油田工业污水处理的应用研究

化学工程师Sum 247 No. 04Chemical Engineer2016年第04期D0I: 10.16247/j.cnki.23-1171/q.20160446宗油田工业污水处理的应用研究述孙莉莉(大庆油田化工有限公司东昊公司表活剂厂,黑龙江大庆163000)摘要:石油行业产生的油田污水具有量大污染严重难处理等特点,而传统的油田污水处理剂效果不是特别理想。根据大庆油田实际排放的污水中各物质的含量,选定采用先采用生石灰与HO2组合,除去大部分的硫化物,再采用碳质吸附剂多级吸附,达到生产要求。关键词:油田污水;吸附剂;多级工艺中图分类号:TE992.2;TE132.1文献标识码:AResearch progress of oilfield wastewater treatmentSUN Li-li(Donghao Co. , Ld, Daqing Oilfield, Daqing 163000,China)Abstract :The olfeldl sewage is large amount, heavy polluted and unworkable. The traditional treatment is notefficient. According to the content of each substance in the sewage, calcium oxide and H2O2 combination wasadopted to renove sulfur and multi-stage adsorption by carbon absorbent. The results meet the requirements.Key words:oilfield sewage ; adsorbent;multi-stage absorption目前,中国绝大多数油田开采已进人中后期,而采出油的含水量--般在70%左右,甚至部分油田的2油田污水的处理技术含水量达到90%以上。国内全部油田的污水日处理量非常巨大，若将不经处理的含油污水直接排放，油田污水的处理技术包括物理法、化学法、物会造成水源及土壤等的污染，且会增加火灾隐患,理化学法和生物法。物理法利用重力分离、粗粒化、给居民造成生命威胁和国家的经济损失。所以对采离心分离、过滤分离、膜分离等方法.21,主要除去油油废水进行有效处理(或用于回注),在满足油田开田污水中的油类和固体悬浮物等。化学法利用絮凝采过程中注水量要求的同时,也可减轻对环境的污法和化学转化法除去油田污水中的部分胶体和溶染,即为油田带来经济效益,又有利于油田的发展,解性物质(其他几种方法不能处理的),特别是乳化油处理效果显著。油田污水的物理化学法包括吸附达到一-举两得、事半功倍的作用。法和气浮法。1处理油田污水的意义.吸附法利用油田污水中的溶解性物质在多孔固体吸附剂表面上进行吸附。因此,吸附剂即吸附大庆油田化工有限公司东昊公司表活剂厂的过程的基础,可决定吸附效果的好坏。且吸附法可采油污水中主要包括盐类、硫化物、悬浮物、原油、作为离子交换、膜分离等的预处理,也可以作为深有害气体、有机物、微生物及泥沙等成分,其中硫化度的处理手段。吸附法进行水处理的优点有很多，物不仅会腐蚀设备和管道，造成设备的损耗和维即适用范围广、回收利用率高、处理效果好等优点。修,且恶化水质。因此,处理不达标的含油污水己阻因各地油田含油污水处理工艺和经济性要求存在碍油田可持续发展的因素,所以,如何根据具体情差异,可以针对实际情况选用相应的吸附剂。活性况采用最佳工艺处理含油污水,已成为石油领域需炭为常用吸附剂，它不仅对溶解油的吸附效果好，要攻克的课题之- -。且能有效地吸附污水中的其它有机物,但吸附容量局限在30~80mg"g'、成本价格高、回收率利用率低，这些均限制了活性炭的应用。收稿日期:2016-01-05生物法即中国煤化工专化胶体状作者简介:孙莉莉( 1982-),女,黑龙江省大庆市人,技术员, 2006年的有机污染物CNMH质,净化污毕业于沈阳工业大学,过程装备与控制工程专业,本科，主要从事化工设备管理工作。K。2016年第04期孙莉莉:油田工业污水处理的应用研究47综上所述，油田污水的处理方法都存在局限未完全,内部氢和氧较多,孔隙多、表面结构较丰性。在实际生产过程中,采用单一方法越来越达不富,比较容易进行化学改性,且价格较低。低温炭化到生产需求,通常结合多种方法,形成多级处理工的半焦，可直接进行破碎活化，制备工艺流程简单，艺,使水质达到排放标准。生产成本较低。改性后的活性半焦比表面积低,且2.1 固体吸附剂孔隙较多,活性强度高,再生利用高,降低生产成固体吸附剂是指能够阻止并吸留或吸附被测本。物质的颗粒状或纤维状固体。常见的颗粒状吸附剂我国北方地区褐煤分布较广，具有含碳量低、有硅胶活性AL203、 活性炭、无色陶瓷陶土、分子水分多、易风化等特点,是极易获得的廉价原料。褐筛合成树脂、CaO及CaCO3等。固体吸附剂有吸附煤是一-种天然离子交换剂和吸附剂，能够较好的去容量大、价格低廉且热稳定性好等优点,同时它也除多种污染物,饱和后的褐煤仍可作为燃料,不仅具有结构及表面不均匀的缺点。避免了二次污染问题,而且饱和的褐煤的低位发热2.1.1碳质吸附剂碳质吸附剂有活性炭、膨胀石值有所提高。目前,制备褐煤吸附剂的工艺一般是:墨、煤基吸附剂。陈晓玲B在处理机械加工时产生的褐煤炭化,然后粉碎粒径小于0.1mm,再加入沥青粘含油污水的过程采用活性炭，结果表明:C0D的去结剂,最后压块成型。除率超过90% ,油类的去除率在88%以上。膨胀石用半焦或褐煤作为吸附剂原料的原因有:(1)墨利用其疏水亲油性，可在水中进行选择性吸附,原料来源广泛、价格低廉;(2)主要成分是亲油性物且吸附量较大。邱滔[4)等 在深度处理油田含油污水质，除油效果好;(3)活化方法不同，比表面积、孔过程中采用膨胀石墨,结果表明:膨胀石墨处理为容、表面酸碱性不同,处理效果可调节;(4)用过后16.3L.g",其处理能力优于纤维球。煤表面上羧基酸的废吸附剂可作为燃料,无堆放填埋等二次污染。和酚羟基官能,其可作为改性的基础。周久锐[5采用生石灰对废水的絮凝、沉降脱色等处理效果焦炭处理含油污水,发现焦炭吸附乳化油和部分悬明显优于普通石灰优点有:可凝结废水中的胶体微浮物，排放后的污水含油量降低了33mg.L-+ 左右，粒,加速分离不溶物;能有效去除P07.sO2、F等已达到国家排放标准。阴离子;还能够根据排污指标进行调整。2.1.2粘土类吸附剂粘土类吸附剂有蛭石和沸根据不同的生产目的，应选取适宜的吸附剂，石。蛭石具有成本价格低、吸附能力强储量丰富及以成本低高效、环保为前提。回收利用率高及可塑性强等优点,应用范围广。天然沸石吸附能力小于人工处理后的沸石，因此,一4多 级处理工艺技术般需要对天然沸石进行活化处理采用于实际生产。2.1.3 新型吸附剂 新型吸附剂包括高吸油性树根据大庆东昊公司的实际排放的污水中各物脂和其它新型复合吸附剂。高吸油树脂优点较多包质的含量，选定采用先采用生石灰与H2O2水组合,括吸油保油效果强、后处理简单、环保等优点,是一除去大部分的硫化物，在采用碳质吸附剂多级吸种极具发展潜力的吸油材料。复合吸附剂包括无机附，达到生产要求。也就是将固体吸附剂和液体除-有机复合材料、天然有机-合成有机复合材料以硫剂相结合,采用此法的原因是:(1)生石灰有一定及其它新型复合吸附剂。的除硫效果,但其溶解度较低,除硫效果不明显，且2.2液态除硫剂低于单--硫酸亚铁的除硫效率;(2)H2O2能够氧化常见的沉淀型除硫剂FeCl,CuCl2,ZnCl2，氧化形成单质硫,具有一定的除硫效果;(3)只有H2O2可性除硫剂H2O2, NaClO, CIO2等。从成本价格上考虑，以氧化多硫并生成高价态的硫酸盐,而除去多硫的处理油田污水的除硫剂选用氧化性除硫剂较多。其原因有:若在氨碱性环境中,多硫可能转化为硫化优点还有脱硫效果好、操作方便、处理废液环保等。氢,会腐蚀设备及管道;若在碱性环境中,多硫会造成Fe2+转化为Fe(OH)2形成沉淀,降低除硫效率;3处理油田污水原料选择(4)Ca2+不会与H2O2起反应,Ca2+t可以与HsS和高在600 ~ 700C较低温度下，煤热解产生半焦，价态的so,反1YH中国煤化工5灰和H2O2结合使用,除硫CNMHG国体吸附剂其比表面积小于活性炭的比表面积，但因其热解尚(下转第63页)2016年第04期王兰:纳米 Fe,O,/壳聚糖复合微球的制备机械搅拌对分散起至关重要的作用,机械搅拌(2)Fe2O3粉末直接加到壳聚糖乙酸溶液中,于适于均匀混合或打开较大团聚体。在反应阶段采用三口瓶中，机械搅拌并逐滴加人质量分数为2%的机械搅拌，防止反应产物在反应微区的聚集,使反应NaOH溶液,经过反应,先得到壳聚糖微粒,再加入混合均匀,若不搅拌,磁粒会向下沉淀,不利于反应戊二醛质量分数为0.5%交联聚合得到磁性壳聚糖的进行,磁粒也可能团聚长大[01。微球。最佳条件是壳聚糖乙酸溶液为0.5% ,需要包2.3搅拌速 度的影响覆3h最为合适。在制备粉Fe2O3体的过程中,在开始阶段，由于(3)均匀沉淀法克服了反应物在溶液中混合不磁性较少,搅拌速度慢些;随着反应的进行,磁粒浓均匀的缺点,因而制备的Fe03粒子粒径小,制备的度增大，要增加搅拌速度.有利于磁粒粒径减小,在磁磁性纳米微球具有磁性,在水溶液中分散性良好，颗力搅拌下,生成物被快速旋转的液流带下，防止了反粒大小均匀,本实验原料易得,制备工艺简单,粒度应磁粒子在反应微区的聚集101。均均,易于工艺化生产。2.4采用均匀沉淀法.均匀沉淀法改善了水热法合成粉体中存在的反应物混合不均匀、反应不可控制等缺点，又克服1]欧延 .邱晓滨,许宗祥等均匀沉淀法合成纳米氧化铁[J].厦门大学学报(自然科学版)2004.43 (6):882 -885.了溶胶-凝胶法使用的金属醇盐成本高的特点"。2] 严新.均匀纺锤形FeO,的制备及其等电性研究[J]华东理工实验表明，在最佳反应条件为Fet+ 浓度为0.2mol●大学学报,2004.30 (5):536- -539.L',尿素为0.3mol.L+,在959C下反应4h,300C下3] 唐振兴,钱俊青壳聚糖凝胶的制备及应用研究[].浙江工业大煅烧3h,所得的Fe20;粉末为砖红色,用吸铁石测其学学报2005,33 (6):610-613.磁性,发现部分粉末有磁性,用电子生物显微镜观4]黄云霞,曹 全喜,卫云鹤,等，零维纳米粉体的制备与吸波性能的研究[]功能材料与器件学报,2004.10 (2):251-254.察,得到纳米Fe2O3粒比较均匀,外观呈规则的圆形5] 马文哲，钱雪峰,印杰等空心超顺磁性四氧化三铁纳米微球的颗粒状,分散比较好。制备和表征[J]无机材料学报,2004, 19 (6): 1407-1410.6]张银燕，尹衍升张 金升,等.纳米四氧化三铁液体稳定性的研究3结论[].化学物理学报,2004,17(1):83-86. .7]陈盛,罗志敏,马秀玲.磁性壳聚糖微球[J]化学通报2003,66(1)以尿素为均匀沉淀剂,硫酸铁铵为原料,制(26):1-6.备了分散性良好球形的Fe2O3 超微粉，最佳反应条8]张 和鹏,张秋禹,谢钢,等.磁性复合微球制备的方法[]化学通报,2005,(1);:1-7.件为Fe+浓度为0.2mol.L", 尿素为0.3mol.L",在9]丁 小斌,孙宗华,万国祥.磁性高分子微球的制备和应用研究进959C下反应4h,300C下煅烧3h,所得的Fe2O3粉末展[J].化学通报,1997,(1):1-5.为砖红色,而且颗粒很小比较均匀。(上接第47页)[2] 刘建兴，袁国清.油田采出水处理技术现状及发展趋势[J].工业用水与废水,2007 ,38(5):20-23.可吸附污水中的溶解性物质;(6)生石灰能够作为絮3] 陈晓玲.活性炭处理含油废水技术试验[J].实验科学与技术，凝沉降剂,能够絮凝HO2氧化的硫;(7)从降低成本2006, 27(5):27-28.方向考虑,生石灰、H2O2和碳质吸附剂的成本较低。4] 邱滔,陈志刚.膨胀石墨深度处理油田废水研究[J].江苏工业所以选择此种方案为最佳工艺。学院学报, 2006, 18(4):11-13.5]周久锐. 焦炭处理含油废水效果研究[J].贵州师范大学学报(自然科学版), 1999, 17(2):46-49.参考文献[1] 陈国华.水体油污治理[ M].北京: 化学工业出版社, 2002.中国煤化工MHCNMHG