本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域,尤其是涉及一種含油污水處理方法。
背景技術(shù):
含油污水的范圍包括了油田污水處理,也包括了油田用于回灌到地下保持地層壓力的回注水處理。相比之下,回注水處理技術(shù)要求最高,而且處理的目的是將原油與水進(jìn)行有效分離,同時對懸浮物的去除要求也最高。
傳統(tǒng)的油田回注水處理一般采用的工藝為:
1、來水-聚合氯化鋁-沉降-核桃殼-一級石英砂-出水
2、來水-聚合氯化鋁-沉降-核桃殼-一級石英砂-二級石英砂-出水
3、來水-生化-超濾膜
4、來水-預(yù)處理-陶瓷膜
聚合氯化鋁的作用在于凝聚溶解性膠體和細(xì)小懸浮物,核桃殼的作用在于吸附油,石英砂過濾的作用在于濾出懸浮物,一般過濾精度大于10μm。
傳統(tǒng)的油田回注水處理一般采用的工藝存在的問題是:
1、僅僅添加聚合氯化鋁或相類似的通用性藥劑,對于去除水中溶解性膠體類物質(zhì)作用有限,其原因在于很多含油污水里面含有不同離子型膠體,通用藥劑對此沒有作用或作用有限。
2、采用核桃殼吸附油工藝具有普遍性,也確實可以起到很大作用。但是對于油田污水,因為所含油為原油,非常粘,類似鋪設(shè)馬路的瀝青。因此很容易將核桃殼粘連在一起,用水很難清洗,后來人們采用添加各種除油劑進(jìn)行脫附,以期希望恢復(fù)吸附原油的能力,而事實上很難做到這一點,也就是沒有長期穩(wěn)定吸附油的能力,反沖洗效果有限,原油粘連核桃殼是老大難問題。
3、石英砂過濾是水處理行業(yè)普遍應(yīng)用的設(shè)備,已經(jīng)有近百年的歷史,因其結(jié)構(gòu)簡單價格便宜而延續(xù)至今,但是石英砂過濾也不是萬能的,在油田使用中已經(jīng)普遍表現(xiàn)為不適應(yīng),具體為:
反沖洗水量大,一般為產(chǎn)水量的20%左右;反沖洗耗電大,例如直徑3米的石英砂過濾罐,反洗水泵一般為55KW;反洗效果有限,流量逐漸衰減;濾料板結(jié)粘連,使得過濾功能逐漸失效;過濾精度低,一般高于10微米,過濾出水懸浮物指標(biāo)大于10mg/L,難以達(dá)到油田中后期普遍希望的高指標(biāo),既出水懸浮物5mg/L,粒徑中值2微米的要求,更難以達(dá)到出水懸浮物1mg/L,粒徑中值1微米的要求。
來水-生化-超濾膜工藝可以達(dá)到回注水最高標(biāo)準(zhǔn),存在的問題是生化耗能較高,實際上是用耗電催生微生物,然后用微生物分解油,這樣得不償失,因為電和油都是能源,因此而造成很大浪費,特別是超濾膜的壽命有限,一般為2-3年,這樣就需要不斷的重復(fù)投資。
來水-預(yù)處理-陶瓷膜工藝也可以達(dá)到回注水最高標(biāo)準(zhǔn),但是致命的缺陷是流量衰減太快,一般在6個月左右流量會衰減50%左右,投資和運行費用昂貴。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種含油污水處理方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供的含油污水處理方法,將含油污水注入集水罐并曝氣;曝氣后的含油污水進(jìn)行磁化處理;磁化后的含油污水中添加破乳劑進(jìn)行破乳;對經(jīng)過加藥的水進(jìn)行混合反應(yīng);釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物;將釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行過濾得到最終處理好的凈水。
進(jìn)一步的,對釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行過濾時,使用微濾罐進(jìn)行過濾。
進(jìn)一步的,對釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行的過濾為至少兩次。
進(jìn)一步的,在釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物后,通過提升泵將水位提高,以便于進(jìn)行多次過濾操作。
進(jìn)一步的,對經(jīng)過加藥的水進(jìn)行混合反應(yīng)的容器為超聲波混合罐。
進(jìn)一步的,在破乳后,先使用PAC將水中的膠體進(jìn)行絮凝后,再使用PAM將反應(yīng)后的細(xì)小繁花進(jìn)行團(tuán)聚,之后再進(jìn)行混合。
進(jìn)一步的,在經(jīng)過加藥的水進(jìn)行混合反應(yīng)后,先使用PAC將水中的膠體進(jìn)行絮凝后,再使用PAM將反應(yīng)后的細(xì)小繁花進(jìn)行團(tuán)聚,之后再進(jìn)行釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物。
進(jìn)一步的,在含油污水進(jìn)入到集氣罐之前先進(jìn)行強(qiáng)氧化處理。
進(jìn)一步的,在釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物的同時,在水中進(jìn)行曝氣。
進(jìn)一步的,對含油污水進(jìn)行磁化處理在管道型磁化器中進(jìn)行。
本發(fā)明提供的含油污水處理方法,通過在經(jīng)過磁化后再進(jìn)行破乳處理,之后才進(jìn)行過濾,進(jìn)而能夠徹底解決了濾料板結(jié)的問題,同時提高了過濾精度和除油效果,節(jié)省了能耗和水耗,使污水中的油可以不被分解而排出系統(tǒng),使污水中的油能夠進(jìn)行再次利用,提高了資源利用率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明提供的含油污水處理方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明提供的含油污水處理方法的另一種流程圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
如附圖1所示,本發(fā)明提供了一種含油污水處理方法,將含油污水注入集水罐并曝氣;曝氣后的含油污水進(jìn)行磁化處理;磁化后的含油污水中添加破乳劑進(jìn)行破乳;對經(jīng)過加藥的水進(jìn)行混合反應(yīng);釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物;將釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行過濾得到最終處理好的凈水。
整個處理過程可以概括為:集水罐+暴氣→磁化器→復(fù)合藥劑→混合罐→釋放罐→過濾→出水。
在本實施例中,復(fù)合藥劑使用的是破乳劑。
整個含油污水的處理方法的具體實施步驟如下:
1、將來水注入集水罐中,并進(jìn)行曝氣處理。
在水中以各種方式通入空氣,優(yōu)選在進(jìn)入集水罐之前的管道上注入空氣或含有氣體的液體。使其在集水罐中均勻釋放,其目的在于使得一部分微細(xì)的油上浮。
2、從集水罐排出的水經(jīng)過提升泵的提升,進(jìn)入磁化器進(jìn)行磁化處理。
水經(jīng)過磁化器進(jìn)行活化后,有利于藥劑更好的發(fā)揮作用。
3、向磁化處理后的污水中添加破乳劑。
破乳劑也稱之為反向絮凝劑,目的在于將含油污水中的粘性物質(zhì)(如聚丙烯酰胺類)通過中和反應(yīng)降低粘度。破乳劑的使用要點是,與水中的聚丙烯酰胺離子極性相反。即如果水中含有陰離子,則破乳劑應(yīng)該選擇陽離子。
4、將加熱破乳劑后的含油污水進(jìn)入混合罐內(nèi),使污水與藥進(jìn)行充分的混合反應(yīng)。
在本實施例中,混合罐為壓力混合罐,即在壓力的作用下,能夠提高藥劑與水的反應(yīng)效果,縮短混合時間,使其進(jìn)行高效混合反應(yīng),進(jìn)而能夠以此來替代傳統(tǒng)工藝的混凝池。
5、釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物。
經(jīng)過高度均勻的混合后,水中會析出大量的絮凝產(chǎn)物,將水輸進(jìn)常壓釋放罐中,進(jìn)行沉淀后,將這些絮凝產(chǎn)物從系統(tǒng)中排出。
6、將釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行過濾得到最終處理好的凈水。
將水中還含有的絮凝產(chǎn)物或其他雜質(zhì)進(jìn)行過濾,最終得到了無油的凈水。
在實際實施中可以根據(jù)進(jìn)出水質(zhì)而選用其中的一部分直至全部。完全不再使用核桃殼與石英砂,無需生化,無需超濾膜,無需陶瓷膜,改為多微孔陶瓷復(fù)濾料,對加藥的順序和品種和方式也進(jìn)了的優(yōu)化,從而達(dá)到了一個全新的處理結(jié)果,主要性能指標(biāo)如下:
1具有更好的除油效果,可以達(dá)到出水含油小于5mg/L,實際測量為零。
2過濾精度提高達(dá)到1微米,出水懸浮物可以達(dá)到小于1mg/L
3具有更高的可靠性,懸浮物的粒徑中值可以達(dá)到小于1微米。
4徹底解決了濾料板結(jié)問題。
5同比節(jié)約80%反沖洗能耗與水耗。
6污水中的油可以不被分解而排除系統(tǒng),收集后應(yīng)用。
優(yōu)選的實施方式為,對釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行過濾時,使用微濾罐進(jìn)行過濾。
對釋放過絮凝產(chǎn)物的水進(jìn)行的過濾為至少兩次。
在進(jìn)行一級過濾時,在一級微濾罐內(nèi)裝填輕質(zhì)微孔復(fù)合濾料,比重為1.1-1.5g/cm3,顆粒直徑1-3mm。
一級微濾以分離去除油為主,兼顧濾出一部分懸浮物。
在進(jìn)行二級過濾時,在二級微濾罐中裝填輕質(zhì)微孔復(fù)合濾料,比重為1.1-1.5g/cm3,顆粒直徑1-3mm。二級微濾的目的在于高精度濾出懸浮物。
為提高過濾精度,還可以進(jìn)行三次乃至更多次的過濾,以保證懸浮物能夠全部被濾出。
優(yōu)選的實施方式為,在釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物后,通過提升泵將水位提高,以便于進(jìn)行多次過濾操作。
通過提升泵將水位提高,能夠為后面二級微濾罐提供動力。提升泵的揚程與過濾精度成正比,在一定的范圍內(nèi),揚程越高,則過濾精度也相應(yīng)提高,實際工作一般選取揚程在20-40米,也就是0.2-0.4Mpa。
優(yōu)選的實施方式為,對經(jīng)過加藥的水進(jìn)行混合反應(yīng)的容器為超聲波混合罐。
壓力混合罐上安裝有超聲波發(fā)生器,將其改良為超聲波混合罐,能夠有效的利用超聲波的細(xì)微高壓震動,來強(qiáng)化藥劑與水的有效反應(yīng),進(jìn)而提高傳質(zhì)效果,縮短反應(yīng)時間,進(jìn)一步可以大量的減少藥劑的使用,達(dá)到節(jié)約藥劑的效果。
優(yōu)選的實施方式為,在破乳后,先使用PAC將水中的膠體進(jìn)行絮凝后,再使用PAM將反應(yīng)后的細(xì)小繁花進(jìn)行團(tuán)聚,之后再進(jìn)行混合。
在添加破乳劑的基礎(chǔ)上添加PAC+PAM適合粘度較大的水質(zhì)。
PAC是聚合氯化鋁,通常也稱作凈水劑或混凝劑,它是介于A l C l 3和Al(OH)3之間的一種水溶性無機(jī)高分子聚合物,能夠通過壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理作用,使水中細(xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn),聚集、絮凝、混凝、沉淀,達(dá)到凈化處理效果。
PAM即聚丙烯酰胺,其分子能與分散于溶液中的懸浮粒子架橋吸附,有著極強(qiáng)的絮凝作用。
添加PAC的目的在于將水中的膠體進(jìn)行絮凝,降低水的粘度,然后經(jīng)過PAM將PAC反應(yīng)產(chǎn)生的細(xì)小繁花進(jìn)行團(tuán)聚,形成較大的絮體使之在后面釋放上浮過程中不至于破碎。
優(yōu)選的實施方式為,在經(jīng)過加藥的水進(jìn)行混合反應(yīng)后,先使用PAC將水中的膠體進(jìn)行絮凝后,再使用PAM將反應(yīng)后的細(xì)小繁花進(jìn)行團(tuán)聚,之后再進(jìn)行釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物。
在本實施例中,先將破乳劑與含有污水進(jìn)行充分混合,之后再添加PAC和PAM,其效果與先填PAC和PAM之后再進(jìn)行高效混合反應(yīng)效果相同。
優(yōu)選的實施方式為,在含油污水進(jìn)入到集氣罐之前先進(jìn)行強(qiáng)氧化處理。
所謂的強(qiáng)氧化是指在水中充入臭氧或者添加次氯酸鈉后,與污水內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),將污水中的物質(zhì)強(qiáng)行氧化為強(qiáng)氧化物。
對于水中含有硫化物,含有較高的金屬離子,例如鐵錳離子,在工藝前段進(jìn)行強(qiáng)氧化措施具有確切的處理效果,特別是有利于出水指標(biāo)接觸空氣后的穩(wěn)定性。
優(yōu)選的實施方式為,在釋放混合后產(chǎn)生的絮凝產(chǎn)物的同時,在水中進(jìn)行曝氣。
在釋放過程中同時送入微氣泡,進(jìn)行曝氣操作,以提高絮凝產(chǎn)物上浮的效果,避免絮凝產(chǎn)物進(jìn)入到微濾罐內(nèi),起到保護(hù)微濾罐,延長反洗周期的作用。
優(yōu)選的實施方式為,對含油污水進(jìn)行磁化處理在管道型磁化器中進(jìn)行。
磁化器是一種流體磁化的裝置,可以將水磁化成磁化水。磁化過程是通過水中的帶電粒子以一定的流速垂直切割磁場,產(chǎn)生洛倫茲力偏轉(zhuǎn)對水進(jìn)行切割的一個過程,讓原來締結(jié)成的大分子團(tuán)水,被切割成小分子水。
管道型磁化器是一種串聯(lián)在輸水管道中的磁化設(shè)備,其能夠在水流通過的同時,將水進(jìn)行磁化處理,以得到活性水,有利于藥劑更好的發(fā)揮作用。
本發(fā)明提供的含油污水處理方法,通過在經(jīng)過磁化后再進(jìn)行破乳處理,之后才進(jìn)行過濾,進(jìn)而能夠徹底解決了濾料板結(jié)的問題,同時提高了過濾精度和除油效果,節(jié)省了能耗和水耗,使污水中的油可以不被分解而排出系統(tǒng),使污水中的油能夠進(jìn)行再次利用,提高了資源利用率。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。