一种高含油含聚污水的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高含油含聚污水的处理方法，属于石油领域。
【背景技术】
[0002] 随着聚合物驱油技术在我国各大油田的推广应用，聚合物驱采出液的处理量越来 越大，产出聚合物浓度也越来越高，由此带来的污水处理难度不断增大。目前，油田采用 的驱油聚合物主要为阴离子型聚丙烯酰胺，注入地下经剪切、水解后成为分子量在十万到 百万级别的高水解度、强电负性的聚合物。这些残留的阴离子聚合物对污水的性质和组成 带来了极大的影响：一方面，增加了污水的粘度，且随产出聚合物含量的增加而大幅增加， 污水粘度的增大使得污水中胶体颗粒的稳定性提高，使油珠上浮和悬浮固体颗粒沉降的速 率下降，彼此间相互碰撞的几率大幅降低，导致污水处理所需的自然沉降时间增长，油滴聚 并困难，难以沉降去除。另一方面，强电负性的聚合物会吸附在油水界面，形成空间障碍并 形成扩散双电层，抑制液滴相互聚结；同时使油水界面膜强度和界面电荷显著增强，导致油 水乳化程度高、油珠粒径变小，易于形成更稳定的乳状液体系，油水界面难以破坏。上述两 方面的原因共同造成了含聚污水的高含油量、高悬浮固体含量的特点，严重干扰了传统清 水剂（又称絮凝剂）的使用效果，不仅使絮凝作用变差，而且使污水处理药剂的用量大幅增 加。
[0003] 高含油含聚污水的含油量很高，大都在3000mg/L以上，部分甚至高达6000mg/L~ 8000mg/L，研究发现（靖波，张健，檀国荣等。海上油田含聚污水中原油状态分析[J]。油 田化学，2014, 31 (2) :295-298)乳化油含量占高含油含聚污水中稳定存在原油量的90%以 上。此外，高含油含聚污水中的油水乳化状态已不再是单纯的水包油型（0/W)，而是更为复 杂油包水型（W/0)、油包水包油型（0/W/0)等多相体系。因此，针对高含油含聚污水的处理 需要从微观油相区域和水相区域两方面进行，即对微观油相区域中的复杂乳化油进行破乳 脱水处理，对水相区域中的水包油型乳化油进行清水除油除悬浮物处理。目前，研究人员针 对清水剂开展的研究工作大多侧重于对水相中的水包油型乳化油的破坏。由于传统的破乳 剂为油溶性药剂，而清水剂为水溶性药剂，因此该方法存在破乳剂和清水剂的溶解分散性 问题，影响了每种药剂的效果发挥，并导致药剂消耗量增加。此外，该油水综合处理剂中的 破乳剂是针对原油的破乳脱水，并不是专门针对污水中的复杂乳化油，因此污水处理效果 依然取决于后续的清水剂。
[0004] 由此可知，针对高含油含聚污水的处理，对微观油相区域中的复杂乳化油及水相 区域中的水包油型乳化油的处理至关重要，目前尚无针对此方面的报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种高含油含聚污水的处理方法，本发明利用两类具有不同 作用机理的水溶性反相破乳剂和弱阳离子型/非离子型复配清水剂，根据各自的功能特点 和高含油含聚污水中乳化油的不同状态，分阶段适时加入，实现对微观油相区域中的复杂 乳化油及水相区域中的水包油型乳化油的有效处理，从而实现除油和净水效果，并大幅度 降低药剂消耗量。
[0006] 本发明所提供的高含油含聚污水的处理方法，包括如下步骤：
[0007] 1)向高含油含聚污水中加入反相破乳剂，并混合均匀；
[0008] 2)向步骤1)处理后的污水中加入弱阳离子型/非离子型复配清水剂，并混合均 匀，即实现对所述高含油含聚污水的净化；
[0009] 所述弱阳离子型/非离子型复配清水剂由弱阳离子型清水剂与非离子型清水剂 组成。
[0010] 上述的处理方法中，步骤1)中，在人工摇晃或机械振荡的条件下混合均匀，所述 人工摇晃或机械振荡的时间可为lmin~2min，如lmin或2min;
[0011] 步骤2)中，在人工摇晃或机械振荡的条件下混合均匀，所述人工摇晃或机械振荡 的时间可为30s~2min，如lmin或2min;
[0012] 步骤1)和步骤2)均可在40°C~80°C的条件下进行，如在65°C的条件下进行。
[0013] 上述的处理方法中，步骤1)中，所述反相破乳剂可为阳离子聚（氧乙丙烯基）氯 化铵，数均分子量可为2000~15000,如10000,阳离子度可为20%~40%，如30% ;
[0014] 所述反相破乳剂用于对高含油污水中的油包水（W/0)、油包水包油（0/W/0)等复 杂乳化油进行处理。
[0015] 上述的处理方法中，所述反相破乳剂的使用量可为20mg/L~60mg/L所述含聚污 水，具体可为20mg/L~50mg/L所述含聚污水、20mg/L~30mg/L所述含聚污水、20mg/L所 述含聚污水、30mg/L所述含聚污水、50mg/L所述含聚污水或60mg/L所述含聚污水。
[0016] 上述的处理方法中，步骤2)中，所述弱阳离子型清水剂可为弱阳离子聚丙烯酰 胺、弱阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵和弱阳离子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲 基氯化铵中至少一种；
[0017] 所述弱阳离子聚丙烯酰胺的数均分子量可为300万~600万，具体可为300万，阳 离子度可为15 %~25 %，具体可为20% ;
[0018] 所述弱阳离子聚二甲基二烯丙基氯化铵的数均分子量可为20万~30万，具体可 为30万，阳离子度可为15%~25%，具体可为15% ;
[0019] 所述弱阳离子聚（丙烯酰胺基-丙烯酰氧乙基）三甲基氯化铵的数均分子量可为 100万~300万，具体可为为100万，阳离子度可为15%~25%，具体可为25%。
[0020] 上述的处理方法中，所述非离子型清水剂可为聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌 段聚醚和/或聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物，
[0021] 所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯嵌段聚醚的数均分子量可为1万~10万，如 1玩玩；
[0022] 所述聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物的数均分子量可为1万~10万，如10万。
[0023] 上述的处理方法中，所述弱阳离子型/非离子型复配清水剂用于对浮油、水包油 型（0/W)乳化油和悬浮颗粒进行处理。
[0024] 上述的处理方法中，所述弱阳离子型/非离子型复配清水剂中，所述弱阳离子型 清水剂与所述非离子型清水剂的质量比可为2~5 :1，具体可为2~4:1、2~3:1、2:1、3: 1、4 :1 或 5 :1〇
[0025] 上述的处理方法中，所述弱阳离子型/非离子型复配清水剂的使用量可为50mg/ L~150mg/L所述含聚污水，具体可为50mg/L~100mg/L所述含聚污水、50mg/L~80mg/L 所述含聚污水、80mg/L~150mg/L所述含聚污水、50mg/L所述含聚污水、80mg/L所述含聚污 水、100mg/L所述含聚污水或150mg/L所述含聚污水。
[0026] 上述的处理方法中，所述反相破乳剂和所述弱阳离子型/非离子型复配清水剂的 总使用量可为ll〇mg/L~200mg/L所述含聚污水，具体可为110mg/L~170mg/L所述含聚 污水、110mg/L~130mg/L所述含聚污水、130mg/L~170mg/L所述含聚污水、110mg/L所述 含聚污水、130mg/L所述含聚污水或170mg/L所述含聚污水。
[0027] 上述的处理方法中，所述含聚污水的含油量可为3000mg/L~7000mg/L，如 5600mg/L，含聚量为 100mg/L~500mg/L，如 160mg/L。
[0028] 上述的处理方法中，向所述含聚污水中加入所述阳离子型清水剂之前，将所述含 聚污水置于40°C~80°C的水浴中保温0. 5小时~2小时，如在65°C的水浴中保温0. 5小 时。
[0029] 本发明提供的高含油含聚污水处理方法，通过组合利用不同作用机理的反相破乳 剂和弱阳离子型/非离子型复配清水剂，根据药剂功能特点分步处理含油污水中的乳化 油，充分发挥药剂的处理效果：第一步，针对高含油污水中的油包水（W/0)、油包水包油（0/ W/0)等复杂乳化油，加入水溶性反相破乳剂，利用其油水界面活性和对界面膜的破坏能力， 促使复杂乳化油的油水界面膜破裂进而使乳滴不断聚并，减少复杂乳化油滴的数量并形成 较大油滴。第二步，针对含聚污水中的浮油、分散油、水包油型（0/W)乳化油，以及第一步中 发生相转化而形成的新水包油，利用非离子型清水剂来进一步降低油水界面膜强度，促使 油滴间、悬浮微粒间的有效聚并和聚集，并利用弱阳离子型清水剂来压缩破坏双电层，通过 其吸附架桥作用实现油滴和悬浮物的凝聚，形成较大絮体上浮，从而达到清水、除油和除悬 的目的。
[0030] 本发明提供的高含油含聚污水处理方法实现了高含油含聚污水中常规乳化油和 复杂乳化油的有效去除，反相破乳剂和清水剂的效果得到充分发挥，实现了功能的协同增 效，具有如下优点：
[0031] (1)清水、除油效果优于单用反相破乳剂或清水剂；
[0032] (2)药剂使用量较单一清水剂大幅降低；
[0033] (3)可有效处理高含油量的含聚污水；
[0034] (4)不改变原有的污水处理流程，与现场工艺的适应性好。
【附图说明】
[0035] 图1为实施例1~4和对比例1~2的含聚污水处理实验的效果照片。