一种用于海上油田含聚污水回注处理方法与流程

本发明涉及一种海上油田含聚污水深度处理方法，属于海上油田含聚污水处理技术领域。

背景技术：

采油污水是从地层中随原油一起被开采出来、经过原油破乳等初步分离过程形成的一种集悬浮固体、油、溶解气体和溶解盐于一体的多相体系。常规处理技术包括重力沉降处理工艺、气浮处理工艺、生物化学处理技术、膜处理技术等。这些方法的处理效果与污水中的含油量、悬浮物含量、有机物组成等关系密切。处理含聚污水时，因这类污水的粘度较高、絮体生长和沉降困难二难以达到处理标准。

聚合物驱是一种提高采收率的方法，在宏观上，它主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。聚合物驱所用聚合物具有耐温、耐盐、抗剪切的特性，是亲水性大分子链上带少量疏水基团的一类水溶性聚合物。由于疏水基团的疏水作用以及静电、氢键或范德华力的作用而在分子间自动产生具有一定强度但又可逆的物理缔合，从而形成巨大的三维立体网状空间结构。通过增加水相粘度和降低水相渗透率来改善流度比、提高波及系数，从而提高原油采油率。聚合物驱后，在采出液特别是采出水中会含有较高浓度的聚合物，使其粘度达到20mpa.s以上。将其处理到污水回注标准，是该类污水处理后的主要去向。

cn1381410a涉及含聚污水深度处理及回用工艺，采用的处理单元有加药、树脂吸附、两级膜过滤。海上油田含聚污水粘度高、污水组成复杂，膜通量下降过快且反洗困难，工业应用存在长周期稳定运行难得问题，不适宜海上油田应用。

cn101786772a涉及油田含聚污水高效生物处理方法，采用气浮、厌氧处理—好氧处理、过滤、二次沉淀等工艺对含聚污水进行处理，其中厌氧处理时间为24-36h，好氧处理为10-14h，处理时间过长，处理效率较低，不适宜海上油田应用。

cn101803562a涉及一种高梯度聚结气浮处理含聚污水的方法，依次进行一级聚结、二级高梯度聚结气浮、三级油水分离处理。处理单元多、占地面积大，不适宜海上油田应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服目前含聚污水处理效率较低、不适宜海上油田应用的含聚污水处理方法，是一种用于海上油田含聚污水深度处理方法。包含以下步骤：

一种用于海上油田含聚污水深度处理方法。包含以下步骤：

（1）经电脱盐脱水装置后的含聚污水进入除油沉降罐，静置一定时间后进入污水调节罐；

（2）从污水调节罐出水调整ph后用泵提升至溶气罐，溶气罐中的气体由气泵泵入。

（3）溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置，其中，溶气罐出水口（电解氧化—气浮一体化处理装置进口）设有污水释放头，气水混合物在电解氧化过程中存在；

（4）电解氧化装置的阴极、阳极交替布置，两者之间安装有可上下移动毛刷；

（5）电解氧化—气浮一体化处理装置出水进入缓冲罐，加入碱中和至ph为7.5后，通过过滤器过滤后回注。

污水在除油沉降罐中的静置时间为10-20h后，采用酸（可为：无机酸、有机酸。其中无机酸有盐酸、硫酸、硝酸；有机酸有氯磺酸、苯磺酸、乙酸）调节污水ph为3-5后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气、空气—臭氧、空气—双氧水，溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置，其中，溶气罐出水口（电解氧化—气浮一体化处理装置进口）设有污水释放头，气水混合物在电解氧化过程中存在；电解氧化—气浮一体化处理装置出水进入缓冲罐，加入碱（氨水、氢氧化钠或者氢氧化钠—氧化钙）中和至ph为7.5后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极：铁板电极，掺硼金刚石(bdd)电极、铁镀二氧化铅电极、铁镀二氧化钌电极、二氧化锡电极等。阴极：不锈钢电极，石墨电极。两者之间安装有可上下移动毛刷，极板间距可为3-5cm，毛刷直径与极板间距相同。电解过程的电流强度可为0.5-5a，处理时间为5-30min。

采用上述方法处理后的含聚污水，聚合物有处理前的500mg/l以上降低到50mg/l以下，悬浮物含量、含油量分别由处理前的200、150mg/l降低到10.0、10.0mg/l以下。

附图为工艺流程图。

实施例1

污水在除油沉降罐中的静置时间为10h后，采用硫酸调节污水ph为3后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气—臭氧，其中臭氧浓度为混合气的2%。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置的污水释放头，气水混合物在电流为0.5a、电压为30v条件下电解氧化5min后进入缓冲罐，加入5%氢氧化钠中和至ph为7.5后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极为铁板电极，阴极为不锈钢电极，极板间距可为5cm，毛刷直径与极板间距相同。

实施例2

污水在除油沉降罐中的静置时间为15h后，采用盐酸调节污水ph为4后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气—双氧水，其中双氧水浓度为50mg/l。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置的污水释放头，气水混合物在电流为2a、电压为30v条件下电解氧化15min后进入缓冲罐，加入5%氢氧化钠—生石灰（两者质量比为20:1）中和至ph为7.5后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极掺硼金刚石(bdd)电极，阴极为石墨电极，极板间距可为3cm，毛刷直径与极板间距相同。

实施例3

污水在除油沉降罐中的静置时间为20h后，采用盐酸调节污水ph为5后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置后，气水混合物在电流为2a、电压为20v条件下电解氧化20min后进入缓冲罐，加入5%氨水溶液中和至ph为7.0后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极铁镀二氧化钌电极，阴极为不锈钢电极，极板间距可为3cm，毛刷直径与极板间距相同。

实施例4

污水在除油沉降罐中的静置时间为10h后，采用盐酸调节污水ph为5后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气-臭氧，其中臭氧浓度为混合气的3%。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置后，气水混合物在电流为3a、电压为20v条件下电解氧化10min后进入缓冲罐，加入5%氢氧化钠—生石灰（两者质量比为20:1）中和至ph为7.0后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极铁镀二氧化铅电极，阴极为石墨电极，极板间距可为5cm，毛刷直径与极板间距相同。

实施例5

污水在除油沉降罐中的静置时间为10h后，采用氯磺酸调节污水ph为5后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气-臭氧，其中臭氧浓度为混合气的3%。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置后，气水混合物在电流为3a、电压为20v条件下电解氧化10min后进入缓冲罐，加入5%氢氧化钠—生石灰（两者质量比为20:1）中和至ph为7.0后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极二氧化锡电极，阴极为不锈钢电极，极板间距可为5cm，毛刷直径与极板间距相同。

实施例6

污水在除油沉降罐中的静置时间为10h后，采用氯磺酸调节污水ph为4后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置后，气水混合物在电流为5a、电压为20v条件下电解氧化30min后进入缓冲罐，加入5%氢氧化钠中和至ph为7.0后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极铁镀二氧化铅电极，阴极为不锈钢电极，极板间距可为3cm，毛刷直径与极板间距相同。

实施例7

污水在除油沉降罐中的静置时间为20h后，采用乙酸调节污水ph为5后，进入溶气罐，溶气罐加入的介质可为空气—双氧水，双氧水浓度为80mg/l。溶气罐出水进入电解氧化—气浮一体化处理装置后，气水混合物在电流为4a、电压为30v条件下电解氧化20min后进入缓冲罐，加入5%氨水中和至ph为7.5后，通过常规改性纤维球—双滤料过滤器串联使用过滤后回注。

所用的极板材料为：阳极铁板电极，阴极为石墨电极，极板间距可为4cm，毛刷直径与极板间距相同。

采用上述方法处理海上油田含聚污水，处理前后的效果见下表。

海上油田含聚污水处理前后的效果对比（单位：mg/l）