含油污水处理主要方法范文
时间:2023-11-15 17:58:03
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篇1
关键词:油田;含油污水;必要性
中图分类号:X741 文献标识码:A
1 油田含油污水处理的必要性
在油田原油含水量不断上升的情况下,油田的采出水量也不断增高,再加上现有设备的处理能力、注水井的布局不合理以及注水量的不平衡等因素的限制,有一部分油田处理完成的含油污水是不能作为回注水使用的,这部分污水就要排放到自然环境中。所以,应高度的重视含油污水的达标排放问题,如果污水没有达标就将其排放到环境中,那么就会影响生态平衡,造成严重的环境污染,从而产生巨大的经济损失。
2 油田含油污水处理的现状
所谓的油田含油污水处理工作就是指借助于各类有效的方法将污水中的有毒有害物质全部去除或是将其降低到达标的水平,从而有效的再利用污水。而如果污水的利用目的不同,那么就有着不同的处理要求,而现阶段,我国油田在处理含油污水时还都是以能够达到将污水回注为目的的,几乎还都没有考虑将污水作为配置聚合物的要求。采用一些先进的处理技术处理含油污水后,其通常都是能够达到污水回注的要求的,但是其可能仍是无法达到配置聚合物的要求的,配置聚合物仍可能出现降粘的问题。
现阶段,国内外的研究机构对于油田含油污水的处理技术和处理方法已经进行了大量的研究,而其研究的目的就是要将含油污水中的悬浮物、有机物、硫化物、油类以及细菌全部去除。在上个世纪的七十年代时,很多国家在去除含油污水中的悬浮态乳化油时主要采用的是气浮法。日本的学者相继研究出了用电絮凝剂处理含油污水、用超声波分离乳化液以及用亲油材料吸附油等方法,而近些年来,处理含油污水时主要采用的是膜分离法,滤膜可以被制成卷式、管式、板式或是空心纤维式。由于含油污水有着较大的处理难度,那么通常都需要将多种方法组合起来处理含油污水。我国的各大油田所采用的含油污水处理技术有真很强的针对性,但所取得的效果还并不理想,油田通常都是采用生物法、化学法和物理法这三大类污水处理方法的。
3 油田含油污水处理工艺
油田在处理含油污水时,污水会先进入到调节隔油池中,之后进入加压溶气气浮,工作人员会将适量的化学药剂添加到气浮进水管路上,在提升泵提升的情况下,污水就能够与化学药剂充分的混合,在溶气气泡的带动下,含油污水中的悬浮物和油颗粒就会与化学药剂发生反应并共同上浮,实现了油水分离。从气浮池中出来的水之后会进入到油水分离器中,杂质会被吸附,油分也会被全部去除,之后出来的污水会进入到SBR反应池中,其具体的处理流程框图如图1所示。(1)调节隔油池。在调节隔油池中的废水,一些重量较大的颗粒就会发生沉淀,而重量较轻的颗粒则会漂浮到表面,其也起到了均匀水质的作用;(2)浮油回收。重量较轻的油粒在调节隔油池中会漂浮到表面,并且形成一层浮油层,而为了有效的去除表面的浮油,在这里会设置一个浮油吸收器,从而将浮油全部回收;(3)加压容器气浮。在这里不但可以有效的去除污水中的油类物质和悬浮物,同时还能够降低生物需氧量和化学需氧量的含量;(4)SBR反应池。作为一种新型的活性污泥污水处理技术,SBR反应池不但能够大幅度降低生物需氧量的含量,同时还能够有效的去除污水中含有的细菌。
4 油田含油污水处理流程的评价
在我们对某油田的含油污水处理工作进行调查和研究时,我们监测到其污染物分别为石油类物质、硫化物、COD、SS以及挥发酚等,而污水的pH值是达标的。在分析含油污水的监测结果时,我们发现超标最为严重的两类物质是SS和石油类污染物。结合上述所介绍的油田含油污水的处理工艺,我们应先将SS和石油类污染物去除干净,先将含油污水引入到调节隔油池中,从而粗略的去除SS和石油类污染物,采用调节隔油池时,其处理量大并且处理效果好,同时也很好的节约了成本。针对我国含有污水的处理现状,油水分离器对进水水质是有着严格的要求的,SS不应超过150ppm,而含油量不应超过400ppm,所以,在油水分离器和调节隔油池之间就应设置气浮法除油,对含油污水进行再一次的处理,气浮法能够有效的去除污水中的悬浮物,而通常的做法就是在油水分离器和调节隔油池之间增加一个加压容器气浮处理。经过这样的处理流程后,污水中的悬浮物和含油量就都是符合国家标准的了,而为了更好的降低硫化物的含量,还应将适量的化学药剂加入到从调节隔油池中出来的污水中。
从油水分离器中出来的污水含有大量的致病菌,易导致疾病的蔓延和传播,同时污水中的生物需氧量的含量也是不达标的,而加入SBR反应池的目的就是要有效处理污水中所含有的大量细菌。在处理细菌的同时,SBR反应池还能降低生物需氧量的含量,经过这样的处理流程,污水中的各类物质的含量即可符合国家的排放标准。
结语
油田的含油污水处理工作是一项复杂的系统工程,而我们在处理油田含油污水时主要采用的是将油水分离法、生物法和气浮法三种方法相结合的处理工艺,处理完成后,各项污染物的指标是符合回注水的要求的,同时也满足了污水综合排放标准中的各项要求,大大的提升了我国含油污水的处理水平,有效的保护了环境。
篇2
【关键词】污水处理;工艺;含油污水
随着社会发展中对环境保护越来越重视,含油污水的处理技术是否成熟已经在很大程度上制约了油田的生存与发展。从我国油田整体情况来看,目前国内各油田的采出液中含水量高达80%,油田用于处理含油污水的成本已经远远超过过去投放在油气处理上的成本,在某种程度上来说,油田的工作重点已经从油气处理转移到了含油污水的处理。在处理含油污水过程中,为了更好的进行成本控制,油田不会对其增加投资,而国家针对污染治理的相关法律法规越来越严格,含油污水处理工艺面临着重大考验。
1含油污水来源的分析
当前造成水污染的含油污水来源非常复杂,也正是因为源头的复杂造成治理的困难。处理石油开采业之外,钢铁、药品、食品加工等工业生产过程中也会产生含油污水,这些含油污水可以分为乳化油、分散油、溶解油以及浮油等四种类型。
1.1石油化工行业
在石油化工行业,为了有效提升石油采收率,在开采原油的过程中会将大量的水注入到地下,增强底层的压力,而在石油的运输与消费过程中,也离不开水的参与,可以说,在整个石油的生产链中,都有含油污水的影子。虽然为了响应国家可持续、绿色发展的号召,各个油田企业也在不断进行石油开采、运输等技术的优化升级,也取得了一定的效果,但是同时又出现了更加复杂的含油污水,处理起来更加困难。
1.2化工制药行业
因为化工制药行业需要进行高浓度的工艺生产,在具体的制造过程中,为了对原料进行反应与预处理,对生产出来产物进行选择性分离,都需要使用大量的油与水,使得生产中出现大量含油污水。
2含油污水危害的概述
2.1含油污水对饮水水源的危害
含油污水中有更多滋生细菌等微生物的机会,其中甚至还可能存在有致癌物质,当含油污水渗入到我们日常饮用水源中,将可能存在很多有害物质,这些有害物质将会直接进入到人体,无论是人还是牲畜,在饮用被污染的水之后都可能会出现饮水中毒或者患病几率增加,对生命造成极大的威胁。
2.2含油污水对江河湖泊的危害
一般来说,含油污水的密度都比较小,流入江河湖泊中后,会漂浮在水面上,使得空气与水体中的气体无法进行有效的交换,减少水体中的氧气含量,长久以往,水体中动植物的生长都会受到影响,水体的整体质量被破坏,水资源的利用价值也会大打折扣。
2.3含油污水对土壤的危害
当含油污水被用于进行农业土壤灌溉,那么油渍就会沉积在土壤表面,进而阻止土壤与空气进行气体交换,植物的正常生长代谢也会受到影响,甚至会出现死亡现象,即使植物成活,培养出来的作物被人食用吸收后也会给人体健康带来严重威胁。
3含油污水处理的工艺和关键技术分析
3.1含油污水处理的工艺
在进行含油污水处理时,主要分为以下几个步骤:①油水分离阶段。这个阶段主要是为了降低含油污水的乳化度而开展的油水初步的分离过程,在这个过程中,面对不同种类的污水需要采用不同的方式进行处理,通常对油水比重差比较小的含油污水需要采用过滤装置进行处理,而对粒度比较大并且有着高凝固点的含油污水则需要通过加热并进行保温的方式来处理。②在这些基础上进一步做油水分离处理,常用的有上浮或者混凝的方式,主要是借助向含油污水中添加PAM和PAC,使得污水中发生充分的混凝反应与絮化反应。这种处理工艺不仅能够有效减少油品将装置堵死的现象,还能够使得装置的除油性能得到最大化的发挥。通常情况下含油污水中的SS与油质的移除发生在高效组合气浮之前,在高效组合气浮发生之前我们还需要进行水质检测,如果水质不符合标准,那么还需要继续进行处理,直到符合标准后才能向外界进行排放。
3.2含油污水的处理方法
3.2.1盐析法盐析法主要是压缩油粒于水面界面处双电层的厚度,造成油粒处于失稳状态,达到水油分离的目的。虽然盐析法在具体操作过程中需要耗费非常多的药量,并且反应速度慢,设备需要占用很大的面积,处理效果并不好,但是由于操作简单并且成本低,在含油污水处理中常常被用来进行初步的处理。3.2.2絮凝法絮凝技术是当前应用最广泛的含油污水处理技术,不仅具有极强的适应性,还能够有效对乳化油、溶解油以及一些难以被生化降解的有机物进行处理。常用的絮凝剂主要分为复合型、有机型以及无机型三大类。其中无机絮凝剂的使用效果最好,只需要少量絮凝剂就能有效处理,但是后续却存在絮渣多的缺陷。有机高分子絮凝剂虽然效果好,但是却存在价格过于昂贵的问题,难以大面积进行试用推广。而将无机絮凝剂与有机絮凝剂进行复合使用却能取得更好的效果,因此复合絮凝剂已经成为絮凝法的重要研究方向。3.2.3气浮法气浮法主要适用于不含表面分散剂的分散油处理,但是只能够对含油污水中的悬浮物质进行分离,如果要对其中的溶解物质以及其他胶体进行处理,还需要进一步的后续工作。主要是通过向污水中加压溶气,产生空气微泡,带着水中的油滴一起上浮,如果添加絮凝剂,上浮的速度还能加快。3.2.4膜分离法膜分离法实质上就是一种对含油污水进行筛分的过程,主要是将超滤与微滤方法用来对含油污水进行处理,这种处理工艺的关键点在于如何进行膜和相关组件的筛选。3.2.5吸附法吸附法是一种有效的含油污水处理工艺,虽然活性炭不仅能够有效的吸附油,还能够对污水中的其他物质进行吸附,但是却存在吸附量有限,并且成本高、难再生的现象,一般被用来对含油污水进行深度处理,因此寻找新的吸附材料一直在开展相关研究,目前已经出现一种由具有吸油性能的无机填充剂和交联聚合剂组成的吸油剂,在与含油污水进行长时间接触后能够实现大容量的吸附效果。除此之外还有由含有C6-C60的脂肪族胺或其他衍生物的无机吸油填充剂与有机聚合物混合而成的吸油材料、通过具有亲油憎水性质物质处理泥炭制得的吸附剂等,但是这些吸附材料都存在不同的缺陷,还需要进一步进行完善。3.2.6高级氧化法高级氧化技术是目前世界上污水处理领域的热门研究话题,主要是一种处理中产生大量OH的工艺方式。羟基自由基是一种不能稳定存在的活性物质,它具有非常强的氧化性能,一般形成于水光电离解、臭氧氧化以及部分药剂反应过程中,被称为是仅次于氟的最强氧化剂。利用羟基自由基进行污水处理,能够有效氧化水中污染物质,降低水的污染程度,实现污水净化的目的。根据使用的氧化剂与具体操作方法的不同,氧化法可细分为半导光催化氧化法、芬顿试剂法以及臭氧氧化法三种。含油污水主要源自于工业生产,尤其是整个石油生产链中都会产生含油污水,不仅涉及到的范围广,产量大,而且治理起来存在很大的困难,是一种常见的工业污染,对环境的破坏影响极大,需要引起重视,积极进行技术创新,有效针对含油污水进行治理,保护好生态环境。
参考文献
[1]李旭东,李亚峰,刘元.物理化学法处理采油废水的研究进展[J].辽宁化工,2007(02).
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Abstract: It is well known that plenty of wastewater contained oil would be produced during the process of oil and natural gas production. Process with bad result, not only pollutes the environment and resources; good process, energy and environmental protection. Therefore, the processing has great significance for the protection of water resources, maintaining ecological equilibrium and promoting economic development. In the processing technology, Bio-Chemical Treatment processes is beginning to demonstrate its unique advantage.
关键词:含油污水;生化处理
Key words: Wastewater Containing Oil;Bio-Chemical Treatment
中图分类号:TU995 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)04-0054-01
0引言
随着陆地和海洋石油及天然气的勘探开发生产,含油污水量也在逐年增加。石油勘探开发的含油污水主要有采油污水、钻井和洗井污水,其中以采油污水量最大,不仅含油浓度高,而且含有大量的固体悬浮物和其他污染物。如何对产出的污水进行有效处理,成为迫切需要解决的问题。目前,国内油田对含油污水的处理主要采用自然沉降、混凝沉降、过滤、气浮等常规的物理方法,国内的一些环保设备生产厂家也在油田污水处理新设备、新技术的研制上不断推陈出新。以上工艺设备经合理组合后,对污水中的悬浮物和油有较好的处理效果,符合回注指标,但一般不能完全达到外排要求。为解决剩余污水问题,国内一些油田开展了以达标外排为目的的试验研究,试验多以生物处理技术为核心,从国外引进菌种。生化处理工艺是利用微生物的代谢作用,将水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的易降解物质。为实现剩余污水的达标排放,在含油污水的处理过程中,采用生化处理工艺显得必要而又可行。
1生化处理工艺的现状
目前,国内比较成熟的生化处理工艺可以分为两类,即利用好氧微生物作用的好氧法与利用厌氧微生物作用的厌氧法。其中好氧处理工艺主要包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、AB处理法等形式。厌氧处理工艺,根据处理设备的不同可分为厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧生物转盘等几种处理方法。好氧与厌氧处理工艺各有不同的优缺点,单靠一种工艺很难取得满意的处理效果。在实际工程中,常见的是将两种工艺结合起来,按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则,来确定合理的工艺流程。生化处理污水技术在城市污水和炼油污水处理领域已被广泛采用,对于大规模污水处理,它是一项经济、实用的有机废水处理方法。实践证明,生化处理技术具有处理效果好,系统运行稳定、操作简单、管理方便及运行成本低等优点。实际运行中,由于各油田的污水性质各不相同,确定生化处理工艺时,应结合本油田污水的实际特点,经过试验研究后进行优化选择,才能取得较好的处理效果。
2生化处理工艺的含义[1]
生化处理工艺是利用微生物的代谢作用,将水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的易降解物质;利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,将有毒的物质转化为无毒物质,从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否,将生化处理法分成好氧生物处理和厌氧生物处理,好氧生物处理是在水中有充分的溶解氧的情况下,利用好氧微生物的活动,将废水中的有机物分解为CO2、H2O、NH3、NO3等;厌氧生物处理的特点是可以在厌氧反应器中稳定的保持足够的厌氧生物菌体,使废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等。
3生物处理法的特点[2]
生物处理法较物理或化学方法成本低,投资少,效率高,无二次污染,广泛为各国所采用。油田废水可生化性较差,且含有难降解的有机物,因此,目前国内外普遍采用A/O法、接触氧化、曝气生物滤池(BAF)、SBR、UASB等处理油田污水。目前生物处理法主要用来处理污水溶解的有机污染物和胶体的有机污染物。在处理含油污水时,如果要求排放标准很高则可用生物处理法进行深度处理。生物处理法与化学法相比,具有经济、高效等优点。生物处理法有好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。生物处理法对被处理的污水水质有以下的具体要求:①水的PH值:对于好气生物处理,要求水的PH值在6-9之间。对于厌气生物处理,水的PH值在6.5-7.5之间。②污水温度:温度也是一个主要因素。对大多数微生物来讲,适宜的温度在20-40℃。③养料:微生物生长繁殖除需要碳水化合物作为食料外,还需要一些无机元素如氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等,因此用生物法处理含油污水时,需投加适量的营养物。④有害物质:污水中不能含有过多的有害物质,如酚、甲醛、氰化物、硫化物以及铜、锌、铬离子等。用生物法处理含油污水时,首先需对微生物进行驯化,使其能适应含油污水的环境。生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机物,可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态,BOD值较高,利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30~50mg/L以下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废水,常用生化法处理,主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效果好,主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比,生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在,从而构成了稳定的生态系统。但是,由于附着在载体表面的微生物量较难控制,因而在运转操作上灵活性差,而且容积负荷有限。
4生物处理技术的展望[3]
生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积。膜生物反应器(MBR),是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新工艺,该工艺是以膜分离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池,具有处理效率高、出水水质稳定;占地面积小;剩余污泥量少,处置费用低;结构紧凑,易于自动控制和运行管理;出水可直接回用等特点。膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用,但目前未见其应用于油田污水处理的报道。但就其自身特点而言,膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转。
参考文献:
[1]陈国华.水体油污治理[M].北京:化学工业出版社,2002.
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污水处理过程所涉及到的设施主要包括污水传输管道、污水收集处理池、污水处理罐等。污水处理过程中大量使用污水处理罐,由于污水含有油、微生物、采油注入液等,成分复杂,腐蚀性强,会大大减少净化水罐的使用寿命,为了保证净化水罐的正常工作,延长净水罐使用寿命,降低制造和维护的成本,必须选择良好的防腐涂层,延缓净化水罐的腐蚀。污水处理系统整体图,如图1。
二、净化水罐腐蚀特点
含油污水处理设备的内部构件很复杂,焊缝多、拐角多、夹缝多,给防腐工作造成非常大的困难,特别是焊缝和拐角的防腐技术一直难以达到理想效果。现场实践发现,设备腐蚀多发生在焊缝和拐角处,点腐蚀引起穿孔,并迅速扩大,导致净化水罐局部壁变薄开裂,损坏净化水罐。净化水罐工作示意图,如图2。
三、油田产出污水腐蚀因素分析
1、污水的pH值对净化水罐内壁的影响。如果某金属的氧化物溶于酸性水溶液但是不溶于碱性水溶液,则该金属在pH低时易腐蚀,而在pH高不易腐蚀。但是铁在pH值很高的污水中时,铁会溶解生成铁盐。
2、矿化度影响含油污水的腐蚀性。矿化度影响污水腐蚀性有两个方面:一是矿化度越高,污水的电导率越大,有利于电荷转移,导致腐蚀速度加快;二是矿化度高,会减少溶解氧的含量,不利于阴极的去极化,使腐蚀速度减慢。所以矿化度在30000—40000mg/L时,腐蚀速度最高,矿化度继续提高时,腐蚀速度将下降。高矿化度污水的酸性腐蚀,二氧化碳引起的腐蚀,以硫化氢为主的硫化氢与二氧化碳综合性腐蚀及Fe2+存在的同离子效应促进SRB的腐蚀。
3、SRB腐蚀。含油污水处理系统的密闭隔氧和适当水温利于SRB的生长、繁殖,尤其在净化水罐的板结滤料层中和污泥中,SRB高达104~106个/ml。
4、氧腐蚀。采出水进入污水处理站含氧量通常为0.5mg/L左右,去极化性极强的氧引起浓差电池作用,从而引起腐蚀。同时氧还能加剧H2S和CO2的腐蚀作用。
5、离子腐蚀。Cl-对含油污水腐蚀性的影响。工作中发现Cl-会引起设备点蚀。碳钢点蚀的主要是Cl-引起的,当氯离子与氧化性金属离子或氧气共存时,腐蚀会加速,一些非侵蚀性的阴离子可延缓刘冰点蚀的发生。
6、流动介质的冲刷腐蚀。本身腐蚀性极强的各种因素在流动冲刷时会造成更严重的腐蚀情况,更加快了净化水罐的腐蚀速度。
四、污水处理设施防腐方案的设计思路
在设计污水处理设施防腐方案时,防腐涂层选取时必须选择与基材表面有良好附着性的涂料。考虑基材的特性的同时,还要结合工作环境,净化水罐工作环境主要指土壤、大气和腐蚀物不同的污水介质,防腐涂层只有耐住环境腐蚀,才能对水罐本身起到保护作用。根据净化水罐的基材特性,来选择合适防腐涂层。下面简要介绍含油污水处理站净化水罐涂层防腐技术。
五、涂层防腐技术研究
含油污水腐蚀性来自很多个方面,因此选择防腐方法需要考虑多方面因素,确保涂层可以阻止各种腐蚀元素的腐蚀,从而起到保护净化水罐的作用。
1、环氧丙烯酸酯树脂,环氧丙烯酸酯树脂是甲基丙烯酸和环氧树脂通过加成反应,用苯乙烯稀释制得的,又称M1树脂。由于其大分子中没有重复的酯键,仅在分子两端有两个乙烯酯基,是自由基型的加成反应,固化过程中不会引入化学稳定性较差的弱键。因此,具有耐酸、耐碱,稳定性好。环氧丙烯酸酯树脂在分子结构中不仅含有环氧树脂分子的主链结构,还含有不饱和双键的聚酯结构。因此,它既具有环氧树脂良好的机械强度和粘结性,又具有不饱和聚酯树脂良好的固化特性和成型性能。分子中环氧骨架的醚键和仲羟基对玻璃纤维具有良好的粘结性和浸润性,所以环氧丙烯酸酯树脂又具有良好的粘结性和力学性能。选环氧丙烯酸酯树脂作为防腐主材料有良好的耐腐蚀性。
2、E4树脂在含油污水介质中也是耐蚀的,E4树脂是由环氧树脂调配制得,在加入适当填料后收缩率可减少至0.1%,比M1树脂小得多。同时E4树脂成本比M1树脂低,所以结合使用E4树脂和M1树脂,可以降低收缩率,防止防腐层出现收缩裂纹。在介质温度较高的含油污水处理系统中,选用作为防腐材料是不合适的,不饱和聚酯树脂易遭受高温酸碱水解而侵蚀破坏。而采用E4树脂和M1树脂作为复合防腐涂料,采用玻璃布等作为防腐层的复合结构层,对净化水罐保护是较好的。
3、采用重防腐蚀涂料,即环氧底漆,环氧中间漆和面漆。大量实验表明超过平均厚度200μm-250μm膜厚时,基本可保持长时间不生锈。虽然涂层越厚,耐腐蚀效果越好,但涂层过厚,容易引起涂层干燥时固化缓慢、起皱、收缩、裂纹和剥落等现象。因此根据涂层自身特性,确定涂层厚度是很重要的。因此,重防腐蚀涂层厚度即环氧底漆、环氧云铁中间漆和面漆的总厚最好控制在250μm左右。
4、综合性防护,是指采用多种系统防护措施相结合,来获得整体性防护效果。含油污水系统通过采用环氧煤沥青、H87、环氧玻璃磷片等涂料结合涂刷,采用天然气密闭隔氧技术,电化学阴极保护技术和化学药剂添加技术等,系统的减缓含油污水处理站净化水罐的腐蚀。
六、结束语
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[关键词]炼油污水;处理工艺;改进措施
中图分类号:X742 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0023-01
随着国家对于污水排放标准的不断升高,很多企业面临这越来越大的污水处理压力。而建成绿色、无污染、环境友好型的企业,既是对国家标准的遵守,又是实现自身社会价值的途径。因此如何改进现今的污水处理工艺,提高污水的处理水平,达到保护环境的目的,是目前很多企业急需解决的问题。
一、炼油污水处理工艺现状
(一) 目前污水处理工艺和流程
文章所研究的炼油厂建于1970年,目前的具有三套生产装置,一套冷榨脱蜡装置;一套主要以稠油为原料的蒸馏装置;一套主要以加工压渣油、超稠油为主的减粘装置。其生产流程为含油污水调节罐隔油池一级气浮装置二级气浮装置好氧生化池二沉池混凝反应沉积池(提升处理)活性炭塔检测水池(提升处理)合格排放。
该炼油厂的污水处理厂于2009年建成,其处理工艺在当时处于国内的先进水平。一级气浮装置采用的是CAF涡凹气浮器,同时二级气浮器、好氧生化池内的曝气头与鼓风机、二沉池内的刮渣机、水泵和液下泵等设备,都选用了国内的知名品牌,达到了国内的先进水平。
(二) 存在的问题
于2009年该厂位于省份的污水综合排放提高,要求COD的排放浓度位于60mg/L之下,标准的提高对于企业来说成为了一个巨大的考验。在该炼油厂快速发展的同时,其产生的污水水质变得更加的复杂,不仅含有铁、硫离子,水呈酸性,而且COD值很高。而目前炼油厂的污水处理厂的部分设备老化,处理工艺也相对落后。对于污水的处理效果不达标,其中COD的排放浓度达不到新的排放标准。因此,只有对现有的污水处理装置、工艺进行改进。才能够解决这个问题[1]。
二、目前炼油污水处理工艺原理
(一) 污水水质分析
炼油厂主要加工稠油和超稠油,其产生的污水具有稠油污水的特征。稠油污水中的有机物珠宝包括芳香烃、脂肪烃和环烷酸、脂肪酸和极性化合物。然而对于不同的油田,这些有机物的分子量和相对含量差别会非常大。稠油的环烷烃以及脂肪烃的含量范围较大,且碳原子数低于5的脂肪烃易溶于水中。稠油污水中的碳氢含量由脂肪烃化合物和芳香烃化合物组成,同时脂肪酸化合物和极性化合物被称为其他有机物。苯、乙苯、甲苯等芳香烃化合物大量存在与水中,只有少量的聚合芳香烃在抽油污水中存在。如酚类等极性化合物在冷凝液和原油中的含量本来就不高,因此在稠油污水中其含量也要低于芳香烃,另外由于脂肪酸特别容易溶于水中,因而在稠油污水中脂肪酸的含量很高[2]。
(二) 污水处理工艺
炼油污水中属于有机污水,其特点是高乳化、高含油、高氨氮、高COD、高生物降解和高悬浮物化,在其处理时,第一步需要通过物理化学方法将其油类去除,继而采用生物化学的方法去掉污水中的BOD、COD和氨氮等有机污染物。污水在物理化学法即除油罐、斜板隔油和二级气浮装置处理后,大部分的悬浮物和油类已经被除去,然后是BOD、COD和氨氮等有机污染物的处理,其中COD的处理最为复杂,由于其浓度很高,因此需要增加预处理过程,主要是使用隔离式曝气生物滤池进行预处理,然后再进行主流程,进入生化池参与后续的处理,直至达到排放的标准,需要注意的是在预处理阶段需要把污水的含油量降至20mg/L左右、COD浓度降低在800mg/L左右,才可以进入正式的处理后续流程。
三、炼油污水处理工艺技术的改进措施
根据以上的分析目前的污水处理问题主要在于COD的处理阶段,而生物化学处理是降低COD的关键,因此必须对生化处理阶段实施改进措施。生化处理阶段进入的污水COD含量很高然而在处理需要降低至50mg/L以下,这就要求可该阶段的处理高效性。根据上文的描述和国内外的污水处理实例,以及炼油厂的实际情况,在原有设备的情况下,此处采用的改进措施为“A/O生物膜法+IRBAF+二沉池+混凝沉淀”污水处理工艺,其中A/O即缺氧生物系统和好氧生物系统。其具体流程为含油污水调节罐隔油池一级气浮装置二级气浮装置IRBAF池缺氧生化池好氧生化池二沉池BAF池混凝反应沉淀池检测水池排放[3]。
该污水处理工艺的特点在与增加了缺氧生化池和BAF池。其中增加缺氧生化池,它与好氧生化池相结合可以增加有机物分解的种类,同时结合二沉池可以除去污水中的绝大部分氨氮、有机物和剩余的油类,在处理之后可降低污水中的SS、氰化物和酚,同时即将COD浓度降至80mg/L。在此基础新工艺还增加了BAF即内循环曝气生物滤池,其具有效率高、耗能低、过滤速度快等优势,在经过其深度处理之后,污水的COD浓度可有效的降至40mg/L,符合法律规定的排放标准。
结束语:
对于现今的炼油污水处理工艺进行A/O生物膜法,同时辅以BAF的深度处理的新工艺,可以有效的提高污水处理效果,改善企业所面临污水排放问题。对于炼油企业提高自身污水处理能力,保护环境卫生,以及促使自身发展都有着重要的意义。
参考文献:
[1]李南,刘瑞斌,皇甫慧君等.控制系统在炼油污水BAF处理工艺中的应用[J].工业水处理,2007,27(6):75-77.
篇6
【关键词】;船舶;油污水;危害;处理
中图分类号:R123文献标识码: A
一、前言
随着经济和旅游的发展,长江内河船舶数量、吨位和机械设备功率大幅度增加,油污水的排放量也日益增多。为了避免长江内河船舶油污水对生态造成污染,一定要更加重视做好相关的预防和处理措施。
二、船舶油污水产生途径
1、船舶机器处所的舱底含油污水、油船洗舱水及压载水等超标排放。
2、船舶进行添加燃油、装卸货油等油类作业时因违章作业引起的操作性溢油。
3、船舶由于发生海事事故引起事故性溢油造成水域污染。
三、含油污水的危害
1、油类在水中存在形态
通常,油类在水中主要以下几种形态存在:
(1)上浮油油珠颗粒较大,静置后能较快上浮,以连续相的油膜漂浮在水面。通常,进入水体中的油分大部分以此形式存在。
(2)分散油粒径从数微米到数毫米的细小油滴,可悬浮分散在水相中,但不稳定,可聚并成较大的油珠而上浮到水面,也可转化为乳化油。
(3)乳化油分散态油滴在表面活性物质作用下或极微小的油滴可以形成乳化油形态,油滴以细颗粒形式稳定悬浮分散于水中。
2、含油污水的危害
(1)含油污水污染饮水水源。如果我们日常的饮用水水源遭到了含油污水的污染,那么不但人畜会感染疾病,甚至还可能会导致食物中毒;另外,含油污水中也是含油一定量的致癌物质的,因此就可能会提高含油污水所污染区域的癌症的发病率;
(2)含油污水影响周边环境。含油污水的密度比正常的纯净水的密度要小,所以一旦含油污水排入到周边环境中,那么其是会附着在水面之上的,大气与水中气体就无法正常的交换,水中氧气的含量不断下降,那么周边环境就会恶化,水体的质量受到严重的影响,大幅度降低了水资源的利用价值;
(3)含油污水进入土壤。如果含油污水被当做灌溉水用于灌溉土壤了,那么油渍就会沉积在作物的表面,土壤无法与外界的空气有效交换,土壤的代谢速度变慢,从而影响作为的正常生长,甚至还会导致作物的死亡,如果含有油渍的作物被人类食用了,对我们的身体健康也会带来危害。
四、防止船舶油污染方面存在的问题
1、法律法规不健全
船舶油污染防治方面的法律、法规不健全,真正适用于内河的法规不多,虽然水污染防治法制定了实施细则,但它涉及面较广,就海事管理而言,其操作性较差。
2、船员防污染意识不高
虽然大部分船舶均已按规定配备了防污设施和防污文书,但其使用情况和保养情况不佳。对于装设了油水分离器的船舶,有的船员不知如何操作,有的知道操作也不实用,大部分的船舶防污设备缺乏正常有效的维护保养;部分船员随意排放污染物,还有少数船舶直接将舱底水排放人内河,造成水域污染。
3、油水分离器使用率低
根据《内河船舶防污染结构与设备规范》要求,主机总功率大于或等于220千瓦的船舶,必须配备油水分离器;主机总功率达不到规范要求的船舶,在机舱配备污油桶(柜),装存机舱污油等。在船舶实际运营中,船舶油水分离器使用率低,有的甚至不使用。
4、油污水接收处理设施匮乏
按照《内河船舶防污染结构与设备规范》要求,凡是未装设油水分离器的船舶,其油污水必须储存到船上指定的容器,且定期排给岸上油污水接收处理设施。由于目前绝大多数港口、码头没有配备污油水接收处理设施,故大部分没油水分离器的船舶其油污水倒入岸边或由私人小船收购,有的甚至直接排入内河中。在检查中,海事部门也要求港口企业配备污水接收处理设施,但该设备造价高,使用过程中支出大,有了这些设备,港口企业增加了成本,因此,多数港口、码头没有装设或者装设了也很少使用。
五、内河船舶防污染应对措施
1、以人为本,控制污染物的排放。提高船员的防污染意识。建立内河船员培训考核机制,定期开展船员防污染培训,同时对内河散化船、内河液化气船、内河油船船员进行安全知识及安全操作专项培训,发专项证书,持证上岗;对于内河船员培训机构也要加强管理,提高培训质量,提高内河船员素质。
2、提高监督管理人员水平。对监督管理人员进行专门培训,实行职业准入制度,进一步完善监督管理机构和制度,以适应防污管理发展的要求。在日常动态巡航中管理部门应有针对性地进行防污检查,并与静态防污专项检查结合,避免船舶违章排污。
3、主管机关应加大对老旧船舶的排查力度,检查机舱中舱底水管系实际布设情况,看是否有直接将机舱污水排泄管路连接到压载水管路系统等非法管路的存在。另一方面,主管机关应加强对到港船舶防污染设备的监督和检查力度,落实航运公司对船舶防油污设备硬件上的投入以及确保船员正确使用防污染设备,并能依据公约达标排放,严格执行安全管理体系中对防污染设备定期检测、按期维护保养等工作要求,确保船上关键性防油污设备的可靠运行,最大程度减少船舶油污染造成的危害。如确保油水分离器的正确和正常使用,主管机关可定期对处理后的水质进行取样测试其含油浓度,对于不合格的油水分离器必须责成船方立即采取改进措施。
4、落实船舶溢油处置和应对措施。不同规模的船舶溢油事故的发生原因是不相同的,不同的船舶溢油规模所带来的溢油应急解决方案也是不同的,熟悉和掌握溢油事故原因与溢油规模之间的关联,掌握解决不同规模的溢油事故的应急方案,制定适合本地区的油污应急预案,储备相应的设施。有必要在国家的统一部署下,建立统一的溢油响应协作机制 ,整合各部门的力量,统一指挥,合理分工,以便及时和有效地开展事故溢油的控制与处理工作,将油污染对环境造成的影响降至最低限度。
5、改善船舶条件,降低污染物的排放。一要加快内河船舶标准化进程。逐步淘汰落后船型。通过优惠政策,扶持一些低污染的大型标准船舶的投入,规范内河船舶防污设施配备检验标准,从而保护内河水域环境,保障水上交通安全,促进内河航运可持续发展;二要提高内河船舶防污染设施的质量。从内河船舶的实际情况出发,研究出操作使用简单、方便,工作安全可靠的经济实用型的防污染设施,减轻日常维修保养的工作量,确保防污设施的使用率。
6、加快建设污油水接收、处理设施。污油水接收、处理设施投资大、见效慢,建议采用国家补贴、地方投资的方式加快港口、水上加油站等污油水接收、处理设施的建设步伐,尽快设置配备与本港吞吐能力、到港船舶种类相适应的接收、处理设施。
7、转变管理模式,加强监管力度。建立健全内河船舶污染防治法规体系。提升内河船舶污染防治立法层次,制定全国性的“防治船舶污染内河水域环境管理条例”,全面指导和规范船舶污染防治工作,使执法人员在执法过程中真正做到有法可依。并根据实际需要与国际接轨,将国际公约具体化、国内化。
8、强化防污染的现场监督。各级海事主管部门应加强现场监督检查,严肃查处船舶污染行为。加强对船舶“油类记录薄”的签发和管理,一旦发现船舶防污染设备的状况与证书内容不符,或该船对水域环境产生污染时,应禁止船舶离港。处罚作为一种强制手段,在增强船员的防污意识,扼制船员的违章操作性排放,保护内河环境方面能起到积极的作用。海事主管部门在加强执法力度的同时可建立污染报告以及奖惩制度,加大故意排放油类物质的处罚力度。在对船舶进行检查时应认真负责,实事求是,对于违章操作屡教不改,产生严重污染的船舶,加大处罚绝不手软。
六、船舶油污水处理
1、根据船舶产生的油污水量的多少,一般可以在动力舱设置油污水处理装置,以处理舱底含油污水。根据舱室的大小、机械设备数量、舱室分布情况,可以设单个舱室的油污水处理系统,也可以将全船油污水通过输送泵统一收集在油污水贮存舱内,再通过油污水处理装置集中处理,经处理后排放的油污水满足《73/78防治公约》的要求,排放水的含油量不大于15ppm。通过油份浓度计监测排出水的含油量,当含油量超过排放标准时,将不合格的水返回舱底继续处理知道合格。
2、按照MEPC.107(49)决议对油污水处理设备技术条件的修改,原来普遍采用的重力法分离油污水技术已不能满足处理含表面活性剂的C类试验液的要求,因此,需对油污水处理设备进行改进,在重力分离的基础上采用超滤、膜分离、化学破乳等方法以处理乳化状态下的油污水。
3、考虑到油污水对水域污染的严重性,及时经过油污水处理装置处理后的排放水达到国际排放标准,在部分水域、港口将来也会受到排放的限制,可以将舱底油污水通过国际通岸接头至码头接受设施,在港口外可以排至接受船。
4、经油污水处理装置处理后排出的油污可以进入焚烧炉焚烧,或通过通过国际通岸接头至码头接受设施,在港口外可以排至接受船。
5、油污水处理及排放:
(一)油污水经处理后达标排放。
(二)在限制水域不处理排至接受设施。
七、结束语
必须深刻的认识到内河加油船舶油污水的危害,进而采取更加有效的措施来处理内河加油船舶油污水,确保油污水不会对周边的水域环境造成不利影响。
【参考文献】
[1]赵国钢.船舶防污染及事故污染应急工作浅析[J].中国水运(下半月).2009(01)
篇7
【关键词】油田 水处理系统 过滤器 性能 研究
目前我国油田的生产方式大部分以注水开发为主,但是油田已经进入了高含水期,为了保证油田的安全、稳定的生产,就必须要将污水处理完毕后返回到注地层,这样才能在不破坏地层平衡的前提下继续生产。过滤器是油田水处理中重要的设备,也是污水处理的关键步骤,所以油田和相关的设计单位将过滤技术作为研究的重点,用以提升水处理系统过滤器的性能。
1 油田污水处理的现状
在油田的生产中产生的污水主要包括钻井污水、油田采出水以及其他的含油污水等。在目前的油田的开采中一般使用注水开采的方式,在采油井中原油与水的混合物会被重新返回到地面,虽然使用了水处理的技术,但是由于油田开采的年限比较长,部分地区的含水率已经达到90%以上,为了满足油田注水水质的要求就必须采用新的水处理技术或者过滤器。由于油田污水的种类过多,同时受到地层以及处理技术等限制,给油田水处理带来很大的困难。油田污水处理后返回到地层,要对水中的油、悬浮物等多项指标进行严格的把控,避免对地层产生污染,如果油田污水处理后进行排放,也要满足污水排放的标准,这样才能做到高效、安全的生产。我国水资源匮乏,将油田污水处理后变为饮用水这是以后水处理研究的重要方向。
2 油田水处理系统过滤器性能研究
2.1 双滤料过滤器
双滤料过滤器在油田水处理中对悬浮物有着明显的效果,该过滤器的上层是采用核桃壳轻质的滤料,下层是石英砂等重质的材料,主要的工作原理就是在双滤料过滤器中有不同的空隙和多层过滤设备,油中的水分和悬浮的颗粒在不同大小的空隙下逐层的被拦截和筛除,污水从上层轻质滤料中过滤后大颗粒的悬浮物都会被留在过滤层上,剩下的污水再次经过下层的重质滤料将小颗粒的悬浮物滤去,经过多层的过滤就能够满足污水处理的要求。在实际的使用当中,含油污水的含油量为30mg/L,悬浮物在40mg/L的情况下,经过双滤料过滤器处理后的水质含油量小于6mg/L,悬浮物小于4mg/L。
2.2 核桃壳过滤器
核桃壳过滤器就是采用核桃壳的滤纸层作为主要的过滤材料,核桃壳本身的亲水性很强,经过特殊的处理,自身的吸附能力得到很大的提升。使用核桃壳过滤器过滤完毕后还可以进行反洗,这样就能够将滤料逐层分离出来。在反洗的过程中使用搅拌器可以加速核桃壳之间的摩擦运动,同时在深床过滤的共同协同下将悬浮物与油全部的去除。经过对性能的实际测试,在来水含油50mg/L,悬浮物25mg/L的情况下,经过核桃壳过滤器的过滤后,悬浮物和含水油量均小于10mg/L,近年来随着石油生产的要求的不断高,使用了体外搓洗式核桃壳过滤器,但是该设备结构比较复杂,而且操作上比较麻烦,在过滤的过衡中滤料容易受到磨损,甚至出现漏失滤料的现象,所以还需要进一步的完善该过滤设备的性能。为解决筛管被核桃壳堵塞的问题,对筛管进行了改造,在筛管外表面包覆 20 目不锈钢丝网,并用不锈钢带捆扎固定,这样可以有效地防止或减缓粒径较小的核桃壳和其它杂质进入筛管,确保核桃壳滤器正常操作,延长滤料使用寿命,降低操作费用。以上只是临时解决方法,要从根本上解决筛管堵塞的问题,需要对进水管和出水管进行重新设计。目前比较先进的方法是:进水管和出水管采用防堵型水管取代普通的出水筛管,避免了过滤器在运行过程中因搅拌摩擦产生的核桃壳碎屑、鹅卵石碎屑、脱落漆皮和其它悬浮杂质等与污油粘附在一起堵塞筛管。
2.3 改性纤维球过滤器
改性纤维球过滤器是一种新型的过滤分离技术,过滤完成后采用机械搅拌的方式进行反洗,可以实现自动化的操作。改性纤维球去除油及有机物的机理为:直接拦截、惯性拦截和电化吸附。滤前水质含油≤15mg/ L,悬浮物≤10mg/L;滤后水质含油≤5mg/ L,悬浮物≤2mg/L。改性的纤维丝具有亲水疏油性,反洗再生性能好,是目前较理想的适合于含油污水处理的精细过滤设备。对于低渗透的油藏的注水处理非常的理想。改性纤维球因为进行了特殊的化学处理,所以亲水疏油特征很明显,在过滤的过程中水分直接进入到改性纤维的表面,这个样就可以将油中的水分分离开来。在反洗阶段的是从上到下对滤料进行冲洗,将改性纤维表面的原油彻底的清洗干净,实现了良好的污水处理。经过实际的测试,来水含油在40mg/L,悬浮物在40mg/L的情况下,使用改性纤维球过滤器可对污水处理的结果为:悬浮物小于3mg/L,含水油量小于4mg/L。为了满足油田的生产要求以及高精度处理的需求,对过滤器的内部进行了特殊的改造,主要是移动搅拌器的位置,安装在底部,然后在过滤器的上端安装滤料压紧装置。在对污水处理的过程中首先将滤料进行压紧,然后污水就能够流进下层的过滤器,在这种改造的过程中更加有利于悬浮物的彻底清除,提高了纤维球过滤器的精度。
3 总结
总而言之,随着我国现代科技的不断进步,在油田水处理过滤器设备的研究上已经小有成就,基本能够满足油田污水处理的要求。但是在实际的运行中还是存在一定的问题,主要表现在漏失滤料、反洗效果差等问题,所以在今后的油田水理过滤器设备的研究中要要借鉴国外先进的过滤技术不断提升自身的性能,满足污水处理高标准的要求,同时要将油田企业发展的理念融合进去,提高我国油田水处理过滤器的技术水平,给企业带来更多的经济效益。
参考文献
[1] 赵军凯,谭耀模,谭家祥,张春建,张晓冬.渤海曹妃甸11-1/2油田生产水处理和注水系统的改进[J].石油工程建设,2007,(01)
[2] 王义新,魏国强,安红梅,陈文,韩飞船.信钢连铸浊环水系统高速砂滤器改造为核桃壳过滤器的实践[J].连铸,2004,(02)
篇8
关键词:石油开采;污水处理;环境危害
1 概述
石油是我国工业发展的基础性能源之一,随着工业的发展速度越来越快,对石油的需求量越来越多,给石油企业带来巨大的挑战,在新型油田勘测难度不断加大的情况下,利用先进技术对老油田进行深度开采,已是石油企业当前采取的主要措施。开采深度不断加深,原油中含水量不断增多,水中所含有的大量油类、悬浮物、重金属等成分对水体、农作物、土壤、人体等均具有较大的危害。
2 石油开发中污水对环境的危害
2.1 石油污水中污染物的危害。①石油气及石油烃的危害。含油污水或原油中含油的石油气或者烃类物质一旦泄露,会对土壤和水体产生严重污染,高于一定浓度值时,会影响土壤中农作物的生长或者使水体中鱼类产生特殊味道,影响其经济价值,若泄露过多,可能会给高等生物带来危害。②可溶性盐类物质的危害。石油采出水中含盐量较高也会对环境造成污染。一般采出水中盐类的含量远远高于海水中3.5%的含量,这就极大的影响了植物对土壤中水分和营养物质的吸收能力;高浓度盐水可能改变土壤的力学结构,破坏植物根系对空气和水分的运输。③重金属的危害。重金属对于酶的活性具有极强的干扰能力,可限制或影响生物体内正常的生化活动,造成对生物内部组织器官、神经系统、造血组织等的严重伤害。④化学添加剂的危害。石油开发过程中,需要用到多种化学添加剂,以提高开采率。化学添加剂的危害性主要来自于可溶性化学物质,这是由于溶解后的化学添加剂易于被生物体摄入体内;易挥发物质同样也会对生物体产生危害,引起急性中毒等恶性事件。对于不可溶的化学添加剂,则由于其缓慢的讲解速度,可能产生长期性的二次危害。
2.2 石油污水的来源。①采出水。采出水是从原油和天然气中分离出来的地层水,可以是基岩水或基岩水与注入水的混合水。采出水主要来自地面加工的脱盐废水或自来洗净水。采出水约占石油开发中总污染物的98%,是主要的污水来源。采出水中含有的杂质会对生态环境带来危害,如盐类、重金属类的可溶性固体、悬浮或溶解的原油、固体颗粒等其他一些具有危害性的化学物质;除以上天然杂质外,开采过程中使用的各种化学添加剂也是重要的污染物,如混凝剂、分散剂、除氧剂、表面活性剂、除垢剂等一系列为提高开采率而添加的化学试剂。②钻井污水。钻井污水的成分主要由被钻岩石及采用的钻井、洗井试剂的成分决定,主要包括钻屑、石油、粘土控制剂及稳定剂、加重剂、稳定剂、剂、亲和剂,以及特有的重金属污染物,如铅、锡、铬、钡等,重金属部分是天然存在,另一部分是加入钻井液体系的各种材料。③其他类型污水。石油开发是一项复杂、综合的大型工程项目,在开发过程中含油污泥的堆放引起的渗透水、清洁设备后产生的洗涤水、油气田地表径流的雨水、由于安全防护措施不到位发生的事故性泄露和排放引起的水体污染以及生活污水等。
3 石油企业应采取的对策
3.1 建立HSE管理体系,依靠科学的管理减少污染物的排放。健康(Health)、安全(Safety)与环境(Enviromen)管理体系,简称为HSE管理体系,是集合了各国同行管理经验优势而形成的,可适用于各国石油、天然气工业的管理体系。HSE管理体系的最大目标是追求企业生产过程中实现零事故、零伤害和零损失的管理目标,这一目标的实现有助于企业的安全生产及长远发展,是符合我国当代绿色经济发展要求的一项管理策略。石油企业应根据HSE管理体系的要求及国家的相关政策,建立完善的管理体系,明确各部门及各岗位工作人员的责任,依靠科学的管理和先进的技术,最大限度的降低企业生产的污水排放,为企业的可持续发展提供制度保障。
3.2 提高污水处理技术。高效絮凝浮选技术的研发及应用,大大提升了污水处理效果,可实现3s内彻底分离油水,且去油率高达90%以上;光催化技术解决了TiO2纳米颗粒材料由实验研究到工业应用的关键性技术难题;磁性分米净化技术在活性污泥中加入少量磁铁粉末后,可实现进一步循环利用;生物强化技术进一步优化了传统生物法的净化效果,降低了处理成本;NBR技术作为一种高效的废水处理工艺,可实现对废水中微生物有效截留,从而使水质达到排放标准;除以上方法外,生物法和物理化学组合技术,如电-生物耦合技术、化学模拟生物降解处理技术和超声-电化学联用技术也不断应用到石油企业废水处理工艺体系中,大大减少了污水的危害。
3.3 加强技术人员的培养。油田污水处理技术的研发及应用,需要具有专业理论知识、创新性思维及探索精神的人才,人才的引入和培养是企业进行技术创新,降低污水排放,提高经济效益的关键。重视基层污水处理人员的作用,将基层工作人员的经验及技术作为进行污水处理技术创新的基础,为技术创新提供基础保障及可靠支持;定期组织基层人员的培训工作。通过培训,使基层污水处理人员及时了解最新的处理技术。
3.4 研发石油污水深度处理与回收技术。石油企业生产面临的困境之一是水资源短缺,石油企业生产中的新鲜水少部分蒸发流失,大部分则成为了工业废水,造成了极大的水资源浪费。利用先进的处理技术,对生产污水进行深度处理,达标后可再次回收利用,成为企业的绿化、施工、清洗、冷却水或脱盐补水等,尤其是最后两项,是企业生产不可或缺的工业用水。解决污水处理及回收利用的技术难题,可有效节约企业的生产成本,提高企业经济效益。
4总结
石油污水对环境造成的危害是巨大的,若不对其进行有效处理,则在影响周边环境的同时,也会影响企业的发展,从而危害到国家经济的发展。对于石油企业来说,建立科学的管理体系,利用先进的科学技术提高污水处理效果,加强人才的培养是当前面临的主要问题,也是利用技术创新进行污水处理,实现企业长远发展的有力保障。
参考文献:
[1]蔡钊荣.油田含油污水处理及回用技术[D].中国海洋大学,2006.
[2]孙立波,杜艳蕾.海洋石油平台污水处理技术现状及发展趋势研究[J].化工管理,2015,12:99.
[3]吴莉娜,陈家庆,程继坤,彭永臻,孔惠,周翠红,朱玲.石油化工污水处理技术研究[J].科学技术与工程,2013,15:4311-4317.
[4]张超,李本高.石油化工污水处理技术的现状与发展趋势[J].工业用水与废水,2011,04:6-11+26.
篇9
【关键词】含油污水;纤维球;评价方法
1、概述
随着油田污水处理规模的扩大和技术的深入发展,纤维球过滤技术在新疆油田得到广泛应用,纤维球过滤器在整个处理流程中起着重要作用,水质的最终净化与稳定主要在纤维球过滤器中进行。
纤维球是用普通的纤维材料加工制作而成的一种球状滤料,与传统的钢性滤料相比,纤维球具有孔隙率高、比表面积大、吸附性能好、质量轻、弹性好等特点,可有效地增大滤床的截污纳垢能力。由于该材料具有疏水亲油性,吸附油污不易清洗,不能用于含油污水处理。
对普通纤维球材料表面经过改性(改变亲油性)处理,使之具有疏油亲水性,用其加工制作而成的一种球状滤料。该滤料具有吸附油污易清洗的特性,可以用于含油污水处理。
其主要特点是经过本质的改性处理将纤维滤料由亲油疏水型改变为亲水疏油型,使得纤维球不易粘油,便于反洗再生。改性纤维球属于弹性滤料,空隙率大,其滤料直径可达几十微米甚至几微米,因此滤料比表面积大,过滤阻力小,使得过滤器滤速高、截污量大、工作周期长。其改性后特别适合于含油污水的处理。
2、纤维球/改性纤维球的评价方法
注:油污可洗率是改性纤维球的指标,纤维球不具备这一项指标。
文章就部分项目测定方法列举如下:
3.耐破碎性的测定方法
(1)原理
通过模拟现场使用状况,将纤维球/改性纤维球放入蒸馏水中进行搅拌,计算完整纤维球/改性纤维球碎屑的比重,测定纤维球/改性纤维球的耐破碎性。
(2)试剂与材料
实验用电动搅拌器一台,转速1500r/min、纤维球/改性纤维球、蒸馏水、容器、烘干箱
(3)分析步骤
a将干燥的纤维球/改性纤维球先称重,再放入容器中,按1:2的比例添加蒸馏水。
b使用搅拌器对纤维球/改性纤维球与蒸馏水的混合物以1500r/min的速度连续搅拌24小时。
c统计出完整的纤维球/改性纤维球个数,并将其烘干称重,计算出纤维球的破碎率,≤5%的为合格。
4.涤纶丝强度的测定方法
采用现行的《化学纤维、短纤维拉伸性能试验方法》(GB/T 14337-2008)进行测定。
(1)原理
单根纤维在规定条件下,在等速伸长型拉伸仪上将纤维拉伸至断裂,从负荷-伸长曲线或数据显示采集系统中得到试样的断裂强力、断裂伸长、定伸长强力、初始模量等拉伸性能的测定值。
5.耐酸性的测定方法
(1)原理
测定纤维球/改性纤维球在酸溶液中浸泡前后的外观和物理性能,即可比较纤维球/改性纤维球的耐酸性。
(2)试剂及材料
35%盐酸溶液、75%硫酸溶液、65%硝酸溶液、纤维球/改性纤维球、烘干箱、烧杯、玻璃棒
(3)分析步骤
a将纤维球/改性纤维球用蒸馏水浸泡30min,并用蒸馏水冲洗3次。
b取出纤维球/改性纤维球放在烘箱中,在80℃的条件下烘干30min,取出后放入干燥器冷至室温。
c按照《化学纤维、短纤维拉伸性能试验方法》(GB/T 14337-2008)的方法测定纤维球的涤纶丝强度,做好记录。
d将不同的纤维球/改性纤维球分别浸泡在盛有35%盐酸溶液、75%硫酸溶液、65%硝酸溶液的烧杯中,用玻璃棒搅拌5min,再静置浸泡30min后取出。
e用蒸馏水冲洗纤维球/改性纤维球,直至冲洗水的PH值呈中性。
f按步骤b进行操作。
g参照《化学纤维、短纤维拉伸性能试验方法》(GB/T 14337-2008)测定纤维球/改性纤维球的强度,与实验前的强度对比,差值小于5%的算合格。
总结
本课题主要研究了纤维球/改性纤维球在生产实践中的技术要求及评价方法,特别是在处理稠油污水这种成分相对复杂的含油污水时,纤维球/改性纤维球更容易结块、积泥、松散,新疆油田重油开发公司运行纤维球过滤器已有十年之久,认识到纤维球/改性纤维球需要有一定的评定指标和检测方法,才能保证纤维球在生产实践中达到最大的利用率,降低成本。通过本课题的研究,主要得出以下结论:
1、改性纤维球滤料适合稠油污水的处理,但在我国还没有统一标准,只有企业标准,在生产运行中对纤维球滤料的次、好没有系统的鉴别。针对这种现状,需要制定适合实际生产的执行标准。
2、由于稠油污水成分相对复杂,温度较高,更容易造成纤维球/改性纤维球的失效,在生产运行中,对纤维球过滤器的参数调置十分重要。
篇10
关键词:清洁生产 污泥回注 降废减排
一、概述
清洁生产的目的就是节能、降耗、减污、增效,清洁生产从本质上来说,就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略,减少或者消除它们对人类及环境的可能危害。
发达国家在20世纪60年代和70年代初,由于经济快速发展,忽视对工业污染的防治,致使环境污染问题日益严重。公害事件不断发生,对人体健康造成极大危害,生态环境受到严重破坏,社会反映非常强烈。环境问题逐渐引起各国政府的极大关注,并采取了相应的环保措施和对策。
二、各油田应用的污泥处理技术
油田在开发和生产过程中产生的污泥,由于污泥量大、矿化度高,直接外排会造成土壤板结和碱化,对周围环境造成影响,并且污泥中所含的烃类等有害物质对环境危害较大。
污泥的最终处置和利用是目前污泥处理与处置的一个难题。由于各油田污泥种类及油田环境的差异,目前各油田采取的处理污泥措施也不尽相同,其主要方法分为:
1.物理化学处理
物理化学处理方法优点可使原油回收,达到综合利用的目的,但需要增加处理装置,投加化学药剂,处理后仍有污水、废渣排放,处理费用较高。
2.生物处理
生物处理方法节约能源,无需化学药剂,但菌种培养困难,处理周期长,不能回收原油。
3.焚烧处理
焚烧处理法对有害有机物处理彻底,但需焚烧装置,通常需加入助燃燃料,有废气、粉尘排放,造成二次污染。
4.掩埋、用作辅料
对于固体悬浮物含量很高,含油量较小的污泥,可以通过投加增强剂调配后,作为油田井站路基辅料应用,还可以用作铺路、制砖等的辅助材料,但对含油量较高的污泥无法处理,尤其是污泥掩埋还会对地下水造成污染。
5.污泥回注技术
污泥回注技术就是利用采油产出水中的污泥大部分来自于地层,与地层有良好的配伍性。以污泥为基本原料,采用化学处理方法,加入适量的悬浮剂、分散剂等添加剂与污泥调配成黏稠的乳化悬浮液,悬浮其中的固体颗粒、延长悬浮时间、增加注入深度,有效地提高封堵强度,并使油组份分散均匀,形成均一、稳定的乳状液。可以降低调剖成本,减少水驱无效水循环,提高水驱质量,并对提高油田整体开发效果都具有十分重要的意义。
三、文三污水站污泥处理现状
中原油田采油一厂文三污水站1996年应用“油田注入水水质改性技术”、 2005年应用“含油污水除铁降泥技术”、 2008年应用“化学预氧化污水处理技术”。这一类污水处理技术是将油田采出液经脱水处理后形成了净化油和油田污水。油田污水在再生处理过程中,在除油罐、沉降罐和缓冲罐等底部形成的粘稠污泥、井场内的落地原油回收后的污泥,因此产生的污泥残渣量较大。残渣是处理采油污水时产生的一种固体杂质,主要成分是从油层中带出的泥砂、石油类、盐类、腐蚀产物、有机物和微生物等,经压滤去除部分含水后形成的固体废物,残渣外运至堆放场晾晒后进行后续处理;同时,为了达到防止干燥的污泥残渣粉尘飞扬,在堆放场安装了喷淋防尘设施,定期喷洒清水,浪费了大量的清水资源。因为污泥量大,一般采用征地存放、掩埋等方法处理,既造成巨大的经济投入,又不利于环境保护。
另外,文三污水站自1999年开始接收采油一厂在实施增产、酸化、压裂等各种措施井产出的各种废液,废液组成复杂,既有大量的无机物、有机小分子,又有高分子添加剂及油类物质,是一种高度稳定的含有悬浮物、胶体溶胶和高分子化合物溶液的多级复合体系,且比重较高,泥浆量大,致使废液池内设备负荷过大,处理设备易损坏,处理完废液后都要对废液池进行人工清污,增加员工劳动强度,增加了生产成本支出。
四、以有效措施确保清洁生产目标实现
随着人们环保意识的加强和国家环保法令法规的不断健全,污泥无害化处理将成为油田的必然选择。污泥回注地层,不仅可以对高渗透层实施有效封堵,又解决了污泥的最终出路及二次污染问题,还能确保注入水质。
含油污泥回注调剖技术是利用含油污泥与地层的良好配伍性,用含油污泥中的泥组分、油组分,加入适量添加剂,不仅能悬浮其中的固体颗粒和延长悬浮时间,还能有效地提高封堵强度,使油组分分散均匀,形成均一、稳定的乳状液。
污泥回注工艺在现场应用中有两种方式,一是可以根据实际情况直接回注不生产废弃地层;二是用于孔隙型油藏深度调剖,可以达到调驱增油的目的。
现场回注污泥从污水处理站运往井场卸入搅拌池中,在搅拌情况下,用加灰漏斗慢慢加入一定量的悬浮剂、添加剂和固相颗粒,将污泥浆搅拌分散均匀后,采用调剖专用泵将污泥浆-污水交替从油管以低于正常注水的排量注入井底,注泥过程中控制好压力及排量,井口接流量计和压力表。
目前文三污污水处理系统中产生的污泥均通过回注方式进行无害化处理。针对作业废泥浆难处理的实际问题,采取不再卸入文三污废液池里,直接送到井场回注。
五、效益评价
随着污水处理技术的发展,残渣产生量逐年呈下降趋势,文三污水站2009年,回注污泥10192吨;2010年回注污泥9646.57吨,其中包含2009年剩余700吨;2011年回注污泥8007.772吨,其中包含2010年剩余904吨;2012年回注污泥5963.73吨,实现污泥完全回注,残渣堆放场首次实现零存放。
污泥回注后,产生了较大的社会效益及经济效益:
1.避免了残渣在堆放场的存放,杜绝了二次污染。解决了原来污泥难以处置的问题,具有巨大的环保效益。
2.减少了用于堆放残渣的装载机的使用台班次数,原来每年使用15次,装载机为1300元/台班,可节省运费2万元/年。
3.减少了用于残渣堆放场喷淋施设的清水量,残渣堆放场有喷淋喷头12个,每个喷头用水量为1m3/h,每年可节约4500m3清水资源。
4.减少了处理废液泥浆的费用,泥饼的压滤和外运工作量将大大减少。拉运泥量车数从每天8~10车减少到3~5车,泥量数从每天20~30吨减少到15~20吨。可减少翻斗车运行时间2小时/天,翻斗车330元/台班,可节省运费3万元/年。
5.作业废泥浆比较粘稠,直接上料压滤,很容易污染滤布及滤板,废液泥浆的直接回注,大大减少了更换滤布和滤板的数量,每年可少换滤布200余张,节约费用4万元。同时减少了搅拌机、上料泵、及压滤机等设备的运转时间和电量的损耗。
合计每年可节约成本支出十万余元,同时,保护了周边环境,达到降废减排、清洁生产的目标,取得了较大的社会效益。
六、结论