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油田聚合物驅(qū)采出水處理技術(shù)

作者： 2015年11月05日來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：

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研究發(fā)現(xiàn)HPAM 分子量大小不是影響污水處理的主要矛盾， HPAM 基團(tuán)的作用及存在形式是污水處理的關(guān)鍵所在。選用高效處理含聚廢水設(shè)備，將污水中的大量污油去除。通過高效除油微生物和專性降解聚合物的微生物將 COD 和

　　聚合物驅(qū)采油污水與水驅(qū)采油污水相比，具有以下處理難點(diǎn)：

　　處理所需的自然沉降時間長;

　　油含量較高，目前已有高達(dá)3,000mg/L ;

　　化學(xué)絮凝困難;反洗困難;反沖洗的工作量大幅度增加。

　　工藝流程

生化池

　　技術(shù)核心

　　研究發(fā)現(xiàn)HPAM 分子量大小不是影響污水處理的主要矛盾， HPAM 基團(tuán)的作用及存在形式是污水處理的關(guān)鍵所在。

　　選用高效處理含聚廢水設(shè)備，將污水中的大量污油去除。

　　通過高效除油微生物和專性降解聚合物的微生物將 COD 和聚合物除掉。

　　1、聚合物對含油污水處理的影響

　　聚合物驅(qū)采油污水與水驅(qū)采油污水的最大差別是其中含有聚合物。由于聚合物的存在，使得這種污水具有一些獨(dú)特的性質(zhì)。在聚合物采出水中聚合物的質(zhì)量濃度小于600mg/L，相對分子質(zhì)量為200-500萬。聚合物對含油污水處理的影響主要體現(xiàn)在：

　　①采出水中含有聚合物，會使含油污水的粘度增加。45℃時水驅(qū)采出水的粘度一般為0.6mPa?s，而聚合物驅(qū)采出水的粘度隨聚合物含量的增加而增加，一般為0.8-1.lmPa?s;粘度的增加會增大水中膠體顆粒的穩(wěn)定性，使污水處理所需的自然沉降時間增長。

　　②采出水的油珠變小了。粒徑測試發(fā)現(xiàn)聚合物采出水中油珠粒徑小于10μm的占90%以上，油珠粒徑中值為3～5μm;微觀測試結(jié)果表明聚合物使油水界面水膜強(qiáng)度增大，界面電荷增強(qiáng)，導(dǎo)致采出水中小油珠穩(wěn)定地存在于水體中。因而增加了處理難度，使處理后的污水中油含量較高。

　　③由于陰離子型聚合物的存在，嚴(yán)重干擾了絮凝劑的使用效果，使絮凝作用變差，大大增加了藥劑的用量。同時，處理后的水質(zhì)達(dá)不到原有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，油含量、懸浮固體含量嚴(yán)重超標(biāo)。

　　④由于聚合物吸附性較強(qiáng)，攜帶的泥沙量較大，大大縮短了反沖洗周期，增加了反沖洗的工作量。同時由于泥沙量增大，要求處理各工藝環(huán)節(jié)排泥設(shè)施必須得當(dāng)，必要時需增加污泥處理環(huán)節(jié)。

　　　2、含聚污水處理工藝

　　目前典型的含聚污水處理工藝流程有兩種：一種是兩級沉降、二次壓力過濾的處理工藝;另一種是兩級沉降、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，即是在兩級沉降、二次壓力過濾處理工藝的基礎(chǔ)上減掉二次過濾的環(huán)節(jié)。如果用此工藝來處理聚合物采出水，一方面將增加沉降時間、降低過濾器濾速，從而增大地面構(gòu)筑物規(guī)模，加大基礎(chǔ)設(shè)施投資，另一方面，聚合物還會干擾絮凝劑的使用效果，使處理后的水質(zhì)達(dá)不到原有水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，油含量、懸浮固體含量嚴(yán)重超標(biāo)，因此有必要針對聚合物采出水的特點(diǎn)研究高效的油水分離工藝。

　　3、混凝藥劑研究

　　所有采出水處理新工藝開發(fā)中，關(guān)于含聚污水處理最為簡便的方法是，在現(xiàn)有的工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究出針對聚合物污水的高效絮凝劑，從而可以避免耗費(fèi)大量資金籌建新的處理站或增設(shè)新的處理設(shè)備，目前在這方面已有一些進(jìn)展。

　　鄧述波引等通過篩選復(fù)配得到的招凝劑XN98，該絮凝劑由無機(jī)絮凝劑和有機(jī)陽離子絮凝劑組成，主要成分為無機(jī)絮凝劑，其作用是電性中和，使膠體脫穩(wěn)，而其中少量的有機(jī)陽離子絮凝劑則起到電性中和及絮凝架橋的雙重作用，使絮團(tuán)緊密結(jié)合。室內(nèi)試驗(yàn)表明該絮凝劑處理聚合物驅(qū)污水效果優(yōu)于PAC，現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明絮凝劑N98用量為50mg/L時，處理后水質(zhì)達(dá)到中高滲透層含聚合物污水注水水質(zhì)控制指標(biāo)當(dāng)絮凝劑XN98的用量達(dá)到200mg/L時處理后出水達(dá)到低滲透層含聚合物污水水質(zhì)控制指標(biāo)。

　　李大鵬認(rèn)為聚鋁和硫酸鋁混凝處理含聚污水處理的機(jī)理為：HPAM在羥基鋁離子的橋聯(lián)作用下，形成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的沉淀物而被去除，采出水粘度降低。其中聚鋁能將500mg/LHPAM的污水降低到0.43mg/L。針對聚合物采油污水粘度高、乳化穩(wěn)定性強(qiáng)的特性，研制出新型藥劑改性聚合氯化鋁(HPAC)，通過其強(qiáng)化混凝作用，將破乳、凝聚和降低粘度3個作用過程有機(jī)地結(jié)合起來，提高了油水的分離質(zhì)量和除油效率;處理后油的去除率可達(dá)99.9%以上，殘余油的質(zhì)量濃度小于10mg/L，可滿足油田回注水預(yù)處理的要求。

　　李桂華等研制的絮凝劑LN—A由無機(jī)高分子和有機(jī)低分子共聚物組成，對聚合物采出水中的懸浮物和殘余油有高效脫穩(wěn)、強(qiáng)絮凝及破乳能力，用于大慶采油二廠的聚合物驅(qū)采出水處理，出水懸浮物和殘余油滿足回用水標(biāo)準(zhǔn)。以上開發(fā)出的新型絮凝劑均是針對陰離子型PAM的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)的，且大多是對無機(jī)陽離子絮凝劑的改性或是復(fù)配的結(jié)果，有機(jī)高分子絮凝劑雖然絮凝效果好，但由于價格較高，應(yīng)用受到限制。可見對于絮凝法處理合聚污水的研究方向是研制高效低價的陽離子絮凝劑。

　　4、結(jié)論

　　綜上所述，為更好利用聚合物驅(qū)采出水，平衡采油過程中注水-污水系統(tǒng)的矛盾，以后還需繼續(xù)針對含聚合物污水的特點(diǎn)，研制高效的油水分離工藝，進(jìn)一步簡化處理工藝流程。研究聚合物驅(qū)采出水經(jīng)過降礦化度處理，達(dá)到配制聚合物回注原地層的可行性，從根本上解決注水-污水系統(tǒng)的矛盾;另一方面，為緩解現(xiàn)有矛盾，有必要研制切實(shí)可行的處理含聚污水的工藝，為含聚污水處理達(dá)標(biāo)排放做好技術(shù)準(zhǔn)備。

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標(biāo)簽：聚合物驅(qū)采油污水

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