一种油田采出水资源化利用方法及其装置与流程

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种油田采出水资源化利用方法及其装置，实现了油田采出水的回收利用。

背景技术：
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油田采油技术主要分为一次、二次和三次采油技术。一次采油主要靠油的自喷实现，二次采油是通过向油层中注入水，保持一定压力，将水和油一同抽出的技术，三次采油是通过改变注入水的性质来提高采油率的技术。目前主要以后两种技术为主。后两种技术的应用会产生大量的石油采出水，采出水水量大、含水率高，水中含有大量的油类、悬浮物和有机物等污染物，若将其直接回灌或者排放会对环境造成严重的污染，应进行进一步处理后再回灌或者利用。常用的含油废水处理流程为：采出水→沉降分离→过滤除油→出水。该处理流程出水一般用于回灌，出水水质较差且造成了水资源和能量的浪费。如能将采出水进行深度处理并回用，用于油田锅炉水等用水环节，不但避免水资源的浪费，且有利于环境保护。中国专利CN2012101796584公开了一种油田采出水处理及回用方法，油田采出水依次经过隔油沉淀、气浮装置、过滤装置和DTRO膜装置，虽然采用抗污染DTRO膜装置作为深度处理装置，然而由于前期处理过程工艺比较简单，过滤装置出水中有机物含量较高，实际使用过程中反渗透膜污染仍是面临的主要问题，此外抗污染反渗透膜材料成本较高也是制约该工艺的推广的瓶颈。中国专利CN20101051114392公开了一种油田采出水回用的处理方法，采油污水依次经过重量沉降、气浮除油、活性污泥处理、接触氧化池、双料过滤、叠片过滤、超滤和反渗透处理，虽然该工艺得到进一步改进，然而过程中活性污泥处理和接触氧化处理过程产生大量的污泥，引入了污泥处理的问题。

技术实现要素：
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本发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种油田采出水资源化利用方法及其装置，解决了现有油田采出水深度处理过程中前端预处理不足造成后续深度处理过程成本高，或者生化处理过程中产生大量污泥引入污泥处理等问题。

为实现上述目的，本发明涉及的一种油田采出水资源化利用方法，具体包括以下步骤：

(1)将存储在废水水箱中的油田采出水泵入重力除油罐中，经过重力沉降作用将大分子油滴、水和固体悬浮物分开并分别去除；

(2)重力除油罐出水经过涡凹气浮机，涡凹气浮机中的曝气装置将气泡注入水中，均匀分布在水中的气泡将水中的油滴带出；

(3)涡凹气浮机出水输送到溶气气浮机中，再次去除水中的乳化油和溶解油，经过上述三步处理油田采出水中的石油去除率达到96％以上；

(4)经过溶气气浮机处理后的水输送到固定化微生物处理池，出水进入中间水池I；

(5)将中间水池I出水泵入MBR装置，MBR装置为一体式MBR装置，采用抗污染帘式中空纤维超滤膜便于后续对膜材料清洗，MBR装置出水满足油田水达标排放的要求，同时也能够作为采用工艺回灌用水重复使用；

(6)MBR装置出水经过中间水池II后通过保安过滤器过滤直接进入反渗透装置处理或电渗析装置处理。

进一步地，本发明涉及的固定化微生物池中从上向下依次排布砂滤过滤层，好氧固定微生物层，厌氧固定微生物层和活性炭吸附层，好氧除油工程菌固定在好氧固定微生物层，厌氧除油工程菌固定在厌氧固定微生物层，经过固定化微生物处理池处理水中有机物降解，大分子有机物降解，小分子有机物吸附，剩余的少量溶解油去除，固体悬浮物去除率为85％，COD的去除率达到75％以上。

本发明涉及的一种油田采出水资源化利用装置包括进水水箱、提升泵、重力除油罐、涡凹气浮机、第一提升泵、溶气气浮机、固定化微生物处理池、中间水池I、第二提升泵、MBR装置、提升泵、中间水池II、水泵、保安过滤器、反渗透系统和产水箱，进水水箱底部出水口通过第一提升泵与重力除油罐顶部连通，重力除油罐侧边出水管与涡凹气浮机底部进水口管道连通，涡凹气浮机出水口通过提升泵与溶气气浮机顶部进水口连通，溶气气浮机上部出水口与固定化微生物处理池管道式连通，固定化微生物处理池出水口与中间水池I管道连通，第二提升泵将中间水池I与MBR装置连通，MBR装置出水口通过水泵与保安过滤器进水口连接，保安过滤器出水口与反渗透进水口连接或与电渗析装置进水口连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)依次采用相互促进补充的重力除油罐、涡凹气浮机和溶气气浮机三步将大粒径油珠、乳化油和溶解油等石油类物质基本去除；(2)采用固定化微生物处理池相比传统的生化处理过程处理效果更好。

附图说明：

图1为实施例1涉及的油田采出水资源化利用方法工艺流程图。

图2为实施例2涉及的油田采出水资源化利用方法工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例涉及的一种油田采出水资源化利用方法，具体包括以下步骤：

(1)将存储在废水水箱中的油田采出水泵入重力除油罐中，经过重力沉降作用将大分子油滴、水和固体悬浮物分开并分别去除；

(2)重力除油罐出水经过涡凹气浮机，涡凹气浮机中的曝气装置将气泡注入水中，均匀分布在水中的气泡将水中的油滴带出；

(3)涡凹气浮机出水输送到溶气气浮机中，再次去除水中的乳化油和溶解油，经过上述三步处理油田采出水中的石油去除率达到96％以上；

(4)经过溶气气浮机处理后的水输送到固定化微生物处理池，固定化微生物池中从上向下依次排布砂滤过滤层，好氧固定微生物层，厌氧固定微生物层和活性炭吸附层，好氧除油工程菌固定在好氧固定微生物层，厌氧除油工程菌固定在厌氧固定微生物层，经过固定化微生物处理池处理水中有机物降解，大分子有机物降解，小分子有机物吸附，剩余的少量溶解油去除，固体悬浮物去除率为85％，COD的去除率达到75％以上，出水进入中间水池I；

(5)将中间水池I出水泵入MBR装置，MBR装置为一体式MBR装置，采用抗污染帘式中空纤维超滤膜便于后续对膜材料清洗，水流入MBR膜池时再次经过生化处理，有机物降解，COD的总去除率达到95％以上，固体悬浮物去除率为90％，MBR装置出水：COD 40-80mg/L，石油类＜0.05mg，电导率15600us/cm，SS 108mg/L，满足反渗透进水水质要求，同时MBR装置出水满足油田水达标排放的要求，同时也能够作为采用工艺回灌用水重复使用；

(6)MBR装置出水经过中间水池II后通过保安过滤器过滤直接进入反渗透装置处理，反渗透装置出水：COD 2-5mg/L，石油类未检出，电导率120-160us/cm，SS未检出，满足锅炉用水的进水水质标准。

本实施例涉及的一种油田采出水资源化利用装置包括进水水箱1、提升泵2、重力除油罐3、涡凹气浮机4、第一提升泵5、溶气气浮机6、固定化微生物处理池7、中间水池I8、第二提升泵9、MBR装置10、提升泵11、中间水池II12、水泵13、保安过滤器14、反渗透系统15和产水箱16，进水水箱1底部出水口通过第一提升泵2与重力除油罐3顶部连通，重力除油罐3侧边出水管与涡凹气浮机4底部进水口管道连通，涡凹气浮机4出水口通过提升泵5与溶气气浮机6顶部进水口连通，溶气气浮机6上部出水口与固定化微生物处理池7管道式连通，固定化微生物处理池7出水口与中间水池I8管道连通，第二提升泵9将中间水池I8与MBR装置10连通，MBR装置10出水口通过水泵13与保安过滤器14进水口连接，保安过滤器14出水口与反渗透15进水口连接。

进一步地，固定化微生物处理池7中从上向下依次排布砂滤过滤层17，好氧固定微生物层18，厌氧固定微生物层19和活性炭吸附层20，好氧除油工程菌固定在好氧固定微生物层18，厌氧除油工程菌固定在厌氧固定微生物层19。

实施例2：

如图2所示，本实施例除步骤(6)同实施例1不同，其他均与实施例1相同。

(6)MBR装置出水经过中间水池II后通过保安过滤器过滤直接进入电渗析装置处理，电渗析装置出水：COD 20-30mg/L，电导率110-145us/cm，其也可以作为回用水。

本实施例涉及的一种油田采出水资源化利用装置包括进水水箱1、提升泵2、重力除油罐3、涡凹气浮机4、第一提升泵5、溶气气浮机6、固定化微生物处理池7、中间水池I8、第二提升泵9、MBR装置10、提升泵11、中间水池II12、水泵13、保安过滤器14、电渗析系统15′和产水箱16，进水水箱1底部出水口通过第一提升泵2与重力除油罐3顶部连通，重力除油罐3侧边出水管与涡凹气浮机4底部进水口管道连通，涡凹气浮机4出水口通过提升泵5与溶气气浮机6顶部进水口连通，溶气气浮机6上部出水口与固定化微生物处理池7管道式连通，固定化微生物处理池7出水口与中间水池I8管道连通，第二提升泵9将中间水池I8与MBR装置10连通，MBR装置10出水口通过水泵13与保安过滤器14进水口连接，保安过滤器14出水口与电渗析装置15′进水口连接。