等表面活性物质，固体悬浮物(SS)含量几乎为零。但其溶解的COD 含量仍然很高，BODs与COD的比值在0.2左右，可生化性仍然很差。砂滤罐 不但可以去除水中的悬浮物和胶体物质，而且还能去除细菌、藻类、病毒、铁
和锰的氧化物等很多物质。经砂滤罐后的出水只含有溶解油、有机聚合物及化
学药剂等溶解性污染物。经水解酸化池处理后的出水的BODs与COD的比值 接近0.3。
废水首先进入曝气生物池的厌氧段，在无分子态氧条件下，通过厌氧微生 物(包括兼性微生物)作用，水解酸化将废水中难降解的有机物转化为易降解 的有机物，把长链的有机物转化为短链的脂肪酸、醇类、醛类等简单的有机物， 从而提高废水的可生化性，为下步好氧处理创造条件。废水在厌氧菌作用下可 以去除一部分COD，同时在产氢及甲烷菌的作用下，部分有机物被分解转化 为H， CH， CO等，产生另种能源厌氧段出水的BOD5与COD的比重接近0.35， 可生化性显著提高。废水然后进入好氧段，在充足供氧的条件下，废水中的脂 肪酸、醇类、醛类、短链烃被好氧微生物氧化成为CO， HO等无机物，从而 降低废水中的COD和含油量。
曝气生物池中生物膜的培养与形成是该曝气生物池能否正常运行的关键。 生物膜形成的关键是微生物在载体表面的固定。微生物在载体表面附着并实现 固定化是微生物表面与载体表面间的相互作用，这种相互作用的过程与微生物 自身特性有关，同时也与固定载体的物理化学特性及环境因素(pH值、离子 强度、水力剪切力、温度等)密切相关；微生物向载体表面的输送有主动运输 和被动运输两种方式；主动运输起着主导的作用。微生物转移到载体表面后， 首先形成的是可逆附着，可逆附着实际上是一个附着与脱析的双向动态过程； 不可逆附着是微生物在可逆附着过程中分泌的粘性代谢产物将载体表面牢牢 地粘封住，使得附着过程成为不可逆，不可逆附着是微生物膜群落的基础。
曝气生物池利用填料上生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化。当 污水流经填料表面时，由于填料的粒径一般都较小以及生物膜的生物絮凝作 用，污水中大量的固体悬浮物被截留，且脱落的生物膜不会流失。当污水中含 有足够的有机营养物、溶解氧以及各种所必须的微量元素时，它们经过液相扩 散到达生物膜的表面，污染物被生物膜微生物分解和转化，新微生物大量繁殖 将以前生成的生物膜覆盖，使得生物膜厚度逐渐增加，而当生物膜增加到一定 的厚度，溶解氧和有机营养物向生物膜内部纵深的扩散、渗透所受到的阻力就 会明显增加，位于深部的生物膜由于得不到充足的氧和有机营养物使生物膜呈 现出分层状态。生物膜最外层的厚度一般为lmm 2mm的好氧生物膜层，有
机污染物的降解主要在好氧层内进行。在靠近填料的内层，由于得不到充足的 氧而出现了厌氧区。这样，在整个反应器中，形成多个好氧与厌氧区，有机物 依次流经期间，得到很好的降解。
权利要求
1、一种油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于所述方法由以下步骤完成A、隔油处理原水从隔油池(1)的一端流入池内，从另一端流出，比重小于1.0的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底，浮到水面上的油珠通过集油管收集；B、聚结除油经隔油处理后的原水依次进入到聚结除油器(2)内的网状填料聚结单元(3)、缓流腔(4)及除油单元(5)进行除油处理，之后，原水经聚结除油器(2)内的出水腔(6)流出聚结除油器(2)；C、砂滤罐处理经聚结除油器(2)处理后的原水进入到砂滤罐(7)中进行过滤处理，滤速为6～10m/h，废水流量为3～6m3/h，水温为40～50℃；D、水解酸化处理经砂滤罐(7)处理后的原水进入到水解酸化池(8)内进行酸化处理，有效停留时间为1.0～2.0h，采用微孔曝气，溶解氧不高于0.3mg/L；E、曝气生物处理经水解酸化池(8)处理后的原水先进入到曝气生物池(9)内的厌氧区(10)，在无分子态氧条件下，通过厌氧微生物的作用，对原水中的有机物进行处理，之后进入到曝气生物池(9)内的好氧区(11)，在充足供氧的条件下，对有机污染物进行降解，经降解达到标准的原水排放出来。
2、 根据权利要求l所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于E 步骤中所述厌氧区(10)内的天然陶粒填料(12)的粒径为3 5mm，真密 度为1.55g/cm，孔隙率为40~45%;所述好氧区(11)内的天然陶粒填充料(13) 的粒径为2 4mm，真密度为1.58g/cm，孔隙率为38~42%。
3、 根据权利要求1所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 步骤B中所述聚结除油器(2)由密封罐体(14)、网状填料聚结单元(3)、 除油单元(5)、第一隔板(17)、第二隔板(18)、第三隔板(19)、多个进水 管道(20)、多个出水管道(21)、多个排泥管道(23)和多个排油、排气管道(24) 组成；所述密封罐体(14)卧式设置，所述网状填料聚结单元(3)和 除油单元(5)沿密封罐体(14)的轴向设置在其内，所述第一隔板(17)倾 斜固装在网状填料聚结单元(3)和除油单元(5)的一侧端面之间，由第一隔 板(17)将网状填料聚结单元(3)、除油单元(5)与密封罐体(14)之间围 成的空腔分割成进水腔(25)和出水腔(6)，所述进水腔(25)与网状填料聚 结单元(3)相对应，所述出水腔(6)与除油单元(5)相对应，所述进水腔(25) 与固装在密封罐体(14)侧壁上的进水管道(20)连通，所述出水腔(6) 与固装在密封罐体(14)侧壁上的出水管道(21)连通，所述第二隔板(18) 倾斜固装在网状填料聚结单元(3)和除油单元(5)的另一侧端面之间，由第 二隔板(18)将网状填料聚结单元(3)、除油单元(5)与密封罐体(14)之 间围成的空腔分割成过渡腔(26)和缓流腔(4)，第二隔板(18)上设有多个 过水孔(27)，所述过渡腔(26)和缓流腔(4)通过第二隔板(18)上的多个 过水孔(27)连通，由网状填料聚结单元(3)和除油单元(5)的下端面与密 封罐体(14)的底部之间围成的空腔构成排泥腔(28)，密封罐体(14)的底 部固装有多个与排泥腔(28)相通的排泥管道(23)，所述第三隔板(19)固 装在网状填料聚结单元(3)和除油单元(5)的上端面之间，由第三隔板(19) 将网状填料聚结单元(3)、除油单元(5)与密封罐体(14)之间围成的上空 腔分割成第一排油、排气腔(29)和第二排油、排气腔(30)，所述第一排油、 排气腔(29)与网状填料聚结单元(3)的上端面相对应，所述第二排油、排 气腔(30)与除油单元(5)的上端面相对应，密封罐体(14)的顶部固装有 多个与第一排油、排气腔(29)和第二排油、排气腔(30)相通的排油、排气 管道(24)。
4、 根据权利要求3所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 所述网状填料聚结单元(3)由多个网状填料聚结单元组(31)组成；所述多 个网状填料聚结单元组(31)沿密封罐体(14)的径向方向并列设置，相邻两 个网状填料聚结单元组(31)之间的间距为2 3cm，所述每个网状填料聚结单 元组(31)由沿密封罐体(14)的径向方向并列设置的四列板条组成，所述相 邻两列板条之间的间距为2 3cm，所述网状填料聚结单元(3)的轴向截面为 直角梯形。
5、 根据权利要求4所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 所述每个网状填料聚结单元组的四列板条由进水腔(25)至过渡腔(26)方向 依次设置且分别是第一列板条、第二列板条、第三列板条和第四列板条，所述 第一列板条由多个由下至上长度渐短的第一板条(32)组成，所述每个第一板 条(32)靠近过渡腔(26)的一侧端面向下倾斜设置，每个靠近过渡腔(26) 的一侧端面向下倾斜设置的第一板条(32)与水平面之间的夹角为a，所述第 三列板条由多个由下至上长度渐短的第三板条(34)组成，所述每个第三板条(34)靠近过渡腔(26)的一侧端面向上倾斜设置，所述每个靠近过渡腔(26)的一侧端面向上倾斜设置的第三板条(34)与水平面之间的夹角P,所述第二 列板条由多个第二板条(33)组成，所述每个第二板条(33)竖直设置，每个 第二板条(33)以靠近进水腔(25) —侧端面为基准，每个第二板条(33)靠 近过渡腔(26) —侧端面偏向除油单元(5)，每个第二板条(33)与密封罐体(14)横截面之间呈夹角Y，所述第四列板条由多个第四板条(35)组成，所 述每个第四板条(35)竖直设置，每个第四板条(35)以靠近进水腔(25) — 侧端面为基准，每个第四板条(35)靠近过渡腔(26) —侧端面远离除油单元(5)，每个第四板条(35)与密封罐体(14)横截面之间呈夹角S。
6、 根据权利要求5所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 所述每个靠近过渡腔(26)的一侧端面向下倾斜设置的第一板条(32)与水平 面之间的夹角ou所述每个靠近过渡腔(26)的一侧端面向上倾斜设置的第三 板条(34)与水平面之间的夹角(3、每个第二板条(33)与密封罐体(14)横 截面之间的夹角Y和每个第四板条(35)与密封罐体(14)横截面之间的夹角 S均为10°。
7、 根据权利要求5或6所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在 于所述每个第一板条(32)、第二板条(33)、第三板条(34)和第四板条(35) 条均由聚氯乙烯材料制成，每个第一板条(32)、第二板条(33)、第三板条(34) 和第四板条(35)的板厚均为0.4mm、板宽均为5cm。
8、 根据权利要求3所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 所述除油单元(5)由多张平行设置的聚氯乙烯波纹板(36)制成，所述每张 聚氯乙烯波纹板(36)的上端向网状填料聚结单元(3)的方向倾斜设置，每 张聚氯乙烯波纹板(36)与水平面之间的夹角e为45。，每张聚氯乙烯波纹板(36)的形状为边长1.2m的正方形，每张聚氯乙烯波纹板(36)的板厚为 0.4mm，每张聚氯乙烯波纹板(36)的波长为32mm、波高为8mm，相邻两张 聚氯乙烯波纹板(36)的波峰与波峰相对应、波谷与波谷相对应，相邻两张聚 氯乙烯波纹板(36)的间距为6mm，所述第一隔板(17)和第二隔板(18) 与聚氯乙烯波纹板(36)的倾斜方向相同。
9、 根据权利要求1所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 步骤E中所述曝气生物池(9)由池体(37)、曝气空气管(38)、反冲洗空 气管(39)、进水管(40)、承托层(41)、反冲洗进水管(42)、溢流堰(43)、反冲洗排放管(44)、排水管(45)、天然陶粒填料(12)和天然陶粒填充料(13) 组成；所述曝气空气管(38)和反冲洗空气管(39)由下至上水平设置，曝气 空气管(38)的一端和反冲洗空气管(39)的一端同向穿过池体(37)的一个 侧壁固装在池体(37)内，且反冲洗空气管(39)设置在池体(37)内的底部， 设置在池体(37)内的曝气空气管(38)的一端和反冲洗空气管(39)的一端 与相对应的池体(37)的内侧壁之间均具有间隙，所述进水管(40)水平设置 在曝气空气管(38)和反冲洗空气管(39)之间，进水管(40)的一端相对于 反冲洗空气管(39)反向穿过池体(37)的一个侧壁固装在池体(37)内，设 置在池体(37)内的进水管(40)的一端与相对应的池体(37)的内侧壁之间 具有间隙，进水管(40)的上端面、进水管(40)与反冲洗空气管(39)之间、 反冲洗空气管(39)与池体(37)内的底端面之间、设置在池体(37)内的进 水管(40)的一端与相对应的池体(37)的内侧壁之间及设置在池体(37)内 的反冲洗空气管(39)的一端与相对应的池体(37)的内侧壁之间均设置有承 托层(41)，所述反冲洗进水管(42)设置在池体(37)的外部，反冲洗进水 管(42)与进水管(40)连通，曝气空气管(38)的侧壁上设有多个曝气孔(46)， 反冲洗空气管(39)的侧壁上设有多个进气孔(47)，进水管(40)的侧壁上 设有多个进水孔(48)，曝气空气管(38)与最上层承托层(41)之间的区域 为厌氧区(10)，池体(37)内的顶端设有溢流堰(43)，所述溢流堰(43)与 曝气空气管(38)之间的区域为好氧区(11)，溢流堰(43)与设置在池体(37) 外部的排水管(45)连通，所述设置在池体(37)外部的反冲洗排放管(44) 的两端分别与池体(37)和排水管(45)连通，所述厌氧区(10)内装有天然 陶粒填料(12)，所述好氧区(11)内装有天然陶粒填充料(13)，厌氧区(10) 沿高度方向设有多个取样口 (49)，所述好氧区(11)沿高度方向设有多个取 样出口 (50)，厌氧区(10)与好氧区(11)的高度之比为l: (2.1~2.3)。
10、根据权利要求9所述的油田超稠油废水生物降解方法，其特征在于 所述承托层(41)采用粒径为12 15rnrn的鹅卵石构成，承托层(41)的厚度 为0.15m。
全文摘要
油田超稠油废水生物降解方法，它涉及一种油田超稠油废水降解方法。针对现有稠油废水处理工艺过多依赖絮凝剂，产生大量的含油污泥，为后续处理带来较大负担与影响；同时，针对厌氧好氧生物法处理稠油废水占地面积大，流程复杂，工作条件难控制，处理效果不理想问题。所述方法通过隔油处理、聚结除油、砂滤罐处理、水解酸化处理和曝气生物处理五个步骤实现的，原水在聚结除油器依次流过网状填料聚结单元、缓流腔及除油单元进行除油处理；进入曝气生物池内的原水依次流过厌氧区和好氧区。本发明的整套工艺无须二沉池和絮凝剂，结构紧凑、占地面积小、流程简单、工作条件较易控制，出水水质好、处理效果理想，实现了稠油废水达标排放。
文档编号C02F9/14GK101337755SQ20081013703
公开日2009年1月7日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者祁佩时, 邵志国 申请人:哈尔滨工业大学