一種采油廢水處理及其循環(huán)利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境工程的水污染治理領(lǐng)域，更為具體地說(shuō)是指一種采油廢水處理及 其循環(huán)利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 油田采出水主要是原油在生產(chǎn)處理過(guò)程中脫出的污水。油田采出水的處理根據(jù)排 放或回用不同要求有多種方式，作為蒸汽發(fā)生器或鍋爐的給水，要嚴(yán)格控制水中的鈣離子、 鎂離子等易結(jié)垢的離子含量，總礦化度、水中的含油量等。利用膜分離技術(shù)對(duì)油田采出水進(jìn) 行脫鹽處理，使得產(chǎn)水再生循環(huán)利用等方面的報(bào)道不少。油田采出水經(jīng)過(guò)一般的預(yù)處理去 除了大部分的含油量和懸浮物之后的主要污染物指標(biāo)為：鈣離子200~3000mg/L、鎂離子 20 ~500mg/L、鈉離子 200 ~8000mg/L、氯離子 200 ~10000mg/L、含油 30 ~300 mg/L 和 COD為100~500mg/L。鈣離子、鎂離子、碳酸氫根離子等含量仍然很高?？傆捕冗^(guò)高，直接 采用膜分離技術(shù)進(jìn)行脫鹽處理，容易造成膜的鈣化和污堵，膜材料的孔隙中填滿了碳酸鈣、 碳酸鎂等物質(zhì)，一方面使得膜的出水水質(zhì)變差，嚴(yán)重影響膜處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面 膜的鈣化會(huì)使得膜材料變脆，容易斷絲，導(dǎo)致膜的使用壽命由通常的三年以上，縮短到不到 壹年，減少膜的運(yùn)行壽命，頻繁更換膜組件，經(jīng)濟(jì)上不可行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種采油廢水處理及其循環(huán)利用方法，其主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù) 中油田采出水膜法處理過(guò)程存在膜鈣化、污堵嚴(yán)重、成本高的缺陷。
[0004] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種采油廢水處理及其循環(huán)利用方法，包括如下步驟： (1) 除油：將含鈣離子200~3000mg/L、鎂離子20~500mg/L、鈉離子200~8000mg/ U氯離子200~10000mg/L、含油30~300 mg/L和COD為100~500mg/L的采油廢水經(jīng)過(guò) 除油工藝除去油污，所述的除油工藝是氣浮、活性炭吸附、粘土吸附或硅藻土吸附的一種； (2) 脫硬度：往經(jīng)過(guò)步驟（1)除油后含鈣離子200~3000mg/L、鎂離子20~500mg/L、 鈉離子200~8000mg/L、氯離子200~10000mg/L和COD為30~150mg/L的采油廢水中投 加石灰乳、碳酸鈉并配合混凝劑、絮凝劑使生成碳酸鈣、碳酸鎂沉淀，經(jīng)過(guò)沉淀分離去除碳 酸鈣、碳酸鎂沉淀，從而將鈣鎂離子濃度控制在小于80mg/L ; (3) 膜過(guò)濾：將步驟（2)脫硬度后的采油廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾澄清后，經(jīng)過(guò)微濾、超濾或納濾 膜過(guò)濾，去除顆粒性雜質(zhì)； (4) 脫鹽：將步驟（3)膜過(guò)濾所得的采油廢水經(jīng)過(guò)反滲透、正滲透、電滲析、電容吸附處 理得循環(huán)利用的再生水和濃縮液。
[0005] 進(jìn)一步地，步驟（2 )的脫硬度還包括一個(gè)碳酸鈣沉淀處理工序，通過(guò)這個(gè)工序?qū)⑻?酸鈣加熱氧化分解成氧氣鈣。
[0006] 進(jìn)一步地，在步驟（2)的脫硬度和步驟（3)的膜過(guò)濾之間，還包括一個(gè)去除COD的 步驟，該去除COD步驟是電解、電氣浮或芬頓反應(yīng)的一種，通過(guò)去除COD使廢水中的COD濃 度下降到50 mg/L以下。
[0007] 進(jìn)一步地，在步驟（2)的脫硬度和步驟（3)的膜過(guò)濾之間，還包括沉淀分離和過(guò)濾 工序，所述沉淀分離為沉淀池沉淀、斜管沉淀或離心沉淀分離的一種；所述過(guò)濾為砂濾、多 介質(zhì)過(guò)濾或纖維濾芯過(guò)濾，除去較大顆粒雜質(zhì)，保證膜過(guò)濾效果。
[0008] 進(jìn)一步地，上述步驟（3)的膜過(guò)濾是微濾膜過(guò)濾、超濾膜過(guò)濾或MBR ;所述微濾膜 為有機(jī)膜、金屬膜或陶瓷膜中的一種，其孔徑介于Iym -ΙΟμπι之間；所述超濾為浸沒(méi)式超 濾、柱式超濾、管式超濾、卷式超濾或板式超濾中的一種，截留分子量為1000~50000MWC0， 工作條件為：常溫~45°C，浸沒(méi)式超濾的工作壓力為-1~_50kPa，柱式超濾、管式超濾、卷 式超濾和板式超濾的工作壓力為3~300kPa ;所述MBR膜組件的膜孔徑為0. 10~0. 2 μ m， 工作壓力為-1~_50kPa，工作溫度為5~45°C。
[0009] 進(jìn)一步地，上述步驟（3)的膜過(guò)濾是納濾膜過(guò)濾，納濾膜采用對(duì)硫酸鎂截留率為 至少98%的納濾膜，納濾膜的截留分子量為200MWC0-500MWC0,進(jìn)壓為6bar-45bar，出壓為 4. 5bar-43. 5bar，且其膜組件的結(jié)構(gòu)為卷式膜組件或管式膜組件，工作溫度為20~45°C， 納濾不僅可以去除顆粒沉淀，還可以除去40~70%的鹽。
[0010] 進(jìn)一步地，上述步驟（4)的脫鹽為反滲透脫鹽，反滲透中的反滲透膜組件為卷式膜 組件，膜材料為有機(jī)膜中醋酸纖維膜或復(fù)合膜，膜材料的截留分子量為50~200MWC0,進(jìn)壓 為 6. 0 ~35. Obar，出壓為 4. 5 ~33. 5 bar。
[0011] 進(jìn)一步地，上述步驟（4)的脫鹽為正滲透，正滲透的膜組件為板框式膜組件、卷式 膜組件、管式膜組件和包式膜組件中的一種。
[0012] 進(jìn)一步地，上述步驟（4)的脫鹽為電滲析，電滲析的工作條件是操作電壓壓力 0· 5~3. 0 kg / cm 2,操作電壓50~250V，電流強(qiáng)度1~3A。
[0013] 進(jìn)一步地，上述步驟（4)的脫鹽為電容吸附，電容吸附的工作條件是直流電壓為 110V ~2X IO6V0
[0014] 進(jìn)一步地，上述一種采油廢水處理及其循環(huán)利用方法，還包括從一個(gè)濃縮液中回 收鹽的步驟，所述從濃縮液中回收鹽的步驟是將濃縮液經(jīng)過(guò)多效蒸發(fā)濃縮后結(jié)晶分離得氯 化鈉和蒸餾水，或者將濃縮液排入晾曬池中經(jīng)過(guò)自然蒸發(fā)或者強(qiáng)制蒸發(fā)后結(jié)晶分離得氯化 鈉。
[0015] 經(jīng)過(guò)以上工序處理后的效果如下表1 : 表1采油廢水各處理工序的效果
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、采油廢水中油含量較高，本發(fā)明通過(guò)氣浮可有效除油、降低CODcr，此外，還可以采用 活性炭吸附、粘土吸附等方法除去少量的油。
[0016] 2、采油廢水中鈣、鎂含量高，容易造成膜鈣化和污堵，在預(yù)處理過(guò)程，通過(guò)投加石 灰乳、碳酸鈉并配合混凝劑、絮凝劑將鈣、鎂離子去除，并去除一部分硫酸根離子，從而將 鈣、鎂離子的濃度控制在小于80mg/L，不僅解決了膜鈣化和污堵問(wèn)題，而且降低了廢水滲透 壓。
[0017] 3、經(jīng)過(guò)化學(xué)方法處理后的廢水再經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾，降低廢水的SS、濁度等指標(biāo)，以滿足 反滲透的進(jìn)膜要求； 4、膜過(guò)濾處理后的采油廢水經(jīng)過(guò)脫鹽處理，脫除水中的金屬離子，降低含鹽量。
[0018] 5、通過(guò)本發(fā)明方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)采油廢水50~65%的回收率。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的工藝流程圖。
[0020] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的工藝流程圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的工藝流程圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例4的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面參照?qǐng)D說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0024] 實(shí)施例1 一種采油廢水處理及其循環(huán)利用方法，包括如下步驟： 1、除油 將含1丐離子3000mg/L、鎂離子500mg/L、鈉離子8000mg/L、氯離子10000mg/L、含油 300mg/L和COD為500mg/L的采油廢水經(jīng)過(guò)除油工藝除去油污，其中，除油工藝是氣浮、活性 炭吸附、粘土吸附或硅藻土吸附的一種。
[0025] 2、脫硬度 往經(jīng)過(guò)步驟1除油后的采油廢水中投加石灰乳、碳酸鈉并配合混凝劑、絮凝劑使生成 碳酸鈣、碳酸鎂沉淀，經(jīng)過(guò)沉淀分離去除碳酸鈣、碳酸鎂沉淀，從而將鈣、鎂離子濃度控制在 小于80mg/L。該脫硬度還可包括一個(gè)碳酸鈣沉淀處理工序，通過(guò)這個(gè)工序?qū)⑻妓徕}加熱氧 化分解成氧氣鈣。
[0026] 3、膜過(guò)濾 將步驟2脫硬度后的采油廢水經(jīng)過(guò)過(guò)濾澄清后，經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾去除顆粒性雜質(zhì)。其中，膜 過(guò)濾是微濾膜過(guò)濾、超濾膜過(guò)濾、MBR或納濾膜過(guò)濾中的一種。微濾膜為有機(jī)膜、金