一种驱替前移高级氧化低污泥污水处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及一种驱替前移高级氧化低污泥污水处理方法。
【背景技术】
[0002] 中原油田采油二厂濮一污联合站产出水具有"四高一低"的特点，矿化度高，一般 在 1.0 xlO5~2. 8x10 5mg/L :游离 0)2及 HCCV含量高，CO2含量一般在 100 ~200mg/L，HCCV含 量在200~400mg/L ;多价金属离子含量高，Ca2+、Mg2+总量高达4000mg/L ;E Fe含量一般 在20~80mg/L ;SRB含量高达IO5个/mL ;pH值低，一般在5. 5~6. 0,属CaCl 2水型（具体 数据见表1、表2)。采油二厂是低渗透油藏，对注水水质的要求较高，濮一污水站目前采用 "预氧化污水处理技术"处理污水，该技术需提高含油污水的PH值，为铁离子及其他有害离 子的沉降提供适当的碱性环境，控制污水处理系统PH 1值为7. 5~8. 5,外输水pH值控制在 7. 0~7. 5,满足SY/T5329-94《碎肩岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》的指标要求。
[0003] 由于pH值的提高，污水中部分离子形成沉淀产生含油污泥。在污水的pH由6. 8 调整到8. 3时，产生的污泥残渣量大幅度上升，由pH为6. 8时的0. 6834g/L增加到pH为 8. 0时的I. 9790g/L，增幅高达190%。当污水的pH值被调整到8. 0时，水中的溶解的C02、 HCCV被转变为CO广，CO广与污水中的Ca 2+、Mg2+反应生成碳酸盐沉淀，同时，污水因pH值的 提高，水中的OfT会与Ca 2+反应生成Ca (OH) 2，加上其它离子形成的沉淀，产生的残渣总量会 大大增加。并且PH值由于HCCV的存在随着系统达到端点站降低明显，导致水质稳定较差。
[0004] 表1濮一污水站水性分析
[0010] "驱替前移高级氧化低污泥污水处理技术"针对中原油田采油二厂污水处理系统 游离〇) 2及HCO 3_含量高，pH值调整需大量药剂，造成油田污水处理后污泥残渣量大，污水处 理费用偏高、药剂持久性差、水质稳定性较差等问题，利用新研发的驱替调理剂驱替联合站 来水中的0) 2及HCO 3_，打破产出水的0)2和HCO 3_构成的弱酸性缓冲体系，从而使水中的离 子达到一个新的热力学、动力学的稳定分布状态，以利于控制腐蚀、抑制结垢、杀灭细菌、破 乳除油及提高水的注入性能，提高水驱开发效果。
【发明内容】
[0011] 本发明专利的目的在于提供一种驱替前移高级氧化低污泥污水处理方法，其特征 在于包括以下步骤：
[0012] 步骤一，混合
[0013] 首先将污水放入收油罐中，加入驱替调理剂静止1-1. 5h后，制得混合液A，进行 测定水种的HCCV、含油、悬浮物含量、pH值，所述驱替调理的加药浓度为80-100mg/l，驱替 调理剂由铝盐或铁盐组成，所述的铝盐或铁盐选自复合氯化铝铁、复合硫酸铝铁、聚合氯 化铝铁、聚合硫酸铝铁或硫酸铝中的任意一种，其中驱替调理剂在收油罐中的投加浓度为 80-100mg/l ；
[0014] 接着抽取2000ml的混合液A放入烧杯中，加入氧化剂反应lmin，制得混合液B，所 述氧化剂加入量为60-80mg/L，所述氧化剂由双氧水、次氯酸钠、过碳酸钠、重铬酸钠中的任 意一种组成；
[0015] 然后向混合液B中加入复合碱、助凝剂和水质稳定剂，以300N/min的速率搅拌 2min，再以200N/min的速率搅拌5min后静置30min，制得混合液C，其中复合碱加药浓度 为160-200mg/l，助凝剂加药浓度为50-100mg/l，水质稳定剂加药浓度为80-120mg/l，所述 的复合碱、助凝剂、水质稳定剂在的质量比为复合碱：助凝剂：水质稳定剂=1. 6-4. 0 :1. 0 : 0. 8-2. 4,所述复合碱选自液碱和石灰乳混合或者片碱和石灰乳混合物，所述液碱和石灰乳 之间的质量比为3 :7,片碱和石灰之间的质量比为I. 2 :7,助凝剂选自分子量800万-1200 万的阴离子聚丙烯酰胺或硅酸钠其中的任意一种，水质稳定剂选自1227、戊二醛或异噻唑 酮林中的任意一种；
[0016] 步骤二，沉降
[0017] 将步骤一得到的混合液C进入斜板沉降罐，静置30min后底部的污水进入排污池， 上部的液体收集；
[0018] 步骤三，缓冲
[0019] 将步骤二上部的液体收集后进入缓冲器，缓冲时间为5-10min，将缓冲后底部的污 水进入排污池，上部缓冲后的液体收集；
[0020] 步骤四，过滤
[0021] 将步骤三中上部缓冲后的液体收集后经过提升泵进入滤罐过滤，该滤罐中采用滤 膜过滤，过滤的速度为0. 8-lL/min;
[0022] 快速过滤，2L水的要求是3min内过滤完毕，过滤的出来的液体加入水质稳定剂后 得到清液进入注水罐储存，所述水质稳定剂选自1227、戊二醛或异噻唑酮林中的任意一种； 所述水质稳定剂的加药浓度为80-120mg/l。
[0023] 步骤五，回收
[0024] 将步骤四中得到清液回收，得到最终的清液。
[0025]所述污水的指标为：透光率彡85%、E Fe < 3. Omg/1、SS (固体悬浮物）< 20mg/ Io
[0026] 步骤五中所回收的最终清液的指标为：pH值6.0~6. 5、含油量< 6. Omg/L、含 氧量彡0? 05mg/L、含硫量彡2. Omg/L、悬浮物彡3mg/L、滤膜系数彡20、SRB彡100n/mL、 TGB 彡 1000n/mL、FB 彡 1000n/mL、腐蚀速率< 0? 076mm/a。
[0027] 步骤五中所回收的最终清液能够与地层水有良好的配伍性。
[0028] 所述步骤四中所述滤膜的膜孔径0. 05um以上，
[0029] 所述步骤四中水质稳定剂选自异噻挫酮林，加药浓度为80_120mg/L。
[0030] 中原油田污水处理系统游离，pH值调整需大量药剂，造成油田污水处理后污泥残 渣量大，污水处理费用偏高、药剂持久性差、水质稳定性由于仍含有大量HCCV较差等。公司 新研发的驱替调理剂含有多羟基铝酸盐，具有很强的水解、吸附、混凝作用，当呈弱酸性的 HCCV和驱替调理剂同时存在于水溶液中时，弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液 中时，弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而 使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解，使水解完全，而HCCV和驱替调理 剂互相反应能促进水解生成CO 2气体和氢氧化物沉淀，反应式如下：
[0031] (OH) nAlmMK= mAl 3++ [ (OH) nMj 3『
[0032] 3HCCV+A13+= 3C0 2 丨 +Al (OH) 3 I
[0033] 当来水中有大量的^离子时，驱替调理剂也能够促进双水解的发生，反应式如 下：
[0034] (OH) nAlmMK= mAl 3++ [ (OH) nMK] 3『
[0035] 6H20+3S2>2A1 3+= 3H2S f +2A1(0H)3I
[0036] 生成的C02、H2S随着反应的发生而被驱替出液相中，打破由0) 2和HCO ^形成的弱 酸性缓冲体系，使反应向形成CO2的方向进行，HCO 离子的减少，可减少CaCO 3、FeCO3等的 形成，从而可以达到防止结垢、降低污泥残渣量的作用；另外，驱替调理剂中的多羟基金属 络合物，具有很好的吸附、絮凝作用，可对收油罐至滤前的设备进行缓蚀、阻垢保护；驱替调 理剂水解后形成的沉淀物，可减少水处理药剂的投加，特别是复合碱、助凝剂等，从而减少 了药剂管理工作量，从根本上控制污泥残渣的形成。
[0037] 有益效果：
[0038] (1)驱替调理剂打破了 COdPHCO 3_形成的平衡状态，减少了 HCO 3_在水处理系统的 含量，从而减少外输水中主要结垢反应（Ca2++C03 2_= CaC03、Mg2++C032_= MgCO3)的发生，可 以延长水处理设备使用周期。
[0039] (2) "驱替前移高级氧化污水处理技术"新药剂加药浓度分别为：驱替调理剂； 80mg/l、氧化剂：60mg/l、复合碱：200mg/、助凝剂：90mg/l、水质稳定剂：50mg/l ;
[0040] (3)使用"驱替前移高级氧化污水处理技术"处理后的处理水水质有所提高，其腐 蚀速率只有0. 〇496mm/a，远低于来水的0. 9095mm/a和石油行业标准0. 076mm/a;与地层水 混配后不会结垢变混，与地层水具有良好的配伍性；污泥量在现在基础上降低了 51. 61 %。
[0041] (4)采用"驱替前移高级氧化污水处理技术"处理濮一污水站来水，其药剂费用可 控制在0. 77元/m3,与原"低污泥污水处理技术" 0. 52元/m3相比，污水处理费用增加0. 25 元/m3
【具体实施方式】
[0042] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0043] 一种驱替前移高级氧化低污泥污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
[0044] 步骤一，混合
[0045] 首先将污水放入收油罐中，加入驱替调理剂静止1-1. 5h后，制得混合液A，进行 测定水种的HC03_、含油、悬浮物含量、pH值，所述驱替调理的加药浓度为80-100mg/l，驱替 调理剂由铝盐或铁盐组成，所述的铝盐或铁盐选自复合氯化铝铁、复合硫酸铝铁、聚合氯 化铝铁、聚合硫酸铝铁或硫酸铝中的任意一种，其中驱替调理剂在收油罐中的投加浓度为 80-100mg/l；
[0046] 接着抽取2000ml的混合液A放入烧杯中，加入氧化剂反应lmin，制得混合液B，所 述氧化剂加入量为60-80mg/L，所述氧化剂由双氧水、次氯酸钠、过碳酸钠、重铬酸钠中的任 意一种组成；
[0047] 然后向混合液B中加入复合碱、助凝剂和水质稳定剂，以300N/min的速率搅拌 2min，再以200N/min的速率搅拌5min后静置30min，制得混合液C，其中复合碱加药浓度 为160-200mg/l，助凝剂加药浓度为50-100mg/l，水质稳定剂加药浓度为80-120mg/l，所述 的复合碱、助凝剂、水质稳定剂在的质量比为复合碱：助凝剂：水质稳定剂=1. 6-4. 0 :1. 0 : 0. 8-2. 4,所述复合碱选自液碱和石灰乳混合或者片碱和石灰乳混合物，所述液碱和石灰乳 之间的质量比为3 :7,片碱和石灰之间的质量比为1. 2 :7,助凝剂选自分子量800万-1200 万的阴离子聚丙烯酰胺或硅酸钠其中的任意一种，水质稳定剂选自1227、戊二醛或异噻唑 酮林中的任意一种；
[0048] 步骤二，沉降
[0049] 将步骤一得到的混合液C进入斜板沉降罐，静置30min后底部的污水进入排污池， 上部的液体收集；
[0050] 步骤三，缓冲
[0051] 将步骤二上部的液体收集后进入缓冲器，缓冲时间为5-10min，将缓冲后底部的污 水进入排污池，上部缓冲后的液体收集；
[0052] 步骤四，过滤
[0053] 将步骤三中上部缓冲后的液体收集后经过提升泵进入滤罐过滤，该滤罐中采用滤 膜过滤，过滤的速度为0. 8-lL/min;
[0054] 快速过滤，2L水的要求是3min内过滤完毕，过滤的出来的液体加入水质稳定剂后 得到清液进入注水罐