⑴ 油田污水如何处理
注水是油田开发的一种十分重要的开采方式,是补充地层能量,保持油层能量平衡,维持油田长期高产、稳产的有效方法。注入水的水源主要是地面淡水、地下浅层水及采出原油的同时采出的油层水。为了节约地球上的淡水资源,目前注入油层的水大部分来自从开采原油中脱出的水,习惯上称之为污水。大体已经占了全国注水总量的80%。污水未经处理时含有大量的悬浮固体、乳化原油、细菌等有害物质。水注入油层就像饮用水进入人体一样,如果人喝了未经处理的水,人的身体就会受到伤害,发生各种病变;同样,油层注入了未经处理的污水,油层也会受到伤害。这种伤害主要体现在大量繁殖的细菌、机械杂质以及铁的沉淀物堵塞油层等问题上,引起注水压力上升,注水量下降,影响水驱替原油的效率。因此,必须对注入油层的水进行净化处理。
由于污水是从油层采出的,所以油田回注污水处理的主要目的是除油和除悬浮物。概括地讲可分为两个阶段:1.除油阶段。该阶段是利用油、水密度差及药剂的破乳和絮凝作用,将油和水分离开来。2.过滤阶段。该阶段是利用滤料的吸附、拦截作用,将污水中悬浮固体、油和其他杂质吸附于滤料的表面而不让其通过滤料层。除油阶段要根据含油污水中原油的密度、凝固点等性质的不同而采用相应的处理方法。目前国内外除油阶段主要采用的技术方法有:重力式隔油罐技术、压力沉降除油技术、气浮选除油技术、水力旋流除油技术等。
1.重力式隔油罐技术,就是靠油水的相对密度差来达到除油的目的。含油污水进入隔油罐后,大的油滴在浮力的作用下自由地上浮,乳化油通过破乳剂(混凝剂)的作用,由小油滴变成大油滴。在一定的停留时间内,绝大部分原油浮升至隔油罐的上部而被除去。其特点是:隔油罐体积大,污水停留时间长。即使来水有流量和水质的突然变化,也不会严重影响出水水质。但其占地面积大,去除乳化油能力差。
2.压力沉降除油技术是在除油设备中装填有使油珠聚结的材料,当含油污水经过聚结材料层后,细小油珠变成较大油滴,加快了油的上升速度,从而缩短了污水停留时间,减小了设备体积。其特点是:设备综合采用了聚结斜板技术,大大提高了除油效率。但其适应来水水量、水质变化能力要比隔油罐差。
3.气浮选除油技术,是在含油污水中产生大量细微气泡,使水中颗粒粒径为0.25~25微米的悬浮油珠及固体颗粒黏附到气泡上,一起浮到水面,从而达到去除污水中的污油及悬浮固体颗粒的目的。采用气浮,可大大提高悬浮油珠及固体颗粒浮升速度,缩短处理时间。其特点是处理量大,处理效率高,适应于稠油油田含油污水以及含乳化油高的含油污水。
4.水力旋流除油技术,是利用油水密度差,在液流高速旋转时,受到不等离心力的作用而实现油水分离。其特点是设备体积小、分离效率高。但其对原油相对密度大于0.9的含油污水适应能力差。过滤阶段采用的过滤技术根据滤后水质的要求不同,分为粗过滤、细过滤和精细过滤。根据水质推荐标准,悬浮物固体含量为1.0~5.0毫克/升,颗粒直径为2.0~5.0微米。过滤的核心技术是滤料的选择与再生。在油田污水处理中,目前国内外主要采用的滤料有石英砂、无烟煤、陶粒、核桃壳、纤维球、陶瓷膜和有机膜等。滤料的再生方法主要有热水反冲洗、空气反吹等。
⑵ 浮选技术在含油污水处理的应用进展进程
1浮选法的分类及浮选净化含油污水的常用方法
在污水净化中,根据水中形成气泡的方式和气泡大小。可将浮选法分为4种类型,即溶气气浮法,诱导气浮法、电解气浮法和化学气浮法。其中常用的方法有如下几种:加压溶气气浮法、叶轮式气浮法和喷射式气浮法。
1.1溶气浮选法
溶气浮选法可分为全流加压式、回流式、部分原水式和压气式4种,全流加压式溶气浮选法的溶气量大,所需浮选池的容积小,在油田污水处理中应用较广泛;回流式溶气浮选法是部分净化的水回流到溶气罐加压溶气,然后与来液一起进浮选池,因此,可在原水需要预先混凝和原水含油量比较高的情况下使用;部分原水式溶气浮选法与全流加压式溶气浮选法类似,比较适合处理含油量较低的油田污水;压气式溶气浮选法是通过多孔圆盘、多孔板或一种特殊的喷嘴,把气体压人液体中的,比其它几种溶气浮选工艺的停留时间短。
1.2叶轮浮选法
叶轮气浮法是依靠高速旋转的叶轮来产生微小的气泡。气泡是被机械混合到含油污水中形成的,停留时间短,除油率高,造价低,适应来水含油量的变化。WEMCO公司生产的叶轮浮选机已被广泛应用,运行效果良好。国内的一些大油田,如辽河油田、胜利油田、新疆油田等相继引进了这种浮选机[2]。但是,叶轮浮选机存在着制造、维修麻烦,能耗较高。为了克服此浮选机的缺点,出现了射流浮选装置。
1.3射流浮选法
射流浮选法是利用喷射泵的原理,采用污水或净化水为喷射流体,当水从喷嘴高速喷出时,在喷嘴的吸入室形成负压,气体被吸人吸入室,水高速通过混合段时,携带的气体被剪切成微细气泡;在浮选室,气泡上浮,并附着在油珠和固体颗粒上,将其带至水面。液气射流泵代替了旋转叶轮,这样可用一个水泵提供动力,大大节省了能耗,仅相当于叶轮浮选的二分之一产生气泡直径小,且制造安装、维修方便,操作安全,具有很大的研究和应用前景。但到目前为止,国内在射流浮选装置方面还没有系统的研究。
2浮选法净化含油污水中各种因素的影响
影响除油效果的因素有很多,如所用气体的气泡尺寸、油滴尺寸、污水的矿化度oH值、表面活性剂和进口含油浓度等,在这些因素中有的是在设计浮选装置时确定的,有的则为待处理水的特性。其中气泡直径、气体浓度和油珠直径是影响浮选除油效率的主要因素。在浮选分离室内,水中悬浮颗粒能被气泡夹带上浮分离,要满足以下条件:
①粒与气泡有机会碰撞接触,且当接近到一定距离时,各自所具有的能量足以克服因表面电荷而形成的能垒,两者才有可能进一步靠拢;
②互相靠拢的颗粒与气泡,必须能挤破两者之间的水膜,颗粒才有可能进人气泡;
③进人气泡的颗粒其大部分体积必须能粘附在气泡内,颗粒才能随气泡一起浮升。
含油污水中由于油滴与气泡表面均带负电荷而在其周围形成双电层,只有当二者所具有的能量能克服由双电层所培卜形成的能垒,二者接近时才能实际接触而形成有效碰撞。其有效碰撞强度由絮体表面的疏水性、气泡大小及水力条件决定。絮体表面的疏水性越强、气泡越小,其粘附率越高。阳离子型、具有破乳和起泡作用的复合制剂,可以起到压缩双电层,增大细小油滴絮凝聚结能力,与配镇穗油滴表面具有很大亲和力,减少气泡直径,增大气泡密度的作用。
3浮选技术处理含油污水的研究进展及展望
3.1浮选装置的研究进展
随着对浮选过程和机理研究的深入,原浮选装置存在的问题也越来越明显,因而改善浮选装置的处理效果就成为研究的中心问题,如浮选池的结构已由方型改为圆形减少了死角、采用溢流堰板排除浮渣而去掉机械刮泥机构。近年来除了改进原有的浮选装置提高除油率外,还研究了一些新型装置——浮选柱处理含油污水。
石油大学冯鹏邦等用浮选柱处理含油污水,在实验装置上研究了其结构参数和操作参数对浮选性能的影响,研究结果表明:浮选柱是一种具有高效、节能等优点的含油污水处理装置,除油率在90%左右,处理1m3污水能耗为0.11kw/h,比从国外引旅运进的WEMCO充气浮选机能耗低50%,成本仅为WEMCO浮选机的1/5,2台浮选柱的处理能力与1台WEMCO浮选机相当。
Rainder用浮选柱回收乳状液中的油,试验结果表明:对给定的送液量,随送液量浓度的增加,油回收率下降,但产品里的油浓度增加;随气体流量增加,油回收率增加;随表面活性剂的增加,油回收率下降。
XuqingGu设计了一种新型的多级环流浮选柱,减轻了浮选中的雾沫夹带和返混问题,与常规浮选柱相比,分离效率显著提高。
北京科技大学浮选柱研究组研制的适用于高效处理微细粒矿浆的LHJ型浮选柱用于处理胜利油田采出液废水,结果表明:其除油、除杂效率达97%左右。新型短柱体LHJ浮选柱的特点是:①粒子和气泡的碰撞是在下导管中进行的,分离过程在柱体内进行,实现了紊流碰撞矿化,静态分离的良好条件;②采用水射流技术,使矿浆与气体混合得更充分,动力学损失减少,下导管内吸气量增加;③使用了平衡管,使下导管完全充满,充分地利用了下导管的有效高度;④下导管内液面平稳,吸气量稳定,生产操作控制简易可靠,是一种有发展前途的高效除油设备。有含油污水需要处理的单位,也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
3.2浮选中配套药剂的研究进展
浮选处理中所采用的药剂包括混凝剂和浮选剂,它们直接影响着浮选处理的水质。Richard.G、Luthry等人在溶气浮选法处理炼油厂乳化油的试验中发现,在所有的阴离子型、阳离子型和非离子型的絮凝剂中,阳离子型絮凝剂WT2640的处理效果最佳。该絮凝剂是一种液态的共聚物,具有较高的正电荷,其中含有75%的PDADMA(聚乙M烯M甲基胺),在对两种混凝形式的浮选试验中发现,浮选前加人有机絮凝剂,可大大地改善浮选效果。杨旭等对叶轮浮选机用浮选剂进行了研究,由阳离子聚合物和表面活性剂(润湿反转剂、气泡剂)复配后,其絮凝能力强、絮粒与气泡粘附力强、油水分离速度快。去浊率达到90%左右。
用于处理含油污水的絮凝剂和浮选剂配套药剂的发展趋势是:由单一的无机混凝剂、有机絮凝剂发展为复合型或复配型的制剂,一次完成破乳、混凝。絮凝及浮选等环节。
3.3浮选机的浮选机理研究进展
在浮选机理的研究中,探讨了浮选过程各种因素对处理效果的影响,为合理地改进浮选处理工艺。确定正确的设计方法提供了理论依据。C.W.Burkhardt”‘在研究叶轮浮选的反应机理时发现,在其它条件不变时,油的浓度随时间的变化,可用一级反应动力学方程式来表达。对于单级叶轮浮选,其表达式为:
dc/dt=-kc即lnc0/ct=kt
式中:C—污染物的浓度,mg/L;
C0—t=0时污染物的浓度,mg/L;
Ct—t=0时污染物的浓度,mg/L;
k—速度常数,h-1;
t一系统总的有效停留时间,h。
实际上使用的是多级叶轮浮选,一般为四级叶轮浮选,它的表达式为:
/c0=(1 kt/4)-1
式中:—四级叶轮浮选最终出水的污染物含量,mg/L
Niel.J.M.Van.ham等人在研究利用多孔板和单孔板分布器的诱导浮选法处理含油乳化液的试验中发现,油的去除率也可成功地用一级反应动力学模型来表示,其速度常数为2~60h-1,宫原敏郎等人研究结果也认为可用一级动力学模型来表示。
然而,对于诱导式叶轮浮选机,利用上式拟合所得的油浓度与实测所得油浓度相差很大,许多点超过工程允许误差范围,模型不太合适,所以,在建立动力学模型时应考虑无法脱除的那部分油的影响。石油大学郑远扬在对诱导式叶轮浮选机理研究的基础上,提出了一个修正模型,即:
dc/dt=-k(c-cl)
式中:CL一脱油极限浓度,即浮选分离无法脱除的溶解油和微滴分散油浓度,mg/L;
k—浮选速度常数,h-1
对于间歇式诱导式叶轮浮选机
C=(C0-Cl)exp(-kt)+Cl
3.4浮选技术在油田含油污水处理中的应用展望
由于油田含油污水的含油量不同,外观上也不相同,油越多,颜色越深。原油以颗粒状态不稳定地存在于污水中,形成水包油的状态,总的含油量在2000-5000mg/L。含油污水中的油以五种状态存在,其中浮油(直径大于100μm)占总含油量的30%左右,它很容易从污水中分离出来;分散油(直径在10-100μm)约占含油量的63%,它也可以依靠重力从污水中分离出来,但分离速度较慢;乳化油(直径在0.1-10μm)约占4%,它的分散度较高,很难靠重力进行油水分离;溶解油、油湿固体含量甚微。目前,含油污水已经成为油田注水的主要水源,针对这种水质并通过对浮选技术理论的分析,可以肯定浮选技术在油田含油污水处理中有广泛的应用前景。
①在污水处理流程中应用浮选技术,可以提高污水的处理效果,使处理后的水质达到油层注水水质的标准。
②用浮选技术部分或全部代替自然除油、斜板除油和混凝除油技术,可简化污水处理流程,减少污水处理费用。浮选技术用于处理分散油滴粒径较小、原油比重大、乳化严重的含油污水时,具有明显的优势。
③应该强调的是浮选技术的好坏,取决于所用浮选设备及所用的配套药剂。因此应加强研制开发成本低、结构简单、占地面积小、操作维修方便的高效浮选除油设备及配套药剂的开发。由于新型浮选柱的特点,它有望在含油污水处理中发挥更大的作用。根据含油污水水质的差异,有针对性的开发适应性强、高效、复配性好、多功能、价廉的药剂仍将是研究者们的一个主要目标。
④为提高处理水的水质,油田污水浮选处理工艺还要与其它污水处理方法结合采用。
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⑶ 石油化工废水处理方法
石油化工废水处理方法的详细内容如下:随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水量越来越高,而无水开采期则越来越短。目前我国大部分油田原油综合含水率已达80%,有的甚至达到90%。每年采油废水的产生量约为4.1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮游高油、分散油、乳化油、胶体溶解物质和悬浮固体等组成。石油从地下开采出来,经过脱水稳定处理后进入集输管线,然后输送到炼油厂或油库。在厂内再次进行脱水、脱盐处理,当原油中含水量小于或等于0.5%,含盐量小于5000mg/L后,方可进入常减压装置。
在加热炉内将原油加热到350℃以上,然后进行常压蒸馏、减压蒸馏,分割出汽油、煤油、柴油、润滑油馏分,常压重油和减压渣油作为二次加工的原料。为了提高产品质量及原油的综合利用率,在炼油厂还要进行二次加工,主要装置有催化裂化、铂重整、加氢、糠醛精制、聚丙烯、焦化、氧化沥青等多套装置。由于这些装置均采用物理分离和化学反应相结合的方法,生产过程往往是在高温下进行,这就需要消耗燃料及冷却介质(水)。在工艺汽提、注水、产品精制水洗水和机泵轴封冷却水等工艺中,水和油品要直接接触,因而产生含油污水,含酚污水等。
由于石油化工废水的处理难度大,不仅浓度高,而且难以溶解。因此,在石油化工废水的处理中,一般要用到化学成分。典型的就是化学法、物理法和生化处理技术。
1、化学法
化学法是指在石油化工废水的处理中,使用化学成分使废水中的污染成分分解、溶解或凝集的方法,从而达到处理废水的目的,避免环境污染。
1.1 絮凝
絮凝是石化污水处理的重要过程之一,即通过向水中投加絮凝剂破坏水中胶体颗粒的稳态,胶粒之间的相互碰撞和聚集,形成易于从水中分离的絮状物质。絮凝可以用来处理炼油废水中的浊度、色度、有机污染物、浮游生物和藻类等污染物成分。在具体操作中,絮凝通常与气浮或者沉淀等工艺联用,作为生化处理的预处理。目前,采用微生物絮凝剂,利用生物技术制成的废水处理剂,与其他絮凝剂相比具有许多优点,如易生物降解、适用范围广、热稳定性强、高效和无二次污染等,因此应用前景广阔。
1.2 氧化法
氧化法主要有光催化氧化法、湿式氧化法和臭氧氧化法。针对不同成分的石油化工废水,可以选择不同的方法,这样可以达到最有效、最经济、最安全的处理废水的目的。
1)光催化氧化法
光催化氧化法可以有效地将光辐射与O2、H2O2等氧化剂结合起来,从而达到处理污水的目的,因此称为光催化氧化。有人以太阳光为光源,以TiO2、TiO2/Pt、ZnO等为催化剂,用此法处理含有21种有机污染物的水,得到的最终产物都是CO2,不产生二次污染。还有人用Fe2+和H2O2作氧化剂,铁离子与紫外光之间存在协同效应,使H2O2分解产生氢氧根的速度大大加快,因此氧化效率得到提高,该法在许多国家尚处于研究阶段。
2)湿式氧化法
湿式氧化法可以分为两类,分别是催化湿式氧化(CWO)和湿式空气氧化(WAO)。CWO是将有机物在高温、高压及催化剂存在条件下,氧化分解为CO2、H2O和N2等无毒无害物质的过程,它反应时间更短、转化效率更高,但pH、催化剂活性对反应影响较大。WAO是利用空气中的分子氧在高温高压条件下进行液相氧化的工艺过程,该技术是有效控制环境污染物的良好途径,特别适宜于有毒有害污染物或高浓度难降解有机污染物的处理。如用湿式空气氧化工艺处理石化废液,COD、无机硫化物、硫代硫酸盐和总酚的去除率平均为81.8%、近100%、91.7%、近100%。结果表明该法在处理效果上已经达到国外同类设备的处理效能。
3)臭氧氧化法
臭氧氧化法有其独到的优点:这种方法氧化时不产生污泥和二次污染。但是,其运行及投资费用高,且处理的废水流量不宜过大。经臭氧氧化后,废水中的小部分有机物被彻底氧化为水和二氧化碳,而大部分转化为氧化中间产物。一般将臭氧氧化和生物活性炭吸附联用技术用于深度处理,在氧化有机物的同时臭氧迅速分解为氧,使活性炭床处于富氧状态,得到再生,提高其使用周期;同时活性炭表面好氧微生物的活性增强,降解吸附有机物的能力提高。能有效去除有机物,改变有机物生色基团的结构,强化活性炭的脱色能力。如用臭氧-活性炭工艺深度处理炼油废水,COD、氨氮、挥发酚、石油类的去除率平均为82.6%、93.4%、99.5%、94.3%,出水主要指标达到地面水Ⅳ类水质标准。
2、物理法
物理法是指利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭,可有效去除COD、废水色度和臭味等,但其处理成本较高,而且容易造成二次污染。在石化废水处理中,吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。
2.1 吸附
吸附指的是利用固体物质的多孔性,使废水中的污染物附着在其表面而得以去除的方法。常用的吸附剂为活性炭,可有效去除COD、废水色度和臭味等,但其处理成本较高,而且容易造成二次污染。在石化废水处理中,吸附常与絮凝或臭氧氧化联用。
2.2 膜分离
膜分离有微滤、超滤、反渗透和纳滤等不同的方法,无论哪种方法,都能有效去除废水的臭味、色度,去除有机物、多种离子和微生物,出水水质稳定可靠。
2.3 气浮法
气浮指的是利用高度分散的微小气泡,作为载体粘附废水中的悬浮物,使之随气泡浮升到水面而加以分离,分离对象为疏水性细微固体悬浮物以及石化油。在石化废水处理中,气浮常置于隔油、絮凝之后。如将涡凹气浮(CAF)系统放置于隔油池后处理含油石化废水,进水含油约200mg/L,出水含油低于10mg/L,去除率达到95%。试验证明气浮处理废水的效果是可靠的。
3、生化法
生化法是指利用微生物的作用,将废水中的有机物分解为无害物质的方法。石油化工废水具有污染物种类较多,因此水质情况复杂,如采用单一的好氧或厌氧处理,很难达到排放要求,而将厌氧(或缺氧)和好氧处理有效结合的组合工艺处理效果好,有较广泛应用。
3.1 好氧处理
在石油化工废水处理中,好氧处理方法比较多,比如序批式间歇活性污泥法、高效好氧生物反应器、生物接触氧化、膜生物反应器处理法等,但单独使用好氧生物处理较少,主要是与厌氧处理相结合。
3.2
⑷ 油田污水处理的处理工艺
油田污水处理
Oilfield Proced Water Treatment
国内外含油污水处理工艺是基本相同的,主要分为除油和过滤两级处理,处理污水进行回注。根据注水地层的地质特性,确定处理深度标准、选择净化工艺和设备。对渗透性好的地层,一般污水经除油和一段过滤后即进行回注;而对低渗透地层,则要进行二级或三级过滤。如美国得克萨斯贝克斯油田,污水经气浮选、双滤料过滤器、快开过滤器又叫滤芯式过滤器处理后即可回注;原苏联近年来对高渗透层的重力沉降过滤流程改造为聚结过滤和气浮选法配套工艺,收到明显的效益。快开过滤器内部采用聚结除垢过滤器滤芯或者复合重叠式高流量滤芯来达到除垢和除油的目的,且更换滤芯快捷方便,因此在国内部分油田大量使用,效果很好。
⑸ 石油化工废水处理技术
石油化工废水处理技术具体内容是什么,下面中达咨询为大家解答。
石油化工工业是一个“三废”排放量大、容易产生污染、危害环境的工业产业。石油化工生产的特点决定了其污染的普遍性和复杂性,因此,在加快发展石油化工工业的过程中,必须高度重视污染防治工作,这对石油化工工业可持续数凯发展具有十分重要的意义。
1石油化工废水的特点
1. 1废水处理难度大
石油化工废水中的主要污染物,一般可概括为烃类、烃类化合物及可溶性有机和无机组分。其中可溶性无机组分主要是硫化氢、氨化合物及微量重金属;可溶解的有机组分,大多数能被生物降解,也有少部分难以被生物降解或不能被生物降解,如原油、汽油、丙烯等。
随着油田开采期的延长,尤其是油田开发的中后期,原油含水虽越来越高,但无水开采期则越来越短,目前我国大部分油田原油综合含水率己达80%,有的甚至达到90%,每年采油废水的产生量约为4 .1亿t,成为主要的含油污水源。含油污水中的石油类主要由浮油、分散油、乳化油、胶体济解物质和悬浮固体等组成。含油废水中的浮油是以一个连续相的形式浮于水而,这类污染物一般可通过机械或物理的方法去除。油品在水中的溶解度非常低,通常只有儿个毫克每升。去除水中的溶解油需要根据其化学性质决定其处理方法。
1 .2废水排放量大
石油化工生产工艺过程较为复杂,产生的废水量变化范围大.如石油炼制,随其加工深度不同,l k吨原油在生产过程中废水的排放量变化很大,在0.69-3.99 m3之间,平均值为2.86 in';生产侮吨石油化工产品的废水排放量为35.81-168.86 m3,平均值为117 m3生产每吨石油化纤产品的废水排放量为106.87 -230.67 m3,平均值为161.8 m3生产侮吨化肥的废水排放量为2.72-12.2 m3,平均值为4.25 m3:生产每吨合成橡胶的废水排放量平均值为3.31 m3.当生产不正常或开停工、检修期间,废水排放量变化更大。
1.3废水中污染物组分复杂
石油炼制、石油化工、石油化纤、化肥及合成橡胶生产过程中产生的废水,除含有油、硫、酚、知脐),COD,氨氮、SS酸、碱、盐等外,还含有各种有机物及有机化学产品,如醉、醚、酮、醛、烃类、有机酸、油剂、高分子聚合物(聚酷、纤维、塑料、橡胶)和无机物等。当生产不正常或开停工及检修刻间,排放的废水中的污染物含量变化范围更大,往往造成冲击性负荷。
2石油化工废水的治理原则
2.1控制工艺过程尽量少产生水污染
增强生产工艺过程的环境保护意识,不断改进技术及设备,选用无污染或少污染的生产工艺、设备及薯亮唤原材料,极大限度地降低排污量及废水排放量。
2.1.1控制生产过程
石油加工过程采用千式减压蒸馏代替湿式减压蒸馏,用重沸器代替蒸汽汽提。产品粘制采用催化加氢工艺代替酸碱洗涤。
2.1.2选用适当的生产方法
在石油化工生产过程中,用低碱醉解法代替高碱醇解法生产聚丙烯醇,采用裂解法工艺代替脱氢法工艺生产烷4苯。在石油化纤生产过程中,采用直接酷化法代替酷变换法生产聚酷熔体和切片,采用干法纺丝代替湿法纺丝生产丙烯睛.
2.2节约用水,提高水的重复利用率,降低排水量
根据炼油、化工、化纤、化肥生产过程对水温、水质的要求不同,采取一水多级串联使用、循环使用、废水处理后再回收利用等方法,减少生产过程的废水排放量。
2.2.1一水多用
将锅炉使用的一次性水,先用于工艺过程的冷凝、冷却,升温后送化学水处理进行脱盐,再送到除氧器脱氧供给锅炉使用。将丁二烯精馏塔、脱水塔冷却水串级使用键肢之后送循环水厂做补充水用。
2.2.2循环使用
对工艺过程的冷凝、冷却应泞先选择空冷或增湿空冷代替水冷。对必须用水冷却的工艺,则采用循环水进行冷却。改进水质,加强水质稳定处理,提高循环水的浓缩倍数,从而降低循环水的补充用水量,减少循环水的排污量。
2.2.3废水回用
开源节流,利用中水系统进行废水回用。如将炼油工艺过程中产生的含硫含氨冷凝水,经汽提脱H2S氨、氰后的净化水回用作为电脱盐的注水。将冷焦水、切焦水经隔油、沉淀、过滤后闭路循环使用。将洗槽废水经隔油、浮选、过滤后“自身”循环使用。将二级废水处理后的排放水,作为废水处理滤池的反冲洗用水及瓦斯罐、火炬水封罐的补充水。
2.3加强分级控制,搞好污染源的局部预处理和综合回收利用
石油化工工艺过程产生的废水中所含的污染物.大多数为生产过程流失的物料及有用的物质。因此,治理废水要从加强污染源控制,实行废水局部预处理及综合回收利用人手,回收废水中有用的物料,降低消耗,变有害为有利。这是消除废水中污染物、减轻对环境污染的有效办法。
3石油化工废水处理的技术和方法
3.1吸附
吸附法就是利用吸附剂的多孔,比表而积大而且表而疏水亲油的特性,使油经过物理或化学作用吸附在表面或空隙内,从而达到除油的目的。一般吸附剂以煤灰、矿渣、果壳、锯末、粘土等为原料,经过炭化、活化或有机改性来扩大空隙,增加比表面积和提高表面亲油性。一般吸附剂分成粉末状和颗粒状两种类型,粉末状直接投加到水中,而颗粒状则以吸附柱的形式应用。
3.2膜技术
近几十年来,膜分离技术发展迅速。在国外,膜技术己广泛应用于含油污水中乳化油、溶解油的去除和脱盐的研究与工业化试验。微滤(MF)S f 1]超滤(Fu)技术处理含油污水的特点是:不加药剂,是一种纯物理分离,不产生污泥,对原水油份浓度的变化适应性强,需要压力循环污水,进水需严格与处理,膜需定期杀菌清洗。简单的除油机理是乳化油基于油滴尺寸大于膜孔径被膜阻止,溶解油则是基于膜和溶质的分子问的相互作用,膜的亲水性越强,阻止游离油透过的能力越强,水通量越高。含油污水中油的存在状态是选择膜的首要依据,若水体中的油是因有表面活性剂的存在,使油滴乳化成稳定的乳化油和溶解油,油珠之间难以相互粘结,则须采用亲水或亲油的超滤膜分离,为此超滤膜孔经远<10,而且超细的膜孔有利于破乳或有利于油滴聚结。
3.3高级氧化技术
水处理的高级氧化技术是近20年兴起的新技术。它通过化学或物理化学的方法将污水中的有机污染物直接氧化成无机物,或转化为低毒的易生物降解的有机物,在制药、精细化工、印染等有机废水处理中有广泛应用研究,主要有化学氧化、湿式氧化、光氧化、催化氧化合生物氧化等技术。
结语
由于炼油、化工、化纤和化肥等厂的生产性质不同,产品品种差别很大,生产过程中产生的废水种类又较多,水质差异很大,因此,排水系统应主要根据废水的水质特征和处理方法来确定。只有科学合理地划分系统,才有利于清污分流、分级控制及分别进行局部预处理和集中处理,确保废水达标排放。
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⑹ 含油废水处理的主要处理方法
含油污水的其他处理方法
重力分离法是典型的初级处理方法,是利用 油和水的密度差及油和水的不相溶性,在静止或 流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。分散在 水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上 浮速度取决于油珠颗粒的大小,油与水的密度差, 流动状态及流体的粘度。它们之间的关系可用 Stokes和Newton等定律来描述。
横向流除油器
横向流含油污水除油设备是在斜板除油器的 基础上发展起来的,它由含油污水的聚结区和分 离区两部分组成。含油污水首先经过交叉板型的 聚结器,使小分散油珠聚并成大油珠,小颗粒固体 物质絮凝成大颗粒,然后聚结长大的油珠和固体 物质通过具有独特通道的横向流分离板区,而从 水中分离出来。在进行油水、固体物质分离的同 时,还可以进行气体(天然气)的分离。
波纹板聚结油水分离器
波纹板除油原理主要是利用油、水的密度差, 使油珠浮集在板的波峰处而分离去除,其关键是 在于借助哈真浅池沉淀原理,制成波纹板变间距 变水流流线,过水断面是变化的,水流呈扩散、收 缩状态交替流动,产生了脉动(正弦)水流,使油珠 之间增加了碰撞机率,促使小油珠变大,加快油珠 的上浮速度,达到油水分离的目的。
聚集型油水分离器
奥地利费雷公司在世界上率先开发了CPS 一体化波纹板式重力加速聚集型油水分离器。该 波形板是费雷公司的专利产品,以聚丙烯为基础 材料,内含多种添加剂,使其具有亲油而不粘油、 抗老化是特点。波纹板一块一块地叠加起来的, 间距一般为6 mm(当水中悬浮物含量较高时,可 采用间距12 mm的设计)。
高效仰角式游离水分离器
将卧式和立式游离水分离器相结合,采用仰 角设计,克服了立式容器内油水界面覆盖面积小 和卧式容器油水界面与水出口距离短,分离时间 不充分的缺点。来液进口位于管式容器的上行 端,水中油珠能聚结并爬高上行至顶端油出口,而 水下沉至底端水出口排出。该设备仰角小于12°, 长18.3 m,直径为1 372 mm和914 mm两种规格。 含油量在30毫克/升以下,并含有其他需要生物降解的有害物质时,才考虑使用,一般不只是为了除油。石油炼制厂的含油废水,经物理法除油后,就具备用生物法处理的条件。
化学法
化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油。包括混凝沉淀、化学转化和中和法。
物理化学法
油田污水物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。
气浮法是将空气以微小气泡形式注入水中,使微小气泡与在水中悬浮的油粒粘附,因其密度小于水而上浮,形成浮渣层从水中分离。常投加浮选剂提高浮选效果,浮选剂一方面具有破乳作用和起泡作用,另一方面还有吸附架桥作用,可以使胶体粒子聚集随气泡一起上浮。 含油废水的处理流程,一般是先经初步油水分离(如用隔油地)后,再进行第二步油水分离(上浮或混凝)。这种工艺既可防止处理装置被油品堵塞,又可更好地发挥各个装置的除油性能。在流程中若在用泵提升前先进行一次除油,可以减少乳化程度。
对于油水比重差较小的废水,或回用经过处理的水时,应使用过滤装置。对于粒度大、凝固点高的含油废水,在处理装置中应有加热、保温设备,在处理装置的选材上,要考虑温度的影响。
⑺ 采油废水回注处理技术的研究
采油废水经处理后回注是减少环境污染保障油田可持续开发的一个重要途径。较系统地介绍了采油废水处理技术,着重对膜分离技术处理采油废水方法进行了分析、比较和研究。研究认为膜分离技术对处理采油废水具有广阔的应用前景。
一、采油废水处理技术
根据采油废水中油存在的五种形态1,主要有以下几种处理方法:
(一)隔油处理法
隔油处理法主要去除游离态和机械分散态油,靠自然上浮分离。常用的处理构筑物类型有平流式隔油池、平板式隔油池、斜板式隔油池等。
1、平流式隔油池(API)
平流式隔油池其处理过程通常是靠重力作用进行油水分离。合理的水力设计及废水停留时间是影响除油效率的两个重要因素。停留时间越长,除油效果越好。
2、平行斜板式隔油池(PPI)与波纹斜板式隔油池(CPI)
与平流池相比,平行斜板式与波纹斜板式隔油池的不同之处在分离槽中沿水流方向安装倾斜平行板或波纹倾斜板。这些隔板可有效地缩短油珠垂直上升距离,使油珠在斜板下表面聚集成较大的油滴,不仅增加了有效分离面积,而且也提高了整流效果。其优点是占地面积小、油水分离效果好、停留时间短、投资费用较低。处理低含油量采油废水的处理结果表明,API型隔油池要优于CPI隔油池。
(二)气浮法
按照气泡产生的方法,可分为加压溶气气浮(DAF)、叶轮气浮(IAF)、曝气气浮、引风空气气浮、电解气浮等。气浮法常作为二级处理技术。为确保最佳除油效果必须结合絮凝法,对于去除胶态油与乳化油,DAF法中的化学处理步骤是非常重要的。
(三)凝聚过滤法
凝聚过滤除油机理是小油珠凝聚和大油珠直接去除两种机理的综合。在适当条件下达到良好的出水水质,特别适用于含机械分散态油类废水的处理。但不同性质的含油废水处理效果相差很大,特别是对低含油废水,不宜采用单一的凝聚过滤方法进行处理。
(四)化学处理法和电解法
电解法去除乳化的油效果良好,且没有二次污染。电解法主要有电解气浮法和电解絮凝法。前者利用电解水产生的氧气和氢气形成微气泡,进行气浮。由于气泡微小,能够去除较小的油珠和悬浮粒子,废水处理后可用于回注。后者则采用消耗性电极,外加电压使电极氧化而释放出金属离子。释放出的金属离子的水解产物具有混凝作用。要求被处理的废水有足够的导电性,以使电解池能进行正常工作,并防止电极钝化。
(五)生物处理技术
采油废水经隔油池和气浮处理后,可采用活性泥法、滴滤法、曝气法或接触氧化法等生化方法处理。一种代表性的工艺流程见图1。国外也有报道在经API隔油池和气浮处理后采用氧化塘法进一步处理,气浮单元出水含油量为40mg/L,在氧化塘停留时间超过20天后,出水含油量低于18mg/L。中科院植物研究所和江苏省植物研究所利用凤眼莲生态工程净化处理采油废水,结果表明,最佳控制条件为65mg/L(六)吸附法
吸附法是利用亲油性材料来吸附水中的油。活性炭是常用的吸附材料。此外,煤炭、吸油毡、陶粒、石英砂、木屑、硼泥等也可作为吸附剂。
活性炭吸附法由于处理成本高、再生难,使用上受到一定的限制。近年来国外已逐渐用它来对含油废水进行深度处理,以满足日益严格的废水排放标准。日本是较多采用粒状活性炭进行深度处理的国家,现在大约有30套工业装置。美国目前进行着采用粉末活性炭投加到生化曝气池中处理含油废水的技术研究。国内也开展了使用粒状活性炭处理采油废水这方面的研究与实践。由表2可以看出在很低的含油量条件下,活性炭除油效果非常显著,可高达95%以上。
(七)膜分离技术
近年来,越来越多的膜分离技术开始用于油田采出水处理。膜分离技术就是利用膜的选择透过性进行分离和提纯的技术。当废水中油粒子粒径为微米量级时,可用机械方法进行前处理。膜法处理可根据废水中油粒子的大小,合理地确定膜截留分子量,且处理过程中一般无相的变化,常温下操作,有高效、节能、投资少、污染小的特点。
常应用于采油废水处理的五种膜分离技术为反渗透(RO)、超滤(UF)、微滤(MF)、电渗析(ED)和纳滤(NF)。
微滤由于所需压力小、易清洗、操作费用低等特点,因而应用最为广泛。微滤法处理含油废水时,主要滤掉废水中大颗粒物质及固体悬浮物,也可作为超滤和反渗透的前处理。
采用电渗析处理油田采出水,进行了一系列的小型试验,并解决了扩大规模中试中的膜污染和处理高温采出水两大问题。
(八)高效油水分离设备
近年来,处于环保和经济两方面的考虑,利用高效油水分离设备以减少过高成本和处理采出水费用,开发研究出井下油水分离系统:将水力旋流分离器与经过改进的多流井下泵送系统配套使用,完成产油、油水分离及实现采出水同井回注。这项新技术将来在油田得到良好地应用。
二、采油废水处理技术现状与展望
由于各油田所处环境不同,油田地层渗透率差别较大,对回注水水质要求不同,国外油田采出水经处理后,主要用于回注,其次用于农田灌溉和用于蒸汽发生器或锅炉给水。国内目前各油田多数采用隔油除油―混凝或沉淀(或气浮)―过滤三段处理工艺,再辅以阻垢、缓蚀、杀菌、膜处理或生化法处理等。由于有时采出水CODcr严重偏高,特别是对于稠油污水、聚合物采出水、高含盐采出水经处理外排时达标率仅为50%左右。也有其它多种原因,致使采出水处理无法再次利用而只能外排。
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⑻ 油田污水处理面临哪些问题
(1)聚合物驱采废水问抄题。通过袭相关聚合物改变注水性质的驱采油技术得到广泛应用,但是由于聚合物驱存在高分子聚丙烯酰胺等物质,使得污水黏度变大、乳化油变得更加稳定,致使油水分离更加困难,根据油田污水回注水质的要求,污水中的聚合物必须清除干净,这就导致污水除油处理更加困难。
(2)稠油污水处理难度高。在稠油开采时,为了开采方便通常向地层注入高压蒸汽以降低原油黏度,稠油开采废水一般都是通过污水处理后进行锅炉回用,净化后用于热采锅炉的废水水质应达到回用水水质的要求,而稠油污水含油量高,一般在1000mg/L以上,要达到回用水水质要求非常困难。而且,现有的污水处理技术对污水硬度、SiO2等几项的去除几乎没有任何作用,更达不到回用水水质要求的回注标准,这也是当前面临的问题。
(3)低渗透油田污水处理难。低渗透油田占了我国油田储备的绝大部分,为了不堵塞开采底层和保持油田开采的渗透性,低渗透油田开采标准比较严格:回注水要达到滤膜系数≥25,水中颗粒直径≤0.5μm。而且低渗透油田注水一般要求使用清水,当前常规污水处理方法很难满足上述要求也是低渗透油田污水处理面临的问题。