專利名稱：：一種處理含油污水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種處理含油污水的方法，特別是涉及一種用微波加熱處理含油污水的方法。
背景技術(shù)：
：多數(shù)油田都采用注水開(kāi)采，在油田開(kāi)采后期綜合水含率可達(dá)90%以上，油井物內(nèi)的水量遠(yuǎn)大于油量。這些水在氣液分離、原油凈化過(guò)程中與原油分離，成為含油污水。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年中石油所屬油田的污水總量已達(dá)4.97億噸/年，2005年中石化勝利油田的污水總量約達(dá)2.6億噸/年。隨開(kāi)采時(shí)間的延續(xù)，這類污水還會(huì)持續(xù)增加，是油田污水的主要來(lái)源。含油污水的排放量與日倶增，對(duì)環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重。因此，含油污水必須適當(dāng)處理后才能排放。當(dāng)今油水分離技術(shù)較多，常用的方法大體可分為三類，即物理法、化學(xué)法和生物法。物理法主要包括沉淀、過(guò)濾、吸附、膜分離等；化學(xué)法主要包括絮凝、化學(xué)氧化、消毒、離子交換、電化學(xué)和光化學(xué)處理等；生物法主要包括升流式厭氧污泥床、厭氧固定膜反應(yīng)器、序批式間歇活性污泥法、高效好氧生物反應(yīng)器、生物接觸氧化、膜生物反應(yīng)器、懸浮填料生物反應(yīng)器等、生物過(guò)濾法、氧化塘、地層生物修復(fù)等。一般單一技術(shù)只能有效去除某一類物質(zhì)，將多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合才能達(dá)到處理要求。所謂"老三套"工藝就是針對(duì)含油污水性質(zhì)不同而采用的傳統(tǒng)除油工藝的總稱，即用一級(jí)處理(浮油去除工藝)、二級(jí)處理(分散油和乳化油去除工藝)、三級(jí)處理(深處理)來(lái)處理含油污水以滿足排放或回用的要求，所以又常稱"三段式治理"。國(guó)內(nèi)多采用的"老三套"處理工藝技術(shù)成熟、適應(yīng)性強(qiáng)且穩(wěn)定可靠，但占地面積大，投資費(fèi)用高。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展和出水水質(zhì)要求的提高，"老三套"處理工藝急需改進(jìn)。目前，傳統(tǒng)的生化處理方法工藝成熟，但運(yùn)行穩(wěn)定性差，不能將廢水中的有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生的污泥依然是處理難點(diǎn)。物化方法處理廢水工藝復(fù)雜，費(fèi)用較高，有些物化處理方法條件要求相當(dāng)苛刻。因此，尋求廢水處理的新技術(shù)非常必要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種處理含油污水的方法。本發(fā)明提供的處理含油污水的方法，包括步驟1):利用微波輻射加熱處理含油污水。上述方法中，微波輻射加熱的溫度為4(TC以上，可為40-8(TC，優(yōu)選45-65t:，更優(yōu)選5(TC。上述微波輻射加熱，是通過(guò)微波輻射加熱使原油的升溫速率為3°C/min以上，優(yōu)選為10°C/min以上，可為5_40°C/min，更優(yōu)選為10_25°C/min。保溫時(shí)間為0-30min，優(yōu)選l-5min，更優(yōu)選lmin。另外，在上述步驟1)后，還包括對(duì)含油污水進(jìn)行沉降或過(guò)濾。在實(shí)際應(yīng)用中，主要根據(jù)預(yù)期的升溫速率和目的溫度設(shè)計(jì)所需微波功率，通常微波功率設(shè)置在300W以上，具體可為500W以上，如700W，甚至可達(dá)幾十千瓦甚至上百千瓦。本發(fā)明利用微波輻射本身具有時(shí)間短、能耗少、效率高的特點(diǎn)對(duì)含油污水進(jìn)行處理，可比常規(guī)加熱處理效率提高20倍，微波加熱后沉降的污水含油率比不加熱沉降后的含油率降低了6.191.8%;微波加熱與水浴加熱在同等加熱和沉降處理?xiàng)l件下，污水剩余含油率降低了10.03282.78%。經(jīng)過(guò)該方法處理后的污水易于進(jìn)行油品回收再利用，是一項(xiàng)清潔、節(jié)能的油氣田含油污水高效處理與分離技術(shù)，在油氣田生產(chǎn)與水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。下述各實(shí)施例中的含油污水水樣均取自渤海油田，所用水樣編號(hào)依次為1#_7#，各水樣的含油率及COD值如表1所示。表1含油污水水樣來(lái)源及編號(hào)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表1及下述各實(shí)施例中，含油污水的COD(化學(xué)需氧量)指標(biāo)和含油率的檢測(cè)，均按照國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局頒布的《水和廢水檢測(cè)分析方法》進(jìn)行；所采用的微波輻射加熱設(shè)備為XH-200A型的電腦微波催化合成/萃取工作站。實(shí)施例1、微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水的含油率及COD值的影響—、微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水的含油率的影響1)微波輻射加熱溫度對(duì)1#含油污水水樣的含油率的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為700W，升溫速率為15°C/分鐘，對(duì)1#含油污水水樣分別加熱到4(TC、5(TC、7(TC后保溫1分鐘，然后分別用分頁(yè)漏斗靜置沉降5分鐘和20分鐘，測(cè)定沉降后含油污水中的含油率。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表l所示。表1微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水(1#水樣)的含油率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表1可知，經(jīng)過(guò)微波輻射加熱后，沉降5分鐘，1#含油污水的含油率均有不同程度的降低；當(dāng)微波加熱污水溫度到5(TC時(shí)，沉降后污水剩余含油率最低。2)微波輻射加熱溫度對(duì)6#含油污水水樣的含油率的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為700W，使升溫速率為15°C/分鐘左右，對(duì)6#水樣分別加熱到50°C、65°C、8(TC后保溫1分鐘，然后分別沉降5分鐘，檢測(cè)沉降后含油污水中的含油率。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表2所示。表2微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水(6#水樣)的含油率的影響6#污水水樣處理后含油率(mg/L)加熱溫度未加熱50。C保溫lmin65。C保溫lmin80。C保溫lmin沉降時(shí)間(min)5555含油率(mg/L)895.8191.6180130.6由表2可知，經(jīng)過(guò)微波輻射加熱后，沉降5分鐘，6#含油污水的含油率均有不同程度的降低；由此可見(jiàn)，微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水的沉降效果有一定的影響，且對(duì)于含稠油污水隨著微波加熱溫度的升高，沉降后污水剩余含油率降低。二、微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水的COD值的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為700W，使升溫速率為15°C/分鐘左右，對(duì)1#含油污水水樣分別加熱到5(TC、7(TC保溫2分鐘，沉降5分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，，檢測(cè)該含油污水的C0D值。在上述相同實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)定條件下，測(cè)定該含油污水的原始COD值；另對(duì)該含油污水水樣不加熱，直接沉降5分鐘后，檢測(cè)該污水水樣的COD值。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表3所示。表3微波輻射加熱溫度對(duì)含油污水的COD值的影響5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表3可知，經(jīng)微波加熱處理后的COD指標(biāo)值有所降低，但效果不明顯。實(shí)施例2、微波輻射加熱功率對(duì)含油污水的含油率及COD值的影響—、微波輻射加熱功率對(duì)含油污水的含油率的影響1)微波輻射加熱功率對(duì)1#含油污水水樣的含油率的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率分別為500W、700W和900W，加熱1#含油污水水樣到5(TC，升溫速率分別為12°C/分鐘、15t:/分鐘和18°C/分鐘，之后保溫1分鐘，再分別沉降5分鐘和20分鐘，檢測(cè)沉降后該含油污水的含油率。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表4所示。表4微波輻射加熱功率對(duì)含油污水(1#)的含油率的影響1#污水樣品的含油率(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表4可知，微波功率為700W時(shí)，1#污水水樣加熱處理后沉降效果最好，微波功率過(guò)低或過(guò)高對(duì)處理效果都會(huì)有不良的影響。2)微波輻射加熱功率對(duì)6#含油污水水樣的含油率的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率分別為500W、700W和900W，升溫速率同上，加熱6#污水水樣到80°C，并保溫1分鐘，再分別沉降5分鐘，檢測(cè)沉降后污水的含油率。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表5所示。表5微波輻射加熱功率對(duì)含油污水(6#)的含油率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表5可知，6#污水水樣微波加熱處理后沉降效果均有不同程度改善，當(dāng)微波功率為700W時(shí)，處理效果最佳，微波功率過(guò)低或過(guò)高對(duì)處理效果都會(huì)有不良的影響。實(shí)施例3、微波輻射加熱保溫時(shí)間對(duì)含油污水的含油率及COD值的影響—、微波輻射加熱保溫時(shí)間對(duì)含油污水的含油率的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為700W，升溫速率為15°C/分鐘，對(duì)1#污水水樣加熱到5(TC，分別保溫1分鐘、10分鐘和30分鐘后進(jìn)行沉降，檢測(cè)沉降后的污水的含油率。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表6所示。表6不同微波加熱保溫時(shí)間對(duì)含油污水的含油率的影響保溫時(shí)間微波700W，50。C，微波700W，5(TC'微波700W,保溫lmin保溫10min5(TC，保溫30min沉降時(shí)間(min)202020含油率(mg/L)57.836.88856.683.243.2由表6可知，當(dāng)保溫1分鐘時(shí)沉降的污水含油率最低，保溫時(shí)間延長(zhǎng)都會(huì)使沉降效果受到影響。二、微波輻射加熱保溫時(shí)間對(duì)含油污水的COD值的影響采用700W微波功率對(duì)1#污水水樣加熱到50°C，升溫速率為15°C/分鐘，分別保溫1分鐘和2分鐘，然后沉降5分鐘，再進(jìn)行過(guò)濾，檢測(cè)污水COD指標(biāo)。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表7所示。表9微波加熱保溫時(shí)間對(duì)COD的影響l井污水護(hù)纟品的COD測(cè)定(mg/L)處理?xiàng)l件未加熱微波500W，50°C，保溫lmin微波700W，5crc，保溫lmin微波900W，50°C，保溫lmin未過(guò)濾過(guò)濾未過(guò)濾過(guò)濾未過(guò)濾過(guò)濾未過(guò)濾過(guò)濾污水COD值24002112200820161632129616321632由表9可知，經(jīng)微波加熱保溫1分鐘后沉降的效果較好，但效果不明顯。實(shí)施例4、微波輻射加熱對(duì)不同含油污水水樣的含油率的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為7Q0W，升溫速率為15°C/分鐘，對(duì)1#_7#含油污水水樣加熱到5(TC，保溫1分鐘，沉降5min后再檢測(cè)各含油污水水樣的含油率。另在與上完全相同的實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)定條件下，對(duì)各含油污水水樣不進(jìn)行微波輻射加熱處理，沉降5min后再檢測(cè)各污水水樣的含油率。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表10所示。表10微波輻射加熱對(duì)不同含油污水水樣的含油率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表10可知，經(jīng)微波輻射加熱沉降后，含油污水的含油率明顯降低，說(shuō)明微波輻射加熱對(duì)含油污水處理具有顯著效果。實(shí)施例5、微波輻射加熱對(duì)不同含油污水水樣C0D值的影響設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為700W，升溫速率為15°C/分鐘，分別對(duì)7種污水水樣加熱到50°C，保溫1分鐘，再沉降5分鐘，未過(guò)濾檢測(cè)污水C0D指標(biāo)，過(guò)濾后再測(cè)定上述含油污水水樣的C0D值。在上述相同實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)定條件下，測(cè)定該含油污水的原始COD值，即未經(jīng)處理即測(cè)定水樣的COD值；另對(duì)該含油污水水樣不加熱，過(guò)濾后檢測(cè)該污水水樣的COD值。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表11所示。表11微波加熱不同污水水樣的COD值(mg/L)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表11可知，對(duì)于含油率較低的污水微波加熱對(duì)其COD指標(biāo)幾乎沒(méi)有影響；對(duì)含油率高的污水水樣經(jīng)微波加熱后COD指標(biāo)值有明顯的下降。對(duì)比例1、微波輻射加熱與水浴加熱對(duì)含油污水沉降效果和過(guò)濾效果的影響比較1)微波輻射加熱與水浴加熱對(duì)含油污水沉降效果的影響比較按照下述1-4的方法完成實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)測(cè)定所得水樣的含油率對(duì)比微波輻射加熱與水浴加熱對(duì)含油污水沉降效果的影響。1、采用700W微波功率對(duì)7種含油污水水樣分別加熱到50°C，升溫速率為15°C/分鐘，保溫1分鐘，沉降5分鐘，檢測(cè)沉降后的污水剩余含油率。2、采用水浴加熱分別對(duì)有代表性的1#和6#污水水樣加熱到50°C、保溫1分鐘，沉降5分鐘，檢測(cè)沉降后的污水水樣剩余含油率。3、將同一工藝流程的1#、2#、3#污水水樣各取333ml混合，分別采用微波加熱和水浴加熱到5(TC，保溫1分鐘，沉降5分鐘，檢測(cè)沉降后的污水剩余含油率。4、將同一工藝流程的4#、5#、6#、7#污水水樣各取250ml混合，采用微波加熱和水浴加熱到5(TC，保溫1分鐘，沉降5分鐘，檢測(cè)沉降后的混合污水剩余含油率。對(duì)上述4組實(shí)驗(yàn)測(cè)得的污水水樣剩余含油率和未經(jīng)加熱的污水水樣沉降5分鐘后的污水剩余含油率進(jìn)行比較，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較結(jié)果見(jiàn)表12。表12不同加熱方法對(duì)污水沉降效果的影響比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由表12可知，采用微波加熱的污水處理效果均比水浴加熱處理的效果好，其中高含油率的6#污水水樣處理效果最明顯，含油率降低量最大。2)微波輻射加熱與水浴加熱對(duì)含油污水過(guò)濾效果的影響比較采用700W微波功率對(duì)7種含油污水水樣分別加熱到50°C、保溫1分鐘后進(jìn)行過(guò)濾處理，檢測(cè)其污水剩余含油率；采用水浴加熱方式加對(duì)7種含油污水水樣分別加熱到50°C后進(jìn)行過(guò)濾處理，檢測(cè)其污水剩余含油率；實(shí)驗(yàn)對(duì)比結(jié)果數(shù)據(jù)見(jiàn)表13。由表13可知，經(jīng)微波加熱后的污水含油率均比未經(jīng)處理的小，但是，當(dāng)污水原始含油率較低時(shí)，微波加熱效果不明顯，當(dāng)污水原始含油率較高時(shí)，微波加熱處理的效果非常明顯，5#、6#和7#污水水樣經(jīng)過(guò)濾后已達(dá)到污水排放指標(biāo)要求。從比較結(jié)果可見(jiàn)，微波加熱比水浴加熱具有更好的處理效果，特別是當(dāng)污水中原始含油率較高時(shí)效果更為明顯，如5#、6#、7#污水微波加熱過(guò)濾后的含油率均降低了14倍以上。表13不同加熱方法對(duì)污水過(guò)濾效果的影響比較_污水剩余含油率(mg/L)10<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>對(duì)比例2、分別利用微波輻射加熱和現(xiàn)場(chǎng)含油污水處理工藝對(duì)含油污水處理后其含油率的影響比較設(shè)定微波輻射加熱設(shè)備的微波功率為700W，對(duì)1#、2#、3#混合污水水樣和4#7#混合污水水樣分別加熱到50°C，升溫速率為15°C/分鐘，保溫1分鐘后，沉降5分鐘后過(guò)濾，測(cè)定該污水水樣的含油率。該實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表11所示。另對(duì)該含油污水水樣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際兩種工藝流程處理，其中，1#、2#、3#混合污水處理工藝流程是從原油中分離出的1#、2#、3#含油污水混合進(jìn)入波紋板隔油器沉降，沉降后的污水進(jìn)入氣浮系統(tǒng)處理，處理后的污水排出，測(cè)定該污水水樣的含油率。4#7#混合污水處理工藝流程2是從原油中分離出的4#、5#、6#和7#含油污水，進(jìn)入斜板隔油器沉降，沉降后的污水進(jìn)入氣浮系統(tǒng)處理，處理后的污水再進(jìn)入過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，最后進(jìn)入浮油罐，檢測(cè)從浮油罐出來(lái)的污水含油率；該實(shí)驗(yàn)設(shè)三次重復(fù)，三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的含油率的平均結(jié)果如表14所示。表14微波輻射加熱和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝流程處理對(duì)含油污水處理含油率的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表14可知，微波輻射加熱較現(xiàn)有的污水處理工藝，可明顯降低含油污水的含油率。權(quán)利要求一種處理含油污水的方法，包括如下步驟1)利用微波輻射加熱待處理的含油污水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述微波輻射加熱的溫度為4(TC以上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于所述微波輻射加熱的溫度為40-80°C。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述微波輻射加熱的溫度為45_65°C。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述微波輻射加熱的溫度為50°C。6.根據(jù)權(quán)利要求l-5任一所述的方法，其特征在于所述微波輻射加熱，是通過(guò)微波輻射加熱使原油的升溫速率為3°C/分鐘以上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述微波加熱處理，是通過(guò)微波加熱使原油的升溫速率為l(TC/分鐘以上。8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于所述微波輻射加熱的保溫時(shí)間為0-30分鐘。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述微波輻射加熱的保溫時(shí)間為1-5分鐘，優(yōu)選l分鐘。10.根據(jù)權(quán)利要求l-5任一所述的方法，其特征在于在所述步驟1)后，還包括對(duì)所述含油污水進(jìn)行沉降或過(guò)濾。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種處理含油污水的方法。該方法是利用微波輻射加熱處理含油污水。本發(fā)明利用微波輻射本身具有時(shí)間短、能耗少、效率高的特點(diǎn)對(duì)含油污水進(jìn)行處理，可比常規(guī)加熱處理效率提高20倍，微波加熱后沉降的污水含油率比不加熱沉降后的含油率降低了6.1～91.8％；微波加熱與水浴加熱在同等加熱和沉降處理?xiàng)l件下，污水剩余含油率降低了10.03～282.78％。經(jīng)過(guò)該方法處理后的污水易于進(jìn)行油品回收再利用，是一項(xiàng)清潔、節(jié)能的油氣田含油污水高效處理與分離技術(shù)，在油氣田生產(chǎn)與水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。文檔編號(hào)C02F1/02GK101734736SQ200810226048公開(kāi)日2010年6月16日申請(qǐng)日期2008年11月4日優(yōu)先權(quán)日2008年11月4日發(fā)明者劉錄,戴靜君,楊樹(shù)波,毛炳生,薛慶齊,趙英年,金曉劍申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;北京石油化工學(xué)院