一种稠油废水的集成处理方法技术

本发明专利技术涉及一种稠油废水的集成处理方法，属于水处理技术领域。该方法主要是利用了破乳、沉淀除硬、絮凝、氧化、超滤、吸附、反渗透处理，达到综合平稳运行的效果，该方法具有各个单元相互协同、运行平稳、出水效果好的优点。

An integrated treatment method of heavy oil wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种稠油废水的集成处理方法
本专利技术涉及一种稠油废水的集成处理方法，属于水处理

技术介绍
为配合国内稠油、超稠油的开采，提高原油采出率，部分油田开始使用蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)，由此产生的稠油污水乳状液成为困扰油田回注水质达标的一项难题。稠油污水乳状液成分复杂、油水密度差小、黏度大、乳化状态严重，导致其处理流程长，投资大、运行成本高。目前用于稠油污水乳状液的破乳剂主要有环氧氯丙烷-二甲胺系列高分子阳离子聚合物、二甲基二烯丙基氯化铵系列高分子阳离子聚合物、PAMAM及复配剂等。稠油污水难处理的主要原因:(1)采油过程中加入的各种添加剂，使得污水含油量高，乳化严重，成分复杂，水质波动大；(2)稠油是天然的高粘度、高分子复杂化学物质，且埋藏浅，多蕴藏在砾岩之中，开采时必然从地层中携带出大量矿物成分，水质硬度高，杂质含量大，进一步增加了稠油污水的处理难度；(3)采出液在脱水沉降过程中，加入了破乳剂，大量的化学药剂残留在污水之中，使污水形成了较稳定的乳状液，这种污水不仅含油量高，而且乳状液的稳定性极强；(4)稠油粘度较大，使污水除油以及净化处理更加复杂，难度更大；(5)由于稠油热采方式的改变及开采年限的增加，使得稠油污水水质变的极不稳定，极大的影响除油效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出一种能够平衡运行的处理稠油废水的集成工艺，该方法主要是利用了破乳、沉淀除硬、絮凝、氧化、超滤、吸附、反渗透处理，达到综合平稳运行的效果，该方法具有各个单元相互协同、运行平稳、出水效果好的优点。技术方案是：一种稠油废水的集成处理方法，包括如下步骤：第1步，将稠油废水送入自然沉降池，使其中的泥沙沉淀；第2步，在第1步得到的上层废水中加入破乳剂进行破乳处理；第3步，在第2步得到的破乳后的废水中加入Na2CO3以及NaOH使钙镁离子沉淀；第4步，在第3步中得到的废水中加入絮凝剂进行絮凝处理，絮凝之后进行沉降，去除沉淀；第5步，将絮凝沉降后的废水中进行湿式氧化处理；第6步，将氧化处理后的废水采用超滤膜进行过滤；第7步，将超滤的滤液采用吸附剂进行吸附除杂深度处理；第8步，将吸附后的废水送入反渗透膜中进行深度过滤处理，得到产水。所述的稠油废水的水质是：pH8.0-9.0，Ca2+0.5-1.5mmol/L，Mg2+0.05-0.3mmol/L，Cl-800-3000mg/L，SO42-300-1000mg/L，硅100-500mg/L，COD300-1000mg/L。所述的破乳剂为聚醚型破乳剂；破乳剂的加入量是200-500ppm。所述的絮凝剂是无机絮凝剂，絮凝剂的加入量是100-150ppm。所述的无机絮凝剂是聚合氯化铝或者氯化铁。湿式氧化的温度是160-180℃，压力是2.5-3MPa，水力停留时间是45-60min。超滤膜的截留分子量是20万-50万，超滤过程的压力是0.3-0.6MPa。所述的吸附剂是壳聚糖-介孔氧化铝复合吸附剂；吸附过程的温度是20-30℃，流速是4-6BV/h。所述的吸附剂的制备方法是：步骤a，多孔氧化铝微球的制备：配制含有1-2wt%的硝酸铝、1.5-3wt%的聚乙烯醇的水溶液，升温至65-75℃后，缓慢滴加浓度为15-20wt%的氨水调节pH至6-7，滴加完毕之后，继续保温反应0.5-1h，再降温至20-30℃陈化反应30-40h，将得到的产物滤出后，用去离子水洗涤除去聚乙烯醇，再经过250-350℃下焙烧1-2h，得到多孔氧化铝微球；步骤b，多孔氧化铝微球的表面氨基化：配制含有3-5wt%的多孔氧化铝微球、0.3-0.5wt%甲基磺酸的水溶液，升温至50-60℃保持0.5-1h，将产物滤出、干燥得到表面活化处理的微球；再将表面活化处理的微球加入至含有5-10wt%的氨基丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液中，使微球在乙醇溶液中的质量浓度是1-15wt%，升温至55-60℃反应2-4h后，将产物滤出，并用去离子水洗涤、烘干，得到表面氨基化的微球；步骤c，有机无机杂化壳聚糖吸附剂的制备：配制含有3-5wt%羧甲基壳聚糖、1-1.5wt%的醋酸的水溶液，再将水溶液与桐油按照体积比3-5：1混合，再在混合溶液中加入乳化剂十六烷基苯磺酸钠和表面氨基化的微球，使乳化剂和表面氨基化的微球在混合溶液中的浓度分别是0.2-0.5wt%、1.5-2wt%，然后对混合溶液进行1500-2000rpm的高速乳化10-15min，再加入浓度为30-35%的甲醛溶液，甲醛溶液的体积是混合溶液体积的0.1-0.2倍，升温至60-65℃进行交联反应30-50min，反应结束后，将产物用石油醚在65-70℃条件下用索氏提取器进行回流萃取10-15h去除桐油，产物烘干后，得到吸附剂。所述的反渗透膜的操作压力是1.5-2.0MPa，温度是20-40℃。有益效果该方法主要是利用了破乳、沉淀除硬、絮凝、氧化、超滤、吸附、反渗透处理，达到综合平稳运行的效果，该方法具有各个单元相互协同、运行平稳、出水效果好的优点。本专利技术的第1步中的自然沉降的目的是去除掉稠油废水中的一些颗粒杂质；由于稠油废水中许多乳液颗粒的存在导致后续的处理难度大，因此在第2步中采用破乳的方式进行处理可以减轻后续的工艺负担；在经过破乳之后，可以更好地进行沉淀反应，通过加入沉淀剂使钙镁离子被沉淀出；在絮凝的过程中，生成的絮状物可以有效地包覆钙镁沉淀，提高沉淀的去除效果；湿式氧化是一种具有高效的去除水中化合物的方法，可以将大分子难分解的物质分解为小分子，便于后续吸附过程，另外，经过氧化处理之后，可以有效降低粘度，提高膜分离过程中的通量；再经过膜过滤处理后，其实的大分子杂质已经被去除，再通过吸附的方式将小分子和无机物杂质分离，由于稠油中的残留的油滴会导致吸附剂的表面孔道被阻塞，因此，本专利技术提供了一种新型的有机无机复合吸附剂，在壳聚糖吸附剂的制备中，使用了羧甲基壳聚糖，其表面富集羧基，同时在制备无机吸附剂时，采用了氨基改性的多孔氧化铝微球，通过氨基与羧基的酰氨化反应，可以将无机颗粒均匀负载交联于羧甲基壳聚糖上，提高了吸附剂的表面亲水性，降低了有机物在树脂上的堵孔，提高了吸附剂对废水的吸附处理效果；最后，通过反渗透膜进行深度净化处理得到纯水。具体实施方式以下实施例中，采用的稠油废水的水质如下：pH8.55，Ca2+1.22mmol/L，Mg2+0.24mmol/L，Cl-1674mg/L，SO42-558mg/L，硅320mg/L，COD730mg/L。实施例1第1步，将稠油废水送入自然沉降池，使其中的泥沙沉淀；第2步，在第1步得到的上层废水中加入200ppm聚醚型破乳剂进行破乳处理；第3步，在第2步得到的破乳后的废水中加入Na2CO3以及NaOH使钙镁离子沉淀；第4步，在第3步中得到的废水中加入100ppm聚合氯化铝进行絮凝处理，絮凝之后进行沉降，去除沉淀；第5步，将絮凝沉降后的废水中进行湿式氧化处理，湿式氧化的温度是160℃，压力是2.5MPa，水力停留时间是45min；第6步，将氧化处理后的废水采用超滤膜进行过滤，超滤膜的截留分子量是20万，超滤过程的压力是0.3MPa；第7步，将超滤的滤液采用吸附剂进行吸附除杂深度处理，所述的吸附剂是壳聚糖-介孔氧化铝复合吸附剂；吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稠油废水的集成处理方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，将稠油废水送入自然沉降池，使其中的泥沙沉淀；第2步，在第1步得到的上层废水中加入破乳剂进行破乳处理；第3步，在第2步得到的破乳后的废水中加入Na2CO3以及NaOH使钙镁离子沉淀；第4步，在第3步中得到的废水中加入絮凝剂进行絮凝处理，絮凝之后进行沉降，去除沉淀；第5步，将絮凝沉降后的废水中进行湿式氧化处理；第6步，将氧化处理后的废水采用超滤膜进行过滤；第7步，将超滤的滤液采用吸附剂进行吸附除杂深度处理；第8步，将吸附后的废水送入反渗透膜中进行深度过滤处理，得到产水。

【技术特征摘要】
2018.11.05 CN 20181130907141.一种稠油废水的集成处理方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，将稠油废水送入自然沉降池，使其中的泥沙沉淀；第2步，在第1步得到的上层废水中加入破乳剂进行破乳处理；第3步，在第2步得到的破乳后的废水中加入Na2CO3以及NaOH使钙镁离子沉淀；第4步，在第3步中得到的废水中加入絮凝剂进行絮凝处理，絮凝之后进行沉降，去除沉淀；第5步，将絮凝沉降后的废水中进行湿式氧化处理；第6步，将氧化处理后的废水采用超滤膜进行过滤；第7步，将超滤的滤液采用吸附剂进行吸附除杂深度处理；第8步，将吸附后的废水送入反渗透膜中进行深度过滤处理，得到产水。2.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，所述的稠油废水的水质是：pH8.0-9.0，Ca2+0.5-1.5mmol/L，Mg2+0.05-0.3mmol/L，Cl-800-3000mg/L，SO42-300-1000mg/L，硅100-500mg/L，COD300-1000mg/L。3.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，所述的破乳剂为聚醚型破乳剂；破乳剂的加入量是200-500ppm。4.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，所述的絮凝剂是无机絮凝剂，絮凝剂的加入量是100-150ppm。5.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，所述的无机絮凝剂是聚合氯化铝或者氯化铁。6.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，湿式氧化的温度是160-180℃，压力是2.5-3MPa，水力停留时间是45-60min。7.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，超滤膜的截留分子量是20万-50万，超滤过程的压力是0.3-0.6MPa。8.根据权利要求1所述的稠油废水的集成处理方法，其特征在于，所述的吸附剂是壳聚糖-介孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，
申请(专利权)人：南京悠谷知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32