化学破乳絮凝与SBR二段法处理采油污水
采油污水是指从地层中随原油一起被开采出来的水,经历了原油收集及初加工整个过程,因此污水中杂质种类和原油性质、油层性质及原油集输条件等因素有关。这种含油污水是一种含有固体杂质、液体杂质和溶解盐类等较为复杂的多相体系。主要由烷烃、芳香烃、醇、醛、酮、酯、卤代烃、含氮化合物等组成。虽然不同地方油田采出水中各成分所占比例不尽相同,但基本是由上述物质组成。
现阶段我国的采油污水多采用的是“隔油-过滤”或“隔油-浮选-过滤”,该工艺对去除污水中的石油类、悬浮物等杂质效果较好,但对于污水中溶解性油所引起的CODCr去除效果却不明显。采油污水的排放不仅是一种资源浪费,而且严重污染环境。因此,采油污水资源化是解决油田生态环境恶化、控制地下水系统灾变性变化的重要措施。
本文采用化学破乳絮凝与SBR(续批式活性污泥法)联合的二段法对采油污水进行试验性研究,试图找到采油污水处理后回用的途径。
1 实验部分
1.1 实验仪器
CODCr速测仪,721型原子吸收分光光度计,紫外分光光度计,SBR反应器,空气压缩机,DO仪等。
1.2 水质状况及分析
试验以某油田采油污水为研究对象,其CODCr范围通常在1100~1800mg/L之间。BOD在200~400mg/L之间,BOD/COD仅仅为0.2左右,可生化性很差。污水油含量在500~800mg/L,波动范围较大。因此在进行化学破乳絮凝之前需进行隔油预处理,去除大粒径的油珠,以减少油对化学破乳絮凝剂的消耗量,提高后续处理效果。石油采出污水经过隔油预处理后,油含量降低到100~400mg/L。
由表2可知,SBR出水中CODCr达到了60mg/L以下,CODCr去除率达到了95%以上。另据测定得知:处理后出水中油浓度达到10mg/L以下,SS浓度小于30mg/L,BOD5浓度在30mg/L以下,几项指标均达到了国家含油污水的二级排放标准及回注水标准。
2 实验结果分析
化学破乳絮凝-SBR二段法处理石油采出污水取得了较好的处理效果,原因分析如下。
(1)本实验采用的自制破乳絮凝剂是一种无机-有机高分子聚合物,其主要成分为Al和Fe的长链多羟基有机高分子聚合物。其所带电荷与采油废水中乳化胶体颗粒所呈现的电荷电性相反,能吸附胶体颗粒,发生电中和,使胶体电位降低,脱稳沉降;由于这种自制的破乳絮凝剂是一种高分子聚合物,故其对废水中胶体颗粒起到了桥梁的作用,吸附胶粒后,形成“胶粒-高分子-胶粒”絮凝体,发生沉降。它兼具破乳和絮凝双重功能,对去除污水中CODCr效果明显,使污水的BOD/COD值从原来的0.2上升到0.4左右,提高了污水的可生化性,为后续SBR处理奠定了较好的基础。
(2)在SBR处理段,进水期采用半限量曝气方式,减少了进水期难降解有机物的积累,加快了有机物的降解速度,对采油出水中的有机物去除起到了促进作用,保证了曝气8h后污水中70%的CODCr去除率。
3 结 论
(1)采用自制的破乳絮凝剂处理采油污水,污水的CODCr去除率达85%左右,去除效率高于油田现在通常使用的絮凝剂或破乳剂。
(2)当进入SBR反应器的污水CODCr为160~400mg/L时,在最佳运行参数下,SBR对污水中CODCr去除率达到了70%左右。
(3)采用化学絮凝-SBR二段法处理采油污水,污水中CODCr的累积去除率达96%左右。最终出水的CODCr达60mg/L以下,BOD达30mg/L以下、SS达30mg/L以下、油达10mg/L以下,几项指标均达到了含油污水的国家二级排放标准和回注水标准,基本实现了污水处理后的资源化。
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