油田污水处理技术与设备.ppt
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1、油田污水处理工艺与设备,提 纲,油田污水的主要特点油田污水主要处理和调整剂污水处理的主要工艺与设备污水处理技术的发展趋势,污水来源,含油污水或原水:油水分离后污水。洗井水:注水井反冲洗产生的污水。油井采出液中,含有大量的水,随着油田开采进入中后期,采出液的含水量会更高。油田综合含水率达90%,陆上油田3.96亿吨/年。这些含水,将在原油脱水和集输过程的其他环节中脱出。在脱出的含水中,由于含有原油等主要污染物,因此脱出的水通常称为油田含油污水。在生产过程中,这些含油污水,根据需要,或回注油层,或外排。但回注油层的含油污水,必须达到油层要求的质量标准;外排的含油污水,必须达到环境保护要求的质量标准
2、。因此,在污水的同注或外排前,必须对其进行处理。,油田污水的主要特点,1、含油 原油是油田污水含有的主要污染物,其含油量一般为1000mg/L左右,少部分油田污水含油量高达3000-5000mg/L。污水中含油的存在形式可分为悬浮状、分散状、乳化状和溶解状四种形态。,油田污水导致管线结垢,可浮油:呈悬浮状态,粒径大于15m,占石油炼厂废水含油量的6080%,易于用隔油池去除。分散油:粒径大于1m,悬浮分散于水相中,不稳定,可采用粗粒化方法去除。乳化油:呈乳化状态,粒径1m,由于表面活性剂的存在使体系较稳定,必须破乳。一般采用浮选、混凝、过滤等处理方法。溶解油:呈溶解状态,一般低于515mg/l
3、,难于自然分离,可采用吸附、化学氧化及生物氧化方法去除。,油的状态,油田污水的主要特点,油田污水的主要特点,1、含油 原油是油田污水含有的主要污染物,其含油量一般为1000mg/L左右,少部分油田污水含油量高达3000-5000mg/L。污水中含油的存在形式可分为悬浮状、分散状、乳化状和溶解状四种形态。2、高矿化度 含有多种离子在污水中,含有钙、镁、钾、亚铁等多种阳离子和氯、碳酸根、硫等多种阴离子。在一定条件下,这些离子相互结合,生成不溶于水的化合物,如碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等。这些化合物或悬浮在水中,会使水变浑浊;或沉积在管壁上,引起管壁结垢。,油田污水导致管线结垢,3、有多种气体 溶解有O
4、2、H2S、CO2等多种气体。其中的O2是很强的去极化剂,它能使阳极的铁失去电子,生成Fe2+或Fe3+,从而生成Fe(OH)3沉淀;H2S、CO2等酸性气体可生成腐蚀性物质,加剧金属设备的腐蚀。,管线腐蚀,川口采油厂污水池里站的反应器腐蚀,油田污水的主要特点,4、多种悬浮固体 主要有:泥沙、各种腐蚀产物及垢、细菌、有机物、胶体等。这些悬浮固体悬浮在水中,会使水变浑浊;附着在管壁上,会形成沉淀,引起管壁腐蚀;回注油层则会使孔隙堵塞,影响油井产量。5、多种工业细菌 污水中常见的工业细菌有硫酸盐还原菌和铁细菌等。硫酸盐还原菌能把SO42-离子中S还原成S2-离子,进而生成H2S;铁细菌在繁殖过程中
5、,会在管壁上形成菌苔,进而生成Fe(OH)3沉淀。这些细菌产物,都会加速金属设备的腐蚀。综述:成分复杂,其显著特点是腐蚀性强、结垢快。油田污水的悬浮物和油是采油废水回注中导致注水井和油层堵塞的两个重要因素。,油田污水的主要特点,油田污水的主要处理剂,主要包括:破乳剂、絮凝剂、混凝剂、杀菌剂、PH调和剂、缓蚀剂;阻垢剂;除氧剂等。破乳剂 主要是去除污水中的含油,污水中的油是以油珠的方式存在于水中。油珠的表面,由于吸附了阴离子型表面活性剂(如羧酸盐型表面活性剂),形成扩散双电层而带负电。破乳剂可使它们易于聚结、上浮在除油设备中去除。1、阳离子型聚合物 阳离子型聚合物有中和油珠表面负电性和桥接油滴的
6、作用,使油珠易于聚结、上浮。这类聚合物包括无机阳离子型聚合物和有机阳离子型聚合物。2、有分支的表面活性剂 有分支的表面活性剂可取代油珠表面原有的吸附膜,使保护作用大大削弱,从而使油珠易于聚结、上浮。,油田污水的主要处理剂,絮凝剂 无机絮凝剂(聚铝类:聚合氯化铝PAC,聚合硫酸铝PAS,聚硫氯化铝PACS,聚合磷酸铝PAP);(聚铁类:聚合硫酸铁PFS,聚合氯化铁PFC,聚合硫酸氯化铁PFSC);(复合型无机高分子絮凝剂:聚合氯化铝铁PAFC,聚合硫酸铝铁PFC,聚合硫酸氯化铁PAFC,聚合硫酸氯化铝铁PAFCS);有机絮凝剂(聚丙烯酰胺PAM,CG-A,UP-20等);,油田用聚丙烯酰胺,聚合
7、氯化铝,油田污水的主要处理剂,助凝剂 本身可以起凝聚作用,也可不起凝聚作用,但与混凝剂一起使用时,它能促进水的混凝过程,产生大而结实的矾花。助凝剂常使用有机非离子型和阴离子型的水溶性聚合物,如聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙二醇等,这些水溶性聚合物都是线形聚合物,可通过吸附而桥接在颗粒表面,使他们聚结在一起。,有机阳离子型聚合物,兼有混凝剂和助凝剂的作用,因此可单独使用。,阳离子型线高分子缩聚物,油田污水的主要处理剂,使用絮凝剂处理水时,有两点值得注意:1)注意混凝剂和助凝剂都有一个最佳浓度,大于或小于这个最佳浓度,絮凝效果都不好。2)注意加入顺序,要先加入混凝剂,接触了固体颗粒表面的负电
8、性,再加入助凝剂。,油田污水的主要处理剂,杀菌剂 氧化型杀菌剂:通过氧化作用杀菌。氯气、次氯酸钠、次氯酸钙、高铁酸钾、高锰酸钾等。非氧化型杀菌剂 吸附型杀菌剂:通过吸附在细菌表面,影响细菌正常的新陈代谢而起到杀菌效果。如季铵化合物。渗透型杀菌剂:这类杀菌剂渗透入细菌的细胞中,破坏细菌体内的生物酶而起到杀菌效果。杀菌剂必须交替使用,因长期使用一种杀菌剂会使细菌产生抗药性而显著降低杀菌剂的效果。杀菌剂开始使用时浓度要高,在细菌数量处在控制之下时,则可改为低浓度,即能有效地控制细菌的繁殖。杀菌剂可连续投放或间歇加入。,油田污水的主要处理剂,缓蚀剂 缓蚀剂按照作用机理分为三类:氧化膜型缓蚀剂:通过氧化
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