【正文】 從國外引進(jìn)污水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)各油田生產(chǎn)實(shí)際需要發(fā)展起來的。 壓力式流程是 20 世紀(jì) 80 年代后期和 90 年代初發(fā)展起來的。一、國內(nèi)常用流程工藝流程簡(jiǎn)介重力式流程自然（或斜板）除油—混凝沉降—壓力（或重力）過濾流程。因此各單體構(gòu)筑物都要設(shè)溢流管。 對(duì)于老油田水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)未改變，也不準(zhǔn)備采用新型處理構(gòu)筑物時(shí)，只進(jìn)行如上兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)便可確定處理工藝。處理工藝選擇一般按如下步驟進(jìn)行： 1．水質(zhì)分析及水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)原水進(jìn)行水質(zhì)全分析，并按本章方法進(jìn)行油珠粒徑分布測(cè)試。 3)乳化油 粒徑為 ，具有一定的穩(wěn)定性，單純用靜止m10~5?沉降法無法去除，必須加混凝劑。 5)測(cè)試結(jié)果計(jì)算 油珠個(gè)數(shù)可按下式計(jì)算： （27）2048n??N 式中 N單位體積內(nèi)油珠個(gè)數(shù)，個(gè)/ml； n——80 個(gè)小格內(nèi)油珠個(gè)數(shù)，個(gè)； 400——計(jì)數(shù)板小格總數(shù)； 200——(1 滴)變?yōu)?1ml 換算系數(shù) 6)各種油珠的體積 把油珠作為圓球計(jì)算即． (2—8) 3od61v??式中 v——某一油珠的體積d。 前三個(gè)個(gè)條件可按下列方法滿足：在試驗(yàn)過程中，首先將污水樣搖勻可以保障油珠分布比較均勻|；在測(cè)油珠粒徑時(shí)取的浮升高度比較低（一般為 15cm 左右）可以減少碰撞。因此 c ，為直徑等于1或小于 do 的油珠構(gòu)成的含油量。）u18pgow）（K由式(2 2)可知，只要設(shè)法測(cè)出油珠上浮速度 u， 便可求出 d。對(duì)于高曠化度污水或?qū)趿恳蠛車?yán)的低礦化度污水，為防止氧加劇腐蝕的危害，在污水處理過程中要采取密閉隔氧或加脫氧劑脫氧等措施。若將污染比較嚴(yán)重的污水處理到注水水質(zhì)要求的程度，必須同時(shí)采取多種秒處理方法。由于各油田或區(qū)塊油藏孔隙結(jié)構(gòu)和喉道直徑不同相應(yīng)的滲透率也不相同，因此注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也不相同，目前全國主要油田都制訂了本油田注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，盡管各標(biāo)準(zhǔn)差異較大，但都要符合注水水質(zhì)基本要求。 1．凈化水用于回注時(shí)分析項(xiàng)目 分析項(xiàng)目見表 1—1。污泥成分分析結(jié)果表明：以淤泥重為 100%，16 座站平均含量為:灼燒減重 %，說明有機(jī)物含量占 40%左右 Fe O2占 %，說明污水系統(tǒng)腐蝕較嚴(yán)重；其他金屬氧化物細(xì)3Al O 、Ca0、Mg0 等占 %，酸不溶物占 %，主要包括重晶2石(BaS0 )和 Si0 等，說明有泥漿及從油井中帶出來的泥沙等?？梢?，處理污水經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。解決水源缺乏的辦法之一是提高水的循環(huán)利用率，美國 1972 年循環(huán)利用率達(dá)到 78%，蘇聯(lián) 1971 年循環(huán)利用率為 54%，1990 年達(dá)到 80%。近十幾年來各國都采取了治理措施，從而工業(yè)廢水和生活污水的污染問題已基本得到解決．我國對(duì)環(huán)保工作抓得比較早，但由于各種原因直到近十幾年才開始重視。從中轉(zhuǎn)站送來的含水原油，首先經(jīng)游離水脫除器將游離水脫出來，經(jīng)此段可使含水率降到50%“以下}再加熱后進(jìn)行沉降脫水，經(jīng)此段可使含水率降至 20%；再升壓及加熱進(jìn)行電脫水。由于一般電脫水之前都將含水原油升至較高溫度（如大慶原油為 55℃左右） ，故此工藝放出的污水溫度較高，因而便于處理。由此可見，污水主要來自原油脫水站，其次是各種原油儲(chǔ)罐的罐底水、將含鹽量較高的原油用其他清水洗鹽后的污水、進(jìn)入污水處理站的洗井水等。油田原油在外輸或外運(yùn)之前要求必須將水脫出，合格原油允許含水率為 %以下。從中轉(zhuǎn)站輸送求的含水原油經(jīng)分離緩沖、加入原油破乳劑，升壓升溫后進(jìn)電脫水器脫水。此流程適用于處理原油含水率為 50%至 20%的原油。美國、蘇聯(lián)和日木等工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，都出現(xiàn)過嚴(yán)重污染水體問題。由于水泡子水面布滿了污油，曾發(fā)生過兩起污油著火事故，其中一次危及濱洲鐵路．造成停車 20 多小時(shí) ，由于吸取了以上經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，后來陸續(xù)開的勝利、大港、華北、遼河、中原等油田，從開始建設(shè)就貫徹了污水處理的“三同時(shí)”方針，目前全國陸上各油田污水基本都進(jìn)行處理回注，從而達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。由此可見，由于污水全部處理回注，大大減少了清水用量。此部分雜質(zhì)主要包括：（1)泥砂：0. 05μm～4μm 的粘士、4~60μm 的粉砂和大于 60um 的細(xì)砂，(2)各種腐蝕產(chǎn)物及垢；Fe 2OCaO、MgO 、FeS、CaSO CaCO 3 等；(3)細(xì)菌：硫酸鹽還原菌(SRB)5～10μm，腐生菌(TGB)10～30μm。如溶解氧、二氧化碳、硫化氫、烴類氣體等，其粒徑一般為 3 10 ～510 μm。水溫一般為 40～45℃，個(gè)別油田有差異，如華北油田為 60～70℃，長(zhǎng)慶油田為 30℃左右。(2)注入水對(duì)水處理設(shè)備、注水設(shè)備和輸水管線幅蝕性要小。 此過程一般可使凈化水中含油量、懸浮固體含量、總鐵含量、硫化物含量等指標(biāo)合格?！兔芏?，kg／m d。 ，測(cè)得含油量為 。 。每個(gè)試樣重復(fù)四次取其平均值。參考膠體化學(xué)及給水處理水中雜質(zhì)分散度的劃分方法，從含油污水處理角度出發(fā)污水中油珠粒徑劃分為四種： 1)浮油 粒徑大于 l00mm，按斯托克斯公式計(jì)算，上浮時(shí)間僅為 2. 1min，污水原水中此部分油量約占 25—50%，它很容易被去除。處理工藝選擇的標(biāo)準(zhǔn)是：技術(shù)可行，即凈化水必須達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行管理比較方便，運(yùn)行費(fèi)與基建費(fèi)進(jìn)行比較后選其最經(jīng)濟(jì)的方案。然后進(jìn)行室內(nèi)靜態(tài)混凝沉降試驗(yàn)，目的是選擇效果好價(jià)格便宜的混凝劑品種及合理投藥量。 (3)各單體處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行洋細(xì)計(jì)算。必要時(shí)要進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。流程特點(diǎn) 處理效果良好。 流程特點(diǎn)? 處理凈化效率較高，效果良好，污水在處理流程內(nèi)停留時(shí)間較短 旋流除油裝置可高效去除水中含油，聚結(jié)分離使原水中微細(xì)油珠聚結(jié)變大，縮短分離時(shí)間，提高處理效率。該流程適用條件： 針對(duì)部分油田污水采出量較大，但回用量不夠大，必須處理達(dá)標(biāo)外排而設(shè)計(jì)的。第三章 物理法除油第一節(jié) 立式除油罐一、立式除油罐的除油原理 立式除油罐是一種重力分離型除油構(gòu)筑物，其主要結(jié)構(gòu)如圖 3 1 所示。當(dāng)水從管口以一定的速度出流后，由于水流的慣性作用，其流線如右圖所示。 ——油粒枉靜水中的上浮速度，其值由斯托克斯公式確定 Iz ——上向流區(qū)水流向上垂直分速度。水流速度與被夾帶油粒的顆粒直經(jīng)有何關(guān)系，控制多大的管口出 流速度，既有利于推動(dòng)油粒的上浮過程，又具有較小地夾帶油粒的能力，深入地研究這些問題，使盡可能多的油粒在上向流區(qū)被 除去，對(duì)提高立式除油罐的整體除油效率具有重要意義。 (2)油珠顆粒是以等速上浮的。 因此，在油水分離設(shè)備中加設(shè)斜板，增加分離設(shè)備的工作表面積，縮小分離高度，從而可提高油珠顆粒的去除效率。在斜板區(qū)分離出的油珠顆粒上浮到水面，進(jìn)人集油槽后由出油管排出到收油裝置。 后發(fā)展起來的煉油化工污水處理廣泛地應(yīng)用了氣浮除油技術(shù)。中原油田文二聯(lián)、勝利油田 10青海某油田等含油污水處理站都是從美國全套引進(jìn)的處理設(shè)施，也都采用了葉輪浮選機(jī)。但并非所有的物質(zhì)都能粘附到氣泡上，這取決該物質(zhì)的潤(rùn)濕性，即被水潤(rùn)濕的程度。1. 加壓溶氣氣浮1）工藝流程 加壓溶氣氣浮工藝有三種：（1）全流加壓氣?。ū们拔鼩猓?。2)加壓氣浮設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) (1)浮選溶氣罐的壓力為 ～0. 6MPa，一級(jí)浮選采用較小值，二級(jí)浮選采用較大值。 (7)當(dāng)投加混凝劑時(shí)，在浮選池前面應(yīng)設(shè)反應(yīng)室，反應(yīng)時(shí)間不少于 l0min，反應(yīng)室與分離室合建在一起。 靜態(tài)型吸氣效率低（約 60%） ，一般用在泵前加氣，動(dòng)態(tài)型吸氣效率較好（約 90%） ，一般用在泵后加氣。每套離心引氣浮選裝置形成一個(gè)浮選室，室與室之間上部設(shè)有高出水面的檔板，下部有通水孔以便串聯(lián)氣浮。第四章 其它常用處理方法第一節(jié) 混凝油田油污水中包括一定量在 10μ m 以下的定量的乳化油。能引起膠粒凝聚的藥劑成為凝聚劑，能引起膠粒產(chǎn)生粘結(jié)架橋而發(fā)生絮凝作用的藥劑稱為絮凝劑。 （一）混凝的基本原理1. 水溶膠和雙電層機(jī)理水溶膠中的膠體物質(zhì)就是上述的一些雜志。這樣，在膠核與周圍水溶液的相間界面區(qū)域形成了雙電層。當(dāng)擴(kuò)散層厚度減小時(shí)， 電位也隨之降低。此時(shí)，高分子長(zhǎng)鏈像各膠粒間的橋梁，將膠粒連接在一起，這種作用成為粘結(jié)架橋作用，它使膠粒間形成絮體，最終沉降下來，從而從水中除去這些膠體雜質(zhì)。當(dāng)水中濁度較高時(shí)，混凝劑投加量要控制適當(dāng)，使其恰好產(chǎn)生吸附架橋作用，達(dá)到混凝效果。以鐵鹽和鋁鹽混凝劑為例，pH 值不同，生成水解產(chǎn)物不同，混凝效果也不同。如除硫、磷化合物以外的其他各種無機(jī)金屬鹽，均能壓縮膠體粒子的擴(kuò)散層厚度，促進(jìn)膠體絮凝，且濃度越高，促進(jìn)能力越強(qiáng)，并可使混凝范圍擴(kuò)大。很多情況下，將無機(jī)混凝劑與高分子混凝劑并用，可明顯提高混凝效果，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。一般而言，當(dāng)無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑并用時(shí)，先投加無機(jī)混凝劑，再投加有機(jī)混凝劑。為確定最佳的工藝條件，一般情況下，可以用燒杯攪拌法進(jìn)行混凝的模擬試驗(yàn)。上浮法主要用于分離水中較輕的懸浮物，如油等，也可以讓懸浮物粘附氣泡，使其密度小與水，再用上浮法除去。當(dāng)水中懸浮物濃度較高時(shí)，每個(gè)顆粒下沉都受到周圍其他顆粒的干擾，顆粒相互牽扯形成王章的“絮毯”整體下沉，在顆粒群與澄清水層之間存在明顯的界面。污水經(jīng)過混凝處理，使水中較小的顆粒凝聚并進(jìn)一步形成絮凝狀沉淀物（俗稱礬花） ，再依靠其自身重力作用，由水中沉降分離出來，這種沉淀稱為混凝沉淀。一般來講，疏水性物質(zhì)易被氣泡黏附，親水性物質(zhì)不易被氣浮。過濾介質(zhì)為柵條或者濾網(wǎng)，用以去除毒打的懸浮物，雜草、紙漿等。采用顆粒狀濾料， 石英砂、無煙煤等。過濾不但能去除水中的懸浮物和膠體物質(zhì)，而且還可以去除細(xì)菌、藻類、病毒、油類、鐵和錳的氧化物、放射性顆粒、在預(yù)處理中加入的化學(xué)藥劑、重金屬以及很多其他物質(zhì)。根據(jù)幾何學(xué)分析，三個(gè)直徑為 的球形濾料相切時(shí)形成的空隙，可以通過直徑最大為 ，即 77m 的球形懸浮物。（4）沉淀。由于濾層中的空隙和懸浮顆粒的形狀時(shí)極不規(guī)則的，在不均勻的剪切流場(chǎng)中，顆粒受到不平衡的作用不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)而偏離流線。懸浮顆粒和濾料顆粒帶異號(hào)電荷相吸，反之，則相斥。反洗效果主要取決于沖洗強(qiáng)度和時(shí)間。但角形濾料的孔隙率取決于粒徑及其分布，一般為 ~.較小的孔隙率會(huì)產(chǎn)生較高的水頭損失和過濾效率，而較大的孔隙率提供較大的納污空間和較長(zhǎng)的過濾時(shí)間，但懸浮物容易穿透。粒度越大，通過篩濾去除越易。（5）溫度。帶有濁度的原水經(jīng)過泵的升壓后通過濾層，因此進(jìn)水和出水之間有壓差，此壓差即為。降低溫度，對(duì)過濾不利。（2）形狀。濾床越厚，濾液越清，操作周期越長(zhǎng)。1. 濾料的影響（1）粒度。懸浮顆粒細(xì)小，具有很強(qiáng)的趨附趨勢(shì)，吸附作用也可能通過絮凝劑的甲殼作用實(shí)現(xiàn)。2. 附著機(jī)理由上述遷移過程而與濾料接觸的懸浮顆粒，附著在濾料表面上不再脫離，就是附著過程。在凈重力的作用下，顆粒偏離流線沉淀到濾料表面上。但是當(dāng)懸浮物濃度過高時(shí)，很多顆粒有可能同時(shí)到達(dá)一個(gè)空隙，相互拱接而被機(jī)械截留。從性質(zhì)上說，一般可分為物理作用和化學(xué)作用。為區(qū)別上述三類表面或淺層過濾過程，將這類過濾稱之為深層過濾，簡(jiǎn)稱過濾。采用成型濾材，如濾布、濾片、燒結(jié)濾管、蜂房濾芯等，也可在過濾介質(zhì)上預(yù)先突破上一層助濾劑（如硅藻土）形成空隙細(xì)小的濾餅，用以去除粒徑細(xì)微的顆粒。浮選劑通常為極性或非極性的表面活性劑。在油田污水處理中，為了加快沉降速度，提高沉降效果，普遍采用斜管（板）沉降罐，其原理與前面所述的斜板除油相同，即“淺池理論” 。（4）壓縮沉淀。根據(jù)水中懸浮物的密度、濃度及凝聚性，沉淀可分為四種基本類型。一般應(yīng)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交設(shè)計(jì)等數(shù)理統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行多因素重復(fù)試驗(yàn)。3. 水里條件的影響。（2）混凝劑投加量。另外，氯、螯合物、水溶性高分子物質(zhì)和表面活性物質(zhì)都不利于混凝。（3）水溫。這樣又會(huì)增加藥劑費(fèi)用。（二）影響混凝的因素影響混凝效果的因素包括污水水質(zhì)、混凝劑的性質(zhì)及水力條件。這是，膠體之間的排斥作用減弱，水溶液體系的穩(wěn)定性變差。電位離子同膠核結(jié)合緊密，很難分開；而反離子只是由靜電引力與膠核相結(jié)合，因此較松散。這些微粒不溶于周圍的水中而構(gòu)成水溶膠粒子的核心，成為膠核。ISO 6107—1《水質(zhì)詞匯—第一部分》對(duì)有關(guān)水的絮凝規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)屬于和定義如下：絮凝（作用） 。因乳化油占有的比例大一些，所以也可以吧此種乳化物成為乳化油。32)工作原理 浮選機(jī)的電機(jī)帶動(dòng)星形轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子附近由于離心力的作用產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。 (2)加氣量計(jì)算。一次浮選的混凝劑用量為 40～80mg／L，二次浮選為 20—40mg/L。 (3)高度與直徑之比為 2～4。溶氣罐內(nèi)壓力為 0．3～0．6M Pa，空氣（或其他氣體）有一定溶解度，經(jīng)減壓閥減壓后水中氣體呈微小氣泡型式在氣浮池內(nèi)釋放出來并攜油及懸浮物上浮去除。稱? ?疏水性物質(zhì)容易被氣泡粘附， 90176。 二、氣浮基本原理 由物理學(xué)基本概念得知，各種液體都有表面能，其表達(dá)式為： W= (3 05)S??式中，W— —表面能， J； ——表面張力，N/m。 由于隨著石油開發(fā)業(yè)的發(fā)展，各老油田原油含水率大幅度地增加，油田含油污水處理基建工程量也相應(yīng)的增加，需要提高單位體積構(gòu)筑物的處理能力及減少占地面積，加之低滲透油層所