第12章-油田污水处理方法与流程课件.ppt

1、23456789存在状态存在状态油珠的颗粒油珠的颗粒直径，直径，m特征特征浮油浮油100容易从水中分离，通常占容易从水中分离，通常占60%80%分散油分散油十几到几十十几到几十不易从不中分离不易从不中分离乳化油乳化油0.515，一，一般为般为67难于从水中分离，由于表面活性剂难于从水中分离，由于表面活性剂的存在，使乳化稳定性提高，阻碍的存在，使乳化稳定性提高，阻碍小油珠的聚并小油珠的聚并溶解油溶解油1（用显微（用显微镜观察不到）镜观察不到）呈溶液状态，通常含油污水中的溶呈溶液状态，通常含油污水中的溶解油很少，一般小于解油很少，一般小于10mg/L10111213溶解固体溶解固体 阳离子阳离子

2、Na+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、Fe2+、Fe2+、Al3+阴离子阴离子 CO32-、HCO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-、SiO32-141516 细菌呼吸要消耗糖类、碳水化合物，以维持体内各种成细菌呼吸要消耗糖类、碳水化合物，以维持体内各种成分的合成。这个过程主要靠一种酶，如果杀菌剂进入菌体，分的合成。这个过程主要靠一种酶，如果杀菌剂进入菌体，影响酶的活性，使能量代谢中断或减少，呼吸就会停止而影响酶的活性，使能量代谢中断或减少，呼吸就会停止而死亡。死亡。蛋白质是生命的物质基础。当杀菌剂进入菌体后，能破蛋白质是生命的物质基础。当杀菌剂进入菌体后，能破坏蛋白质的合成，

3、或者破坏蛋白质的水膜或中和蛋白质的坏蛋白质的合成，或者破坏蛋白质的水膜或中和蛋白质的电荷，使蛋白质沉淀而失去活性，达到抑制或致死的作用。电荷，使蛋白质沉淀而失去活性，达到抑制或致死的作用。17细胞壁是细菌同外界进行新陈代谢，同时保持内外平衡的一细胞壁是细菌同外界进行新陈代谢，同时保持内外平衡的一种起屏障作用的物质。能帮助离子或营养物质的吸收，并可种起屏障作用的物质。能帮助离子或营养物质的吸收，并可阻挡某些大分子的进入和保留存在于细胞壁和细胞膜之间的阻挡某些大分子的进入和保留存在于细胞壁和细胞膜之间的蛋白质。细胞壁主要由肽聚糖组成，如果杀菌剂能溶化细胞蛋白质。细胞壁主要由肽聚糖组成，如果杀菌剂能

4、溶化细胞壁，或者阻止间质中的蛋白酶的作用，这样就破坏了细胞壁，壁，或者阻止间质中的蛋白酶的作用，这样就破坏了细胞壁，也破坏了内外环境的平衡，达到杀死的目的。也破坏了内外环境的平衡，达到杀死的目的。核酸是生物体遗传的物质基础。杀菌剂加入，使核酸的特异核酸是生物体遗传的物质基础。杀菌剂加入，使核酸的特异结构发生改变，可引发突变或使其原有活性的丧失或改变，结构发生改变，可引发突变或使其原有活性的丧失或改变，从而破坏了菌体本身的生长和繁殖。从而破坏了菌体本身的生长和繁殖。18191-进水管；进水管；2-中心筒；中心筒；3-配水管；配水管；4-集水干管；集水干管；5-集水总干管；集水总干管；6-出水箱；

5、出水箱；7-出水管；出水管；8-集油槽；集油槽；9-出油管。出油管。2021222324粗粒化除油器工艺原理图粗粒化除油器工艺原理图1-进水口；进水口；2-出水口；出水口；3-粗粒化材料；粗粒化材料；4-蜂窝斜管；蜂窝斜管；5-排油口；排油口；6-排污口；排污口；7-维修入口；维修入口；8-拆装斜管入口拆装斜管入口 当含油污水通过粒状滤料床层，其中的悬浮当含油污水通过粒状滤料床层，其中的悬浮物、油分和胶体就被截留在滤料的表面和内部空物、油分和胶体就被截留在滤料的表面和内部空隙中，这种通过粒料介质层分离不溶性污染物的隙中，这种通过粒料介质层分离不溶性污染物的方法称为粒状介质过滤。方法称为粒状介质

6、过滤。过滤的机理概括为过滤的机理概括为阻力截留阻力截留、重力沉降重力沉降和和接接触絮凝触絮凝三方面。三方面。27 当含油污水自上而下流过粒状介质时，粒径较大当含油污水自上而下流过粒状介质时，粒径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，随着时的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，随着时间的推移，过滤的污水量增大，逐渐形成一层主要有间的推移，过滤的污水量增大，逐渐形成一层主要有被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤作用。这种作用叫作用。这种作用叫阻力截留或筛滤作用阻力截留或筛滤作用。筛滤作用的强度，主要取决于表层滤料的最小粒筛滤作用的强度

7、，主要取决于表层滤料的最小粒径和水中油滴及悬浮物的粒径，并与过滤速度有关。径和水中油滴及悬浮物的粒径，并与过滤速度有关。2930过滤的机理概括为过滤的机理概括为阻力截留、重力沉降和接触絮凝阻力截留、重力沉降和接触絮凝三三方面。方面。31 气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体支粘附气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体支粘附含油污水中的油滴和污染物，使其随气泡升到水面加含油污水中的油滴和污染物，使其随气泡升到水面加以去除。气浮分离的对象是乳化油及疏水性细微固体以去除。气浮分离的对象是乳化油及疏水性细微固体悬浮物。悬浮物。目前油水分离效率较高的技术。目前油水分离效率较高的技术。与自然沉降法比，具有如

8、下特点：与自然沉降法比，具有如下特点：32溶解气浮选装置工艺示意图溶解气浮选装置工艺示意图33旋转型分散气浮选装置横截面旋转型分散气浮选装置横截面34喷射型分散气浮选装置横截面喷射型分散气浮选装置横截面35 1）生物处理）生物处理 生物处理主要利用微生物对污水中的油分和一些生物处理主要利用微生物对污水中的油分和一些生化性好的有机成分进行氧化分解，但是污水中难生生化性好的有机成分进行氧化分解，但是污水中难生物降解性有机物质含量较高，单独生物处理很难实现物降解性有机物质含量较高，单独生物处理很难实现污水污水COD的达标排放。的达标排放。微生物降解原油的总反应过程如下：微生物降解原油的总反应过程如下

9、：微生物微生物+石油烃类（碳源）石油烃类（碳源）+营养物（营养物（N，P等）等）+氧氧微生物增殖微生物增殖+H2O+CO2+氨及磷酸根。氨及磷酸根。36 2）吸附法）吸附法 吸附法是利用亲油性材料，吸附污水中的溶解油吸附法是利用亲油性材料，吸附污水中的溶解油及其它溶解性有机物。最常用的吸油材料是活性炭，及其它溶解性有机物。最常用的吸油材料是活性炭，可吸附污水中的分散油、乳化油和溶解油。可吸附污水中的分散油、乳化油和溶解油。活性炭吸附容量有限，成本高，再生困难，一般活性炭吸附容量有限，成本高，再生困难，一般只用作含油污水多级处理的最后一级处理，出水含油只用作含油污水多级处理的最后一级处理，出水含

10、油质量浓度可降至质量浓度可降至0.10.2mg/L。37 3）混凝法）混凝法 混凝法是向含油污水中加入混凝剂，水解后形成混凝法是向含油污水中加入混凝剂，水解后形成带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和，经带正电荷的胶团与带负电荷的乳化油产生电中和，经过治理后，油粒聚集，粒径变大，浮力也随之增大，过治理后，油粒聚集，粒径变大，浮力也随之增大，导致油水分离。导致油水分离。适合于靠重力沉降不能分离的乳化状油滴。适合于靠重力沉降不能分离的乳化状油滴。38 4）电化学法）电化学法 电化学法包括电解法、电火花法、电磁吸附分离电化学法包括电解法、电火花法、电磁吸附分离法和电泳法。法和电泳法。39 4）电

11、化学法）电化学法p 电解法包括电解凝聚和电解气浮。电解法包括电解凝聚和电解气浮。电解凝聚电解凝聚是利用溶解性电极电解乳化含油污水，从是利用溶解性电极电解乳化含油污水，从溶解性阳极溶解出金属离子，金属离子发生水解作溶解性阳极溶解出金属离子，金属离子发生水解作用生成氢氧化物吸附凝聚污水中的用生成氢氧化物吸附凝聚污水中的乳化油和溶解油乳化油和溶解油，然后沉淀除去油分。然后沉淀除去油分。电解气浮电解气浮 是利用不溶性电极电解含有是利用不溶性电极电解含有乳化油和溶解乳化油和溶解油油的污水，利用电解分解作用和初生成的微小气泡的污水，利用电解分解作用和初生成的微小气泡的上浮作用，使乳化油破坏，油珠附着于气泡

12、上浮的上浮作用，使乳化油破坏，油珠附着于气泡上浮形成浮渣而除去。形成浮渣而除去。40 4）电化学法）电化学法p电火花法电火花法是用交流电产生电火花把油氧化和分解从是用交流电产生电火花把油氧化和分解从而实现去除污水中而实现去除污水中乳化油和溶解油乳化油和溶解油的方法。的方法。p电磁吸附分离法电磁吸附分离法是使磁性颗粒与油是使磁性颗粒与油/水乳状液污水相水乳状液污水相掺混，在其吸附过程中，利用油珠的磁化效应，再掺混，在其吸附过程中，利用油珠的磁化效应，再通过磁性过滤装置将油分去除。通过磁性过滤装置将油分去除。p电泳法分离乳化油电泳法分离乳化油是利用污水中油珠表面所带的负是利用污水中油珠表面所带的负

13、电荷在电场作用下定向移动从而实现油水分离。电荷在电场作用下定向移动从而实现油水分离。41 5）膜分离法）膜分离法p 膜分离法主要用于分离含油污水中处于稳定状态的膜分离法主要用于分离含油污水中处于稳定状态的乳化油。乳化油。p 主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。p 采用膜分离时必须先对含油污水进行预处理，降低采用膜分离时必须先对含油污水进行预处理，降低进水的污染物含量，提高进水水质，使给水水质能进水的污染物含量，提高进水水质，使给水水质能够保证膜元件的长期、稳定性能。够保证膜元件的长期、稳定性能。4243444232SO2NaOSONa2246 4748495

14、053含油污水处理工艺流程 1-污水沉降罐；2-污水泵；3-除油罐；4-单阀过滤罐；5-清水罐；6-外输水泵；7-污油罐；8-污油回收泵；541 1、常规工艺流程、常规工艺流程分为分为 “三段常规三段常规”和二段处理流程和二段处理流程混凝除油混凝除油过滤过滤油田油田废水废水注水站注水站三段污水处理流程三段污水处理流程二次混凝二次混凝除油除油过滤过滤油田油田废水废水一次一次除油除油加入加入混凝剂混凝剂注水站注水站二段污水处理流程二段污水处理流程552 2、回注中、高渗透油层的工艺流程、回注中、高渗透油层的工艺流程采用采用“三段常规三段常规”流程流程混凝混凝除油罐除油罐双滤料双滤料过滤罐过滤罐油田

15、油田废水废水自然自然除油罐除油罐回注水回注水混凝斜板混凝斜板除油罐除油罐核桃壳核桃壳过滤器过滤器油田油田废水废水自然自然除油罐除油罐回注水回注水混凝除油混凝除油“三段常规三段常规”污水处理流程图污水处理流程图563 3、回注低渗透油层的工艺流程、回注低渗透油层的工艺流程一般为一般为“三段常规三段常规”处理加处理加“精细过滤精细过滤”流程，流程，精细过滤段大多选用双滤料；精细过滤段大多选用双滤料；过滤器或改性纤维球过滤器或改性纤维球(束束)过滤器，少数选用过滤器，少数选用PECPEC烧结管过滤器。烧结管过滤器。采出水中油珠粒径较小时，可采用混凝除油加精采出水中油珠粒径较小时，可采用混凝除油加精细

16、过滤流程。细过滤流程。573 3、回注低渗透油层的工艺流程、回注低渗透油层的工艺流程3.1 3.1 采出水中油珠粒径较小时，可采用混凝除油采出水中油珠粒径较小时，可采用混凝除油加精细过滤流程。加精细过滤流程。混凝混凝除油罐除油罐核桃壳核桃壳过滤器过滤器油田油田废水废水自然自然除油罐除油罐回注水回注水双滤料过滤器双滤料过滤器或改性纤维球或改性纤维球过滤器过滤器“三段常规三段常规”“精细过滤精细过滤”583 3、回注低渗透油层的工艺流程、回注低渗透油层的工艺流程3.2 3.2 当油水密度差较大时，可采用水力旋流加精当油水密度差较大时，可采用水力旋流加精细过滤段流程。细过滤段流程。“三段常规三段常规

17、”流程流程“精细过滤精细过滤”核桃壳核桃壳过滤器过滤器双滤料过滤器双滤料过滤器或改性纤维球或改性纤维球过滤器过滤器水力水力旋流器旋流器压力压力除油罐除油罐油田油田废水废水自然自然除油罐除油罐回注水回注水593 3、回注低渗透油层的工艺流程、回注低渗透油层的工艺流程3.3 3.3 当油水密度差较小时，可采用气体浮选处理当油水密度差较小时，可采用气体浮选处理加精细过滤流程。加精细过滤流程。“三段常规三段常规”流程流程“精细过滤精细过滤”核桃壳核桃壳过滤器过滤器改性纤维球过改性纤维球过滤器或滤器或PEC烧烧结管过滤器结管过滤器气浮气浮选机选机油田油田废水废水自然自然除油罐除油罐回注水回注水604 4

18、、回用水处理工艺流程、回用水处理工艺流程将稠油污水进行深度处理后回用热采锅炉。将稠油污水进行深度处理后回用热采锅炉。多介质多介质过滤过滤弱酸弱酸离子交换离子交换机械机械搅拌搅拌澄清澄清净化净化污水污水混凝混凝气浮气浮热采热采锅炉锅炉胜利安乐油田深度处理站稠油污水处理工艺流程图胜利安乐油田深度处理站稠油污水处理工艺流程图一二级一二级钠离子钠离子交换器交换器除氧除氧提升泵提升泵净化净化污水污水储水罐储水罐热采热采锅炉锅炉新疆油田稠油污水深度处理工艺流程图新疆油田稠油污水深度处理工艺流程图614 4、回用水处理工艺流程、回用水处理工艺流程辽河油田欢三联稠油污水深度处理站辽河油田欢三联稠油污水深度处理

19、站稠油污水处理工艺流程图稠油污水处理工艺流程图混凝混凝沉降罐沉降罐溶气浮溶气浮选机选机提升泵提升泵净化净化污水污水调节调节水罐水罐机械加速机械加速澄清池澄清池过滤泵过滤泵核桃壳核桃壳过滤罐过滤罐多介质多介质过滤罐过滤罐一级弱酸一级弱酸软化器软化器一级弱酸一级弱酸软化器软化器外输外输水罐水罐外输泵外输泵热采热采锅炉锅炉625 5、外排水处理工艺流程、外排水处理工艺流程 CODCOD的达标排放，的达标排放，“三段常规三段常规”流程处理流程处理难以达标，还须进行深度处理，即物理吸难以达标，还须进行深度处理，即物理吸附（离子交换法、膜分离法）和生化处理。附（离子交换法、膜分离法）和生化处理。常用的物理

20、吸附方法有活性炭吸附、活化常用的物理吸附方法有活性炭吸附、活化沸石吸附和沸石吸附和ACAC煤体材料过滤等。煤体材料过滤等。生化处理法主要有活性泥法、生化处理法主要有活性泥法、SBRSBR法、稳法、稳定塘法、厌氧法、好氧法等。定塘法、厌氧法、好氧法等。冷却塔冷却塔活化沸石活化沸石吸附塔吸附塔油田油田污水污水三段常规三段常规处理工艺处理工艺外排水外排水胜利安乐油田采出水外排处理工艺流程图胜利安乐油田采出水外排处理工艺流程图63多级旋滤多级旋滤反应器反应器斜板斜板沉淀池沉淀池钻井钻井污水污水污水调污水调节池节池絮凝剂絮凝剂上清液回用上清液回用或外排或外排助凝剂助凝剂渣液渣液浓缩池浓缩池污泥污泥脱水机

21、脱水机渣渣64混凝混凝除油罐除油罐浮选机浮选机含油含油污水污水过滤过滤吸水池吸水池过滤器过滤器注水注水重力处理工艺过程重力处理工艺过程压力斜板压力斜板除油器除油器浮选机浮选机含油含油污水污水过滤过滤吸水池吸水池过滤器过滤器注水注水缓冲罐缓冲罐压力处理工艺过程压力处理工艺过程65混凝混凝沉降罐沉降罐横向流聚结横向流聚结除油器除油器含聚含聚污水污水水力水力旋流器旋流器加药加药一级双向滤料一级双向滤料过滤器过滤器清水罐清水罐回注水回注水用于高渗油田注水的处理流程用于高渗油田注水的处理流程66用于低渗油田注水的处理流程（用于低渗油田注水的处理流程（a）混凝混凝沉降罐沉降罐含聚含聚污水污水横向流聚结横向流聚结除油器除油器加药加药一级双层滤料一级双层滤料过滤器过滤器二级双层滤料二级双层滤料过滤器过滤器回注水回注水提升泵提升泵67用于低渗油田注水的处理流程（用于低渗油田注水的处理流程（b）加药加药混凝混凝沉降罐沉降罐含聚含聚污水污水水力水力旋流器旋流器一级双向滤料一级双向滤料过滤器过滤器一级双向滤料一级双向滤料过滤器过滤器回注水回注水提升泵提升泵横向流聚结横向流聚结除油器除油器清水罐清水罐68