油田含聚污水的處理可以從以下4個方面著手:(1)選用高效絮凝劑,提高含聚污水中膠體的聚并效率;(2)研發截污量大、除油能力強、過濾速度快的新型濾料;(3)改進沉降罐結構,增加油水分離效率;(4)回收水池改成回收水灌,防止水中雜質的重復過濾;(5)含聚污水配制或混注聚合物回注地層,使聚驅單獨成系統,避免對水驅系統的影響。
1沉降–過濾組合工藝:目前大慶油田典型的含聚污水處理工藝流程(以薩北油田為例)有兩種:一種是北十三聚合物污水處理站采用的兩級沉降、二次壓力過濾的處理工藝;另一種是北十五、北十六聚合物污水處理站采用的兩級沉降、一次壓力過濾的處理工藝。兩級沉降、一次壓力過濾的處理工藝,即在兩級沉降、二次壓力過濾處理工藝的基礎上減掉二次過濾的環節。兩種不同工藝的聚合物污水處理站有設計參數的對比。目前,普通含油污水處理站采用的斜板沉降罐在處理含聚污水時存在著一定的問題,如北Ⅱ-1廢水站見聚濃度為70mg/L,除油罐負荷率只能達到70%。如果在現有工藝系統的基礎上,研究出針對聚合物污水的高效絮凝劑,就可以避免耗費大量資金籌建新的污水處理站或增設新的處理設備。目前在這方面已有一些進展,如鄧述波等通過篩選復配得到的XN98,處理大慶油田聚合物含油廢水比PAC效果好,調整用量可使處理后水質分別達到不同滲透層注水控制標準;李桂華等研制的絮凝劑LN-A和助凝劑LN-B對聚合物采出水中的懸浮物和殘余油有高效脫穩、強絮凝及破乳能力,用于大慶采油二廠的聚合物采出水處理,出水懸浮物和殘余油可以滿足回用水標準。
2.以橫向流除油器和DTH聚結除油器為:主體的系統工藝邱輝、班輝研究比較了兩臺橫向流除油器并聯、串聯或單獨使用,再加上兩次壓力濾罐的組合工藝處理含聚污水的除油效果。結果表明,無論兩臺橫向流除油器如何組合或單獨使用,該工藝均可以使聚合物濃度為200mg/L的含聚污水達到回注水質的要求,其中濾罐在該工藝中起著至關重要的作用。但該工藝對于聚合物濃度更大、粘度更大的含聚污水是否有效,濾罐的處理效果是否能長期保持還需要做進一步的研究。夏福軍等采用橫向流聚結除油器和DTH聚結除油器為主體除油設備,配合二次過濾,對聚合物驅采油污水進行處理,在聚合物質量濃度為254.6~286.8mg/L、進水油質量濃度為1301mg/L、懸浮固體平均為68.9mg/L的條件下,處理后出水油質量濃度平均為3.3mg/L,懸浮固體平均為14.1mg/L,粒徑中值平均≤3μm,達到回注中、高滲透層的注水水質要求。陳雷對不同類型聚結材料的聚結性能進行了探討,發現波紋板狀聚結材料的聚結除油效果好于粒狀材料,親油性材料好于疏油性材料。他采用波紋板狀聚丙烯板作填料的聚結反應器,結合橫向流斜板沉降罐和二級過濾,處理油質量濃度大于3000mg/L的聚驅采油污水,其出水可達到油田中、高滲透層注水水質標準。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
3以水力旋流器為主體的系統處理工藝:水力旋流法是國外20世紀80年代末出現的高效除油方法。它是利用油水密度不同、互不相容及含油污水在水力旋流器中高速旋轉時產生的離心力的差異來實現油水分離。劉書孟等設計出一種用于處理含油污水的新型氣攜式水力旋流器,采用該旋流器對油田聚驅采出污水進行了現場除油實驗。實驗研究表明:在原水油的質量濃度為1000mg/L左右、聚合物的質量濃度為400~500mg/L的條件下,最佳分流比為30%、氣液比為0.45,出水油的質量濃度在100mg/L以下,與常規旋流器相比,氣攜式水力旋流器提高除油效率約10%。夏福軍等采用改進后的靜態K型液–液水力旋流器處理聚合物驅采油污水。用此旋流器結合過濾處理聚合物驅采油污水,在進水油質量濃度小于2000mg/L,聚合物質量濃度為200~549.9mg/L的條件下,出水可達到中滲透層注水水質指標。水力旋流技術具有設備體積小、重量輕、處理速度快的優點,但水力旋流法處理污水時,由于污水在旋流器內的高速流動易產生湍流、剪切以及渦流作用,造成污水再乳化,影響油水分離精度。所以對于本身乳化程度就很高的三次采油污水,水力旋流法的處理效果還有待進一步研究。