油田工業(yè)污水處理的應用研究

化學(xué)工程師Sum 247 No. 04Chemical Engineer2016年第04期D0I: 10.16247/j.cnki.23-1171/q.20160446宗油田工業(yè)污水處理的應用研究述孫莉莉(大慶油田化工有限公司東昊公司表活劑廠(chǎng),黑龍江大慶163000)摘要:石油行業(yè)產(chǎn)生的油田污水具有量大污染嚴重難處理等特點(diǎn),而傳統的油田污水處理劑效果不是特別理想。根據大慶油田實(shí)際排放的污水中各物質(zhì)的含量,選定采用先采用生石灰與HO2組合,除去大部分的硫化物,再采用碳質(zhì)吸附劑多級吸附,達到生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞:油田污水;吸附劑;多級工藝中圖分類(lèi)號:TE992.2;TE132.1文獻標識碼: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,中國絕大多數油田開(kāi)采已進(jìn)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油田污水的處理技術(shù)含水量達到90%以上。國內全部油田的污水日處理量非常巨大，若將不經(jīng)處理的含油污水直接排放，油田污水的處理技術(shù)包括物理法、化學(xué)法、物會(huì )造成水源及土壤等的污染，且會(huì )增加火災隱患,理化學(xué)法和生物法。物理法利用重力分離、粗?；?、給居民造成生命威脅和國家的經(jīng)濟損失。所以對采離心分離、過(guò)濾分離、膜分離等方法.21,主要除去油油廢水進(jìn)行有效處理(或用于回注),在滿(mǎn)足油田開(kāi)田污水中的油類(lèi)和固體懸浮物等?；瘜W(xué)法利用絮凝采過(guò)程中注水量要求的同時(shí),也可減輕對環(huán)境的污法和化學(xué)轉化法除去油田污水中的部分膠體和溶染,即為油田帶來(lái)經(jīng)濟效益,又有利于油田的發(fā)展,解性物質(zhì)(其他幾種方法不能處理的),特別是乳化油處理效果顯著(zhù)。油田污水的物理化學(xué)法包括吸附達到一-舉兩得、事半功倍的作用。法和氣浮法。1處理油田污水的意義.吸附法利用油田污水中的溶解性物質(zhì)在多孔固體吸附劑表面上進(jìn)行吸附。因此,吸附劑即吸附大慶油田化工有限公司東昊公司表活劑廠(chǎng)的過(guò)程的基礎,可決定吸附效果的好壞。且吸附法可采油污水中主要包括鹽類(lèi)、硫化物、懸浮物、原油、作為離子交換、膜分離等的預處理,也可以作為深有害氣體、有機物、微生物及泥沙等成分,其中硫化度的處理手段。吸附法進(jìn)行水處理的優(yōu)點(diǎn)有很多，物不僅會(huì )腐蝕設備和管道，造成設備的損耗和維即適用范圍廣、回收利用率高、處理效果好等優(yōu)點(diǎn)。修,且惡化水質(zhì)。因此,處理不達標的含油污水己阻因各地油田含油污水處理工藝和經(jīng)濟性要求存在礙油田可持續發(fā)展的因素,所以,如何根據具體情差異,可以針對實(shí)際情況選用相應的吸附劑?；钚詻r采用最佳工藝處理含油污水,已成為石油領(lǐng)域需炭為常用吸附劑，它不僅對溶解油的吸附效果好，要攻克的課題之- -。且能有效地吸附污水中的其它有機物,但吸附容量局限在30~80mg"g'、成本價(jià)格高、回收率利用率低，這些均限制了活性炭的應用。收稿日期:2016-01-05生物法即中國煤化工專(zhuān)化膠體狀作者簡(jiǎn)介:孫莉莉( 1982-),女,黑龍江省大慶市人,技術(shù)員, 2006年的有機污染物CNMH質(zhì),凈化污畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué),過(guò)程裝備與控制工程專(zhuān)業(yè),本科，主要從事化工設備管理工作。K。2016年第04期孫莉莉:油田工業(yè)污水處理的應用研究47綜上所述，油田污水的處理方法都存在局限未完全,內部氫和氧較多,孔隙多、表面結構較豐性。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,采用單一方法越來(lái)越達不富,比較容易進(jìn)行化學(xué)改性,且價(jià)格較低。低溫炭化到生產(chǎn)需求,通常結合多種方法,形成多級處理工的半焦，可直接進(jìn)行破碎活化，制備工藝流程簡(jiǎn)單，藝,使水質(zhì)達到排放標準。生產(chǎn)成本較低。改性后的活性半焦比表面積低,且2.1 固體吸附劑孔隙較多,活性強度高,再生利用高,降低生產(chǎn)成固體吸附劑是指能夠阻止并吸留或吸附被測本。物質(zhì)的顆粒狀或纖維狀固體。常見(jiàn)的顆粒狀吸附劑我國北方地區褐煤分布較廣，具有含碳量低、有硅膠活性AL203、 活性炭、無(wú)色陶瓷陶土、分子水分多、易風(fēng)化等特點(diǎn),是極易獲得的廉價(jià)原料。褐篩合成樹(shù)脂、CaO及CaCO3等。固體吸附劑有吸附煤是一-種天然離子交換劑和吸附劑，能夠較好的去容量大、價(jià)格低廉且熱穩定性好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)它也除多種污染物,飽和后的褐煤仍可作為燃料,不僅具有結構及表面不均勻的缺點(diǎn)。避免了二次污染問(wèn)題,而且飽和的褐煤的低位發(fā)熱2.1.1碳質(zhì)吸附劑碳質(zhì)吸附劑有活性炭、膨脹石值有所提高。目前,制備褐煤吸附劑的工藝一般是:墨、煤基吸附劑。陳曉玲B在處理機械加工時(shí)產(chǎn)生的褐煤炭化,然后粉碎粒徑小于0.1mm,再加入瀝青粘含油污水的過(guò)程采用活性炭，結果表明:C0D的去結劑,最后壓塊成型。除率超過(guò)90% ,油類(lèi)的去除率在88%以上。膨脹石用半焦或褐煤作為吸附劑原料的原因有:(1)墨利用其疏水親油性，可在水中進(jìn)行選擇性吸附,原料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉;(2)主要成分是親油性物且吸附量較大。邱滔[4)等 在深度處理油田含油污水質(zhì)，除油效果好;(3)活化方法不同，比表面積、孔過(guò)程中采用膨脹石墨,結果表明:膨脹石墨處理為容、表面酸堿性不同,處理效果可調節;(4)用過(guò)后16.3L.g",其處理能力優(yōu)于纖維球。煤表面上羧基酸的廢吸附劑可作為燃料,無(wú)堆放填埋等二次污染。和酚羥基官能,其可作為改性的基礎。周久銳[5采用生石灰對廢水的絮凝、沉降脫色等處理效果焦炭處理含油污水,發(fā)現焦炭吸附乳化油和部分懸明顯優(yōu)于普通石灰優(yōu)點(diǎn)有:可凝結廢水中的膠體微浮物，排放后的污水含油量降低了33mg.L-+ 左右，粒,加速分離不溶物;能有效去除P07.sO2、F等已達到國家排放標準。陰離子;還能夠根據排污指標進(jìn)行調整。2.1.2粘土類(lèi)吸附劑粘土類(lèi)吸附劑有蛭石和沸根據不同的生產(chǎn)目的，應選取適宜的吸附劑，石。蛭石具有成本價(jià)格低、吸附能力強儲量豐富及以成本低高效、環(huán)保為前提?；厥绽寐矢呒翱伤苄詮姷葍?yōu)點(diǎn),應用范圍廣。天然沸石吸附能力小于人工處理后的沸石，因此,一4多 級處理工藝技術(shù)般需要對天然沸石進(jìn)行活化處理采用于實(shí)際生產(chǎn)。2.1.3 新型吸附劑 新型吸附劑包括高吸油性樹(shù)根據大慶東昊公司的實(shí)際排放的污水中各物脂和其它新型復合吸附劑。高吸油樹(shù)脂優(yōu)點(diǎn)較多包質(zhì)的含量，選定采用先采用生石灰與H2O2水組合,括吸油保油效果強、后處理簡(jiǎn)單、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),是一除去大部分的硫化物，在采用碳質(zhì)吸附劑多級吸種極具發(fā)展潛力的吸油材料。復合吸附劑包括無(wú)機附，達到生產(chǎn)要求。也就是將固體吸附劑和液體除-有機復合材料、天然有機-合成有機復合材料以硫劑相結合,采用此法的原因是:(1)生石灰有一定及其它新型復合吸附劑。的除硫效果,但其溶解度較低,除硫效果不明顯，且2.2液態(tài)除硫劑低于單--硫酸亞鐵的除硫效率;(2)H2O2能夠氧化常見(jiàn)的沉淀型除硫劑FeCl,CuCl2,ZnCl2，氧化形成單質(zhì)硫,具有一定的除硫效果;(3)只有H2O2可性除硫劑H2O2, NaClO, CIO2等。從成本價(jià)格上考慮，以氧化多硫并生成高價(jià)態(tài)的硫酸鹽,而除去多硫的處理油田污水的除硫劑選用氧化性除硫劑較多。其原因有:若在氨堿性環(huán)境中,多硫可能轉化為硫化優(yōu)點(diǎn)還有脫硫效果好、操作方便、處理廢液環(huán)保等。氫,會(huì )腐蝕設備及管道;若在堿性環(huán)境中,多硫會(huì )造成Fe2+轉化為Fe(OH)2形成沉淀,降低除硫效率;3處理油田污水原料選擇(4)Ca2+不會(huì )與H2O2起反應,Ca2+t可以與HsS和高在600 ~ 700C較低溫度下，煤熱解產(chǎn)生半焦，價(jià)態(tài)的so,反1YH中國煤化工5灰和H2O2結合使用,除硫CNMHG國體吸附劑其比表面積小于活性炭的比表面積，但因其熱解尚(下轉第63頁(yè))2016年第04期王蘭:納米 Fe,O,/殼聚糖復合微球的制備機械攪拌對分散起至關(guān)重要的作用,機械攪拌(2)Fe2O3粉末直接加到殼聚糖乙酸溶液中,于適于均勻混合或打開(kāi)較大團聚體。在反應階段采用三口瓶中，機械攪拌并逐滴加人質(zhì)量分數為2%的機械攪拌，防止反應產(chǎn)物在反應微區的聚集,使反應NaOH溶液,經(jīng)過(guò)反應,先得到殼聚糖微粒,再加入混合均勻,若不攪拌,磁粒會(huì )向下沉淀,不利于反應戊二醛質(zhì)量分數為0.5%交聯(lián)聚合得到磁性殼聚糖的進(jìn)行,磁粒也可能團聚長(cháng)大[01。微球。最佳條件是殼聚糖乙酸溶液為0.5% ,需要包2.3攪拌速 度的影響覆3h最為合適。在制備粉Fe2O3體的過(guò)程中,在開(kāi)始階段，由于(3)均勻沉淀法克服了反應物在溶液中混合不磁性較少,攪拌速度慢些;隨著(zhù)反應的進(jìn)行,磁粒濃均勻的缺點(diǎn),因而制備的Fe03粒子粒徑小,制備的度增大，要增加攪拌速度.有利于磁粒粒徑減小,在磁磁性納米微球具有磁性,在水溶液中分散性良好，顆力攪拌下,生成物被快速旋轉的液流帶下，防止了反粒大小均勻,本實(shí)驗原料易得,制備工藝簡(jiǎn)單,粒度應磁粒子在反應微區的聚集101。均均,易于工藝化生產(chǎn)。2.4采用均勻沉淀法.均勻沉淀法改善了水熱法合成粉體中存在的反應物混合不均勻、反應不可控制等缺點(diǎn)，又克服1]歐延 .邱曉濱,許宗祥等均勻沉淀法合成納米氧化鐵[J].廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2004.43 (6):882 -885.了溶膠-凝膠法使用的金屬醇鹽成本高的特點(diǎn)"。2] 嚴新.均勻紡錘形FeO,的制備及其等電性研究[J]華東理工實(shí)驗表明，在最佳反應條件為Fet+ 濃度為0.2mol●大學(xué)學(xué)報,2004.30 (5):536- -539.L',尿素為0.3mol.L+,在959C下反應4h,300C下3] 唐振興,錢(qián)俊青殼聚糖凝膠的制備及應用研究[].浙江工業(yè)大煅燒3h,所得的Fe20;粉末為磚紅色,用吸鐵石測其學(xué)學(xué)報2005,33 (6):610-613.磁性,發(fā)現部分粉末有磁性,用電子生物顯微鏡觀(guān)4]黃云霞,曹 全喜,衛云鶴,等，零維納米粉體的制備與吸波性能的研究[]功能材料與器件學(xué)報,2004.10 (2):251-254.察,得到納米Fe2O3粒比較均勻,外觀(guān)呈規則的圓形5] 馬文哲，錢(qián)雪峰,印杰等空心超順磁性四氧化三鐵納米微球的顆粒狀,分散比較好。制備和表征[J]無(wú)機材料學(xué)報,2004, 19 (6): 1407-1410.6]張銀燕，尹衍升張 金升,等.納米四氧化三鐵液體穩定性的研究3結論[].化學(xué)物理學(xué)報,2004,17(1):83-86. .7]陳盛,羅志敏,馬秀玲.磁性殼聚糖微球[J]化學(xué)通報2003,66(1)以尿素為均勻沉淀劑,硫酸鐵銨為原料,制(26):1-6.備了分散性良好球形的Fe2O3 超微粉，最佳反應條8]張 和鵬,張秋禹,謝鋼,等.磁性復合微球制備的方法[]化學(xué)通報,2005,(1);:1-7.件為Fe+濃度為0.2mol.L", 尿素為0.3mol.L",在9]丁 小斌,孫宗華,萬(wàn)國祥.磁性高分子微球的制備和應用研究進(jìn)959C下反應4h,300C下煅燒3h,所得的Fe2O3粉末展[J].化學(xué)通報,1997,(1):1-5.為磚紅色,而且顆粒很小比較均勻。(上接第47頁(yè))[2] 劉建興，袁國清.油田采出水處理技術(shù)現狀及發(fā)展趨勢[J].工業(yè)用水與廢水,2007 ,38(5):20-23.可吸附污水中的溶解性物質(zhì);(6)生石灰能夠作為絮3] 陳曉玲.活性炭處理含油廢水技術(shù)試驗[J].實(shí)驗科學(xué)與技術(shù)，凝沉降劑,能夠絮凝HO2氧化的硫;(7)從降低成本2006, 27(5):27-28.方向考慮,生石灰、H2O2和碳質(zhì)吸附劑的成本較低。4] 邱滔,陳志剛.膨脹石墨深度處理油田廢水研究[J].江蘇工業(yè)所以選擇此種方案為最佳工藝。學(xué)院學(xué)報, 2006, 18(4):11-13.5]周久銳. 焦炭處理含油廢水效果研究[J].貴州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 1999, 17(2):46-49.參考文獻[1] 陳國華.水體油污治理[ M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002.中國煤化工MHCNMHG