【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种含油乳化废水的处理方法及设备，属于石油石化污水处理与资源化处理。
技术介绍
1、近年来，石油石化行业在油气生产作业方式上发生了很大变化，非常规油气水力压裂等增产措施用水量大，返排废液污染负荷高，使得环境脆弱区、水资源匮乏区的油气生产企业面临着严峻的生态环境保护挑战。而且，随着原油的深度开采和三次采油技术的广泛应用，原油含水含盐高，泥沙量大，伴有大量的乳化剂、高分子聚合物等，油水乳化程度严重，也给石油炼制生产与污染防治带来了众多不良影响。
2、油气生产与加工过程污染防治的根本难题在于含油含聚废液的脱稳分离。通常，含油含聚废液表面张力小、聚合物浓度高、稳定性强，且细微固体含量高，呈现极为稳定的乳化状态，常规工艺难以实现高效脱稳。为保障油气生产与加工行业的可持续绿色发展，需重点突破含聚含油废液的高效破乳处理难题，提升处理工艺系统智能化、标准化。
3、目前，含油含聚废液的常用方法为化学破乳法，主要通过投加药剂改变含油乳化液的类型和界面性质以实现脱稳除油，但药剂投加成本较高。其它处理技术也各有特点，在实际运行中普遍存在一些不足，如：处理工艺比较繁琐，处理设备复杂等，对于某些高矿化度、高氯离子、高cod、高污染的废液，处理效率偏低等。近年来，随着电化学技术在含油含盐废水处理方面的深入研究，部分企业也开始采用电化学工艺处理作业废液、电脱盐废水等，特别是电凝聚-气浮法，利用电场反相破乳、电化学絮凝破乳和微气浮辅助沉淀分离等综合作用，实现油水分离，去除水中大部分油类，包括悬浮油、分散油、乳化油和溶解油等。
4、但随着储层改造废液、电脱盐废水等污染组成愈加复杂，迫切需要对电化学工艺进行优化，提高破乳效率，提升抗冲击性能，并提高智能化控制。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种含油乳化废水的处理方法及设备。本专利技术的含油乳化废水的处理方法及设备对废水中的石油类、cod和ss的去除率高。
2、为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种含油乳化废水的处理方法，其包括以下步骤：
3、使含油乳化废水先经微曝气三相分离处理，然后对处理后得到的废水进行电化学处理，之后再经过生物活性炭处理，得到处理后的废水；
4、其中，所述电化学处理采用梯级电絮凝装置进行；所述梯级电絮凝装置包括横向排列的多组模块，并且横向排列的每组模块之间设有隔板以使多组模块之间形成折流的串联形式；或者所述梯级电絮凝装置包括纵向排列的多组模块，废水在纵向排列的多组模块中下进上出。
5、在上述方法中，优选地，所述含油乳化废水中的石油类含量为200～4000mg/l，cod含量为1000～15000mg/l，ss(固体悬浮物)含量为500～6000mg/l，电导率为600～2000μs/cm。本专利技术的废水处理方法能够更有针对性地处理常规工艺难以处理的pickering乳液体系，而现有的处理工艺只能解决非固相颗粒导致的油水乳化体系。
6、根据本专利技术的具体实施方式，优选地，上述方法还包括以下步骤：在所述含油乳化废水进行微曝气三相分离处理前，在所述含油乳化废水中加入有机电解质。更优选地，所述有机电解质包括季铵盐有机物和/或油酸盐类有机物等，以所述含油乳化废水的体积计，其添加量为10-100mg/l(该添加量为有机电解质在废水中的总添加量)。更优选地，所述有机电解质的添加量为50-100mg/l。尤为优选地，所述季铵盐有机物包括烷基三甲基季铵盐、二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵以及三甲基乙烯基溴化铵等中的一种或几种的组合，所述油酸盐类有机物包括油酸钠和/或油酸钾等。本专利技术在含油乳化废水中加入有机电解质，一是可以改变乳化物的亲水亲油平衡值，促进有机物进入油相而提升三相分离效率；二是可以增加乳化物的负电性，利于在后续电场中的迁移分离。
7、在上述方法中，优选地，所述微曝气三相分离处理是采用微曝气三相分离器进行，所述含油乳化废水在所述微曝气三相分离器中的停留时间为10～30min，分离得到的废水进入所述的梯级电絮凝装置，分离得到的含油浮渣在所述微曝气三相分离器的中间圆筒内浓缩1～5d(天)后，收集含油浮渣。经过本专利技术的微曝气三相分离处理后，含油浮渣中的有机污染物能够浓缩至500～2000倍。经过微曝气三相分离处理后的含油浮渣可以收集后通过焦化装置进行资源化处理，也可直接进行污泥脱水。本专利技术采用微曝气三相分离处理作为对含油乳化废水的预处理，将其置于电化学处理之前，能够有效去除废水中的大尺度物质，微曝气三相分离去除大尺度含油物质后，小尺度、稳定的乳化物再进行电化学处理。
8、在上述方法中，优选地，经微曝气三相分离处理后的废水在所述梯级电絮凝装置中停留的时间为10～30min。
9、在上述方法中，优选地，所述梯级电絮凝装置包括横向排列的2～4组模块或者纵向排列的2～4组模块。
10、在上述方法中，优选地，当所述梯级电絮凝装置包括横向排列的2～4组模块时，每组模块的电场强度分别为30～50v/m，极水比分别为2～3l/dm2。
11、在上述方法中，优选地，所述梯级电絮凝装置中横向排列的每组模块的极板分别为溶解性极板(例如铁极板、铝极板等)和/或不锈钢极板，每两个极板的间距为2～4cm，每组模块的极板数量分别为15～30个。更优选地，每组模块的15～30个极板分成若干小组，每小组3-5块极板，每小组极板中的两端的2块极板连接电源电极，中间的极板作为感应电极不连接电源电极，并且每相邻两小组均共用连接电源电极的极板。本领域技术人员应该理解，将每组模块的15～30个极板分成若干小组时，除了模块中两端的两个极板仅作为阴极或阳极之外，其他连接电源的极板均是一面作为阳极，另一面作为阴极。本专利技术的梯级电絮凝装置采用横向排列的串联的多组模块，可通过差异性的极板间距和极板数量，呈现不同的感应电场强度，实现电化学处理中破乳、絮凝和气浮分离的协同作用。
12、在上述方法中，优选地，所述梯级电絮凝装置中横向排列的每组模块是由各自的电源单独控制的，且横向排列的各组模块的总电流(单位a)/进入所述梯级电絮凝装置的废水流量(单位m3/h)为6～8a/m3/h，更优选为7～7.5a/m3/h左右。本专利技术通过限定横向排列的各组模块的总电流(单位a)/进入所述梯级电絮凝装置的废水流量(单位m3/h)的比例关系，即总电流/流量＝6～8a/m3/h(更优选为7～7.5a/m3/h左右)，能够使本专利技术的梯级电絮凝装置更充分地发挥良好的破乳、絮凝和气浮分离的协同作用。此外，所述梯级电絮凝装置中横向排列的单组模块的电流(单位a)/进入单组模块的废水流量(单位m3/h)可以为2～3a/m3/h。单组模块的电流/流量的比值在上述范围内根据串联模块的数量来设置。
13、在上述方法中，优本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含油乳化废水的处理方法，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述含油乳化废水中的石油类含量为200～4000mg/L，COD含量为1000～15000mg/L，SS含量为500～6000mg/L，电导率为600～2000μs/cm。
3.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述含油乳化废水的处理方法还包括以下步骤：在所述含油乳化废水进行微曝气三相分离处理前，在所述含油乳化废水中加入有机电解质；
4.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述微曝气三相分离处理是采用微曝气三相分离器进行，所述含油乳化废水在所述微曝气三相分离器中的停留时间为10～30min，分离得到的废水进入所述的梯级电絮凝装置，分离得到的含油浮渣在所述微曝气三相分离器的中间圆筒内浓缩1～5d后，收集含油浮渣；
5.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，经微曝气三相分离处理后的废水在所述梯级电絮凝装置中停留的时间为10～30min。
6.根据权利要求1或5所述的含油乳化废水的处
7.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述含油乳化废水的处理方法还包括以下步骤：采用计算机系统控制和显示所述梯级电絮凝装置的在线流量、在线电流和电压；并计算其中的各组模块的总电流/进入所述梯级电絮凝装置的废水流量的比值，以及单组模块的电流/进入单组模块的废水流量的比值，以实现根据进入所述梯级电絮凝装置的废水流量变化调节各组模块的总电流和单组模块的电流。
8.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述生物活性炭处理是采用生物活性炭反应器进行，经过电化学处理的废水在生物活性炭反应器中的停留时间为30～60min，经生物活性炭处理后的废水排入常规的综合污水处理系统。
9.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，经过所述含油乳化废水的处理方法处理后的废水的石油类去除率为90～99.7％，COD去除率为85％～98％，SS去除率为85％～99％。
10.一种含油乳化废水的处理设备，其中，所述含油乳化废水的处理设备用于实现权利要求1-9中任一项所述的含油乳化废水的处理方法，所述含油乳化废水的处理设备包括：微曝气三相分离器、电化学装置以及活性炭装置；所述含油乳化废水的输送管线连接所述微曝气三相分离器的进水口，所述微曝气三相分离器的出水口通过管线连接所述电化学装置的进水口，所述电化学装置的出水口通过管线连接所述活性炭装置的进水口；
11.根据权利要求10所述的含油乳化废水的处理设备，其中，所述梯级电絮凝装置包括横向排列的2～4组模块或者纵向排列的2～4组模块；
12.根据权利要求10所述的含油乳化废水的处理设备，其中，所述含油乳化废水的处理设备还包括：计算机系统，其用于控制和显示所述梯级电絮凝装置的在线流量、在线电流和电压；并计算其中的各组模块的总电流/进入所述梯级电絮凝装置的废水流量的比值，以及单组模块的电流/进入单组模块的废水流量的比值，以实现根据进入所述梯级电絮凝装置的废水流量变化调节各组模块的总电流和单组模块的电流。
13.根据权利要求10所述的含油乳化废水的处理设备，其中，所述活性炭装置为生物活性炭反应器。
...【技术特征摘要】
1.一种含油乳化废水的处理方法，其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述含油乳化废水中的石油类含量为200～4000mg/l，cod含量为1000～15000mg/l，ss含量为500～6000mg/l，电导率为600～2000μs/cm。
3.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述含油乳化废水的处理方法还包括以下步骤：在所述含油乳化废水进行微曝气三相分离处理前，在所述含油乳化废水中加入有机电解质；
4.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述微曝气三相分离处理是采用微曝气三相分离器进行，所述含油乳化废水在所述微曝气三相分离器中的停留时间为10～30min，分离得到的废水进入所述的梯级电絮凝装置，分离得到的含油浮渣在所述微曝气三相分离器的中间圆筒内浓缩1～5d后，收集含油浮渣；
5.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，经微曝气三相分离处理后的废水在所述梯级电絮凝装置中停留的时间为10～30min。
6.根据权利要求1或5所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述梯级电絮凝装置包括横向排列的2～4组模块或者纵向排列的2～4组模块；
7.根据权利要求1所述的含油乳化废水的处理方法，其中，所述含油乳化废水的处理方法还包括以下步骤：采用计算机系统控制和显示所述梯级电絮凝装置的在线流量、在线电流和电压；并计算其中的各组模块的总电流/进入所述梯级电絮凝装置的废水流量的比值，以及单组模块的电流/进入单组模块的废水流量的比值，以实现根据进入所述梯级电絮凝装置的废水流量变化调节各组模块的总电流和单组模块的电流。
【专利技术属性】
技术研发人员：张华，张晓飞，李婷，罗臻，孙秀梅，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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