技术领域

[0001] 本发明涉及水处理技术领域中一种采油污水处理工艺，具体涉及一种利用微生物进行降解的油田三元复合驱采出污水处理工艺。

背景技术

[0002] 近年来我国大部分油田已陆续进入三次采油阶段，聚合物驱和三元复合驱是得到大面积的推广的重要的三次 采油技术。“碱-表面活性剂-聚合物（ASP) ”三元复合驱是在表面活性剂驱油、碱水驱油和聚合物驱油方法基础上发展起来的一项化学驱油技术。实践证明，三元复合驱可明显提高采收率，具有广阔的应用前景。但由于三元复合驱采出水中含有大量的聚丙烯酰胺（PAM)、表面活性剂和碱，使污水的黏度变大，污水中油珠粒径变小，污水乳化严重，其处理难度远远大于聚合物驱和碱水驱采出水，采用常规的已有处理工艺(自然沉降-混凝沉降-过滤）很难使三元复合驱采出水得到有效处理。另外，表面活性齐U、聚合物、碱等物质的存在增加了原油在水中的稳定性，使得现有的重力除油设施除油效率大大降低。并且，油在水中形成0/W型乳化油，表面覆盖一层带负电荷的双电层，体系十分稳定，不易上浮到水面，特别是碱的加入使得污水的PH值高达9. 5以上，造成常规水处理药剂失效。油田当前普遍采用的“二级沉降（重力沉降和混凝沉降）+ 二级过滤”处理工艺已不能满足要求，出现了设备处理能力降低、沉降时间过长、出水水质不合格等现象。

中国专利200710100015. 5，一种油田三元复合驱含油污水处理工艺，采用重力沉降-油水分离器-添加PH调节剂、絮凝剂等化学药剂-重力沉降-双滤料过滤-改性纤维球过滤，该工艺由于需要添加大量化学药剂，增加了处理成本，另外工艺过于繁琐。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的采用“沉降+过滤”传统处理工艺导致污水处理成本高、工艺过于繁琐及出水水质不合格的问题，而提供一种油田三元复合驱采出污水处理工艺，该油田三元复合驱采出污水处理工艺运行成本低，维护简单，处理时间短，出水稳定合格。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该油田三元复合驱采出污水处理工艺包括溶气气浮、生化池生化处理、纤维转盘过滤三个步骤：

(1)首先油站的污水沉降罐来水进入溶气气浮装置，水力停留2小时，回流比20%，去除70-85%油和悬浮物；

(2)步骤（I)溶气气浮装置出水依靠水位重力差自流进入生化池，在生化池进行分解后进一步去除水体中60-75%的乳化油、溶解油和悬浮物；生化池温度为20-40°C，pH 6-10. 5，水力停留时间8小时；

(3)步骤（2)生化池出水通过提升泵进入纤维转盘过滤系统去除悬浮物，出水经过滤后达到聚驱高渗透水质指标，净化后出水进入外输罐。

所述的纤维转盘过滤系统采用纤维滤布作为过滤介质。纤维转盘过滤系统是由转盘表面覆盖的纤维滤布构成的，来水通过纤维滤布的表面被纤维滤布表面交接形成的微米级孔径截留，达到精过滤的效果。

所述的生化池中接入微生物降解菌群，该菌群组成为：假单胞菌sp.)JNSOl，保藏号为 CCTCC NO ：M 2012021 ;微杆菌(#icro如cieriwssp. ) JNS02，保藏号为CCTCC NO ：M 2012022 ;芽孢杆菌 UaciWiw1S sp. ) JNS03，保藏号为 CCTCC NO ：M 2012110 ；红平红球菌 ) JNS04，保藏号为 CCTCC NO ：M 2012111。 所述的菌群组份中假单胞菌sp. ) JNS01 :微杆菌(#icroAaci6?ritt®sp·)JNS02 :芽抱杆菌 iBacillius sp. ) JNS03 :红平红球菌 iRhodococcussv. ) JNS04 添加比例为 1:1:1:1。

所述的微生物菌群采用无机盐培养基以原油为唯一碳源生长，以1%接种量接入生化池中，保持温度在20-40°C之间，pH为6. 0-10. 5，通气量为1:12。

该微生物菌群具有高效原油降解能力，来源于从大庆油田的三元复合驱污水，通过培养、富集、筛选获得能够耐受高浓度聚合物的高效石油降解菌菌株，进一步经过配伍和优选构建而成。

该菌群组成中，假单胞菌iPseudomonas sp. ) JNSOI,保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO ：M 2012021，保藏日期为2012年2月16日；微杆菌CMicrobacterium邓· ) JNS02，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO ：M2012022，保藏日期为2012年2月16日；芽孢杆菌sp. ) JNS03，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO ：M 2012110，保藏日期为2012年4月12日；红平红球菌) JNS04，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO ：M2012111，保藏日期为2012年4月12日。保藏地址均在中国武汉的武汉大学。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该油田三元复合驱采出污水处理工艺，所应用的微生物能够在高浓度聚合物的环境中，以原油为唯一碳源生长，处理效率高；微生物为严格好氧微生物，厌氧条件下迅速死亡，对地下原油无降解能力，并且可以利用污水中的硫酸盐对厌氧的腐蚀性细菌的生长具有良好抑制作用；纤维转盘过滤系统，能够实现不停产反冲洗，由于采用纤维滤布作为过滤介质，避免了常规滤料过滤带来的滤料板结问题；清洗间隔长、清洗历时短；占地面积小，仅为常规滤池的1/2 ;运行自动化，运行和维护简单；设备闲置率低，总装机功率低，是砂滤的1/10-1/15。本工艺的微生物菌剂一次投放，长期有效，维护成本低。本发明处理过程中不添加化学药剂，投资运行成本低，维护简单，处理时间短，出水稳定，有利于大规模应用。污水达到高渗透率地层的注入水标准：油含量彡20 mg/L，悬浮物彡20 mg/L，粒径中值彡5 um。该项技术组合对污水中的原油和悬浮物都有很好的去除效果，为油田三元复合驱采出污水的处理提供新的思路和工艺。

附图说明：

附图I是本发明的工艺流程框图；

附图2是本发明的工艺连续运行38天的含油污水气浮出水的油含量效果图；

附图3是本发明的工艺连续运行38天的含油污水生化出水及过滤出水的油含量效果

图；

附图4是本发明的工艺连续运行38天的含油污水出水的悬浮物含量效果图；

附图5是本发明的工艺连续运行38天的含油污水的生化出水及过滤出水的粒径中值检测 图。

具体实施方式：

下面结合附图将对本发明作进一步说明：

该油田三元复合驱采出污水处理工艺流程框图如图I所示，实施例所采用的来水为大庆油田采油四厂三元复合驱来水，水质分析如表I :

表I来水水质分析数据表

实施例I

首先从油站的污水沉降罐的来水，水温为29°C，pH为7，粘度6. 2mPa · S，聚合物含量800mg/L,悬浮物120mg/L，油含量380mg/L，该来水进入溶气气浮装置水力停留2小时，回流比20%，去除70%油和悬浮物；然后溶气气浮装置出水依靠水位重力差自流进入生化池，生化池中接入微生物降解菌群，该菌群组成为：250升假单胞菌sp. ) JNSOU250 升微杆菌 iMicrobacteriunmx>· ) JNS02、250 升芽抱杆菌 iBacillius sp. ) JNS03、250 升红平红球菌iRhodococcus邓· ) JNS04,以1%接种量接入生化池中，保持温度在27-31 °C之间，pH为7. 8-9. 2，通气量为1:12，水力停留时间8小时，在生化池进行分解后进一步去除水体中60%乳化油、溶解油和悬浮物；生化池出水通过提升泵进入纤维转盘过滤系统去除悬浮物，采用的过滤介质为纤维滤布，纤维转盘过滤系统，能够实现不停产反冲洗；出水经过滤后，油含量19 mg/L,悬浮物19 mg/L,粒径中值I. 4 um。达到聚驱高渗透水质指标：油含量彡20 mg/L，悬浮物彡20 mg/L，粒径中值彡5 um，净化后出水进入外输罐。

实施例2

首先从油站的污水沉降罐的来水，水温为30°C，pH为8，粘度6. 2mPa · S，聚合物含量800mg/L,悬浮物120mg/L，油含量380mg/L，进入溶气气浮装置水力停留2小时，回流比20%，去除85%油和悬浮物；然后溶气气浮装置出水依靠水位重力差自流进入生化池，生化池中接入微生物降解菌群，该菌群组成为：250升假单胞菌麗瓜as sp. ) JNSOK250升微杆菌(#icroAaci6?ritt®sp· )JNS02、250 升芽抱杆菌 sp. )JNS03、250 升红平红球

MiMhocbcoccussv. ) JNS04,以1%接种量接入生化池中，保持温度在27-31 °C之间，pH为7. 8-9. 2，通气量为1:12，水力停留时间8小时，在生化池进行分解后进一步去除水体中75%乳化油、溶解油和悬浮物；生化池出水通过提升泵进入纤维转盘过滤系统去除悬浮物，采用的过滤介质为纤维滤布，纤维转盘过滤系统，能够实现不停产反冲洗；出水经过滤后，油含量16 mg/L,悬浮物18mg/L,粒径中值I. 5 um。达到聚驱高渗透水质指标,净化后出水进入外输罐。

实施例3

首先从油站的污水沉降罐的来水，水温为31°C，pH为9，粘度6. 13mPa · S，聚合物含量800mg/L,悬浮物120mg/L，油含量380mg/L，进入溶气气浮装置水力停留2小时，回流比20%，去除75%油和悬浮物；然后溶气气浮装置出水依靠水位重力差自流进入生化池，生化池中接入微生物降解菌群，该菌群组成为：250升假单胞菌麗瓜as sp. ) JNSOK250升微杆菌(#icroAaci6?ritt®sp· )JNS02、250 升芽抱杆菌 Cfeci^iw1S sp. )JNS03、250 升红平红球MiMhocbcoccussv. ) JNS04,以1%接种量接入生化池中，保持温度在27-31 °C之间，pH为7. 8-9. 2，通气量为1:12，水力停留时间8小时，在生化池进行分解后进一步去除水体中65%乳化油、溶解油和悬浮物；生化池出水通过提升泵进入纤维转盘过滤系统去除悬浮物，采用的过滤介质为纤维滤布，纤维转盘过滤系统，能够实现不停产反冲洗；出水经过滤后，油含量13 mg/L,悬浮物17mg/L,粒径中值I. 3um。达到聚驱高渗透水质指标,净化后出水进入外输罐。 实施例4

首先从油站的污水沉降罐的来水，水温为34°C，pH为10，粘度6. OmPa · S，聚合物含量800mg/L,悬浮物120mg/L，油含量380mg/L，进入溶气气浮装置水力停留2小时，回流比20%，去除70%油和悬浮物；然后溶气气浮装置出水依靠水位重力差自流进入生化池，生化池中接入微生物降解菌群，该菌群组成为：250升假单胞菌麗瓜as sp. ) JNSOK250升微杆菌(#icroAaci6?ritt®sp· )JNS02、250 升芽抱杆菌 sp. )JNS03、250 升红平红球

MiMhocbcoccussv. ) JNS04,以1%接种量接入生化池中，保持温度在20-31 °C之间，pH为7. 0-9. 2，通气量为1:12，水力停留时间8小时，在生化池进行分解后进一步去除水体中60%乳化油、溶解油和悬浮物；生化池出水通过提升泵进入纤维转盘过滤系统去除悬浮物，采用的过滤介质为纤维滤布，纤维转盘过滤系统，能够实现不停产反冲洗；出水经过滤后，油含量19 mg/L,悬浮物18mg/L,粒径中值I. 9 um。达到聚驱高渗透水质指标,净化后出水进入外输罐。

实施例5

首先从油站的污水沉降罐的来水，水温为35°C，pH为10，粘度5. 7mPa · S，聚合物含量800mg/L,悬浮物120mg/L，油含量380mg/L，进入溶气气浮装置水力停留2小时，回流比20%，去除70%油和悬浮物；然后溶气气浮装置出水依靠水位重力差自流进入生化池，生化池中接入微生物降解菌群，该菌群组成为：250升假单胞菌麗瓜as sp. ) JNSOK250升微杆菌(#icroAaci6?ritt®sp· )JNS02、250 升芽抱杆菌 sp. )JNS03、250 升红平红球

MiMhocbcoccussv. ) JNS04,以1%接种量接入生化池中，保持温度在30_40°C之间，pH为9-10. 5，通气量为1:12，水力停留时间8小时，在生化池进行分解后进一步去除水体中60%乳化油、溶解油和悬浮物；生化池出水通过提升泵进入纤维转盘过滤系统去除悬浮物，采用的过滤介质为纤维滤布，纤维转盘过滤系统，能够实现不停产反冲洗；出水经过滤后，油含量17 mg/L,悬浮物16 mg/L,粒径中值I. 7 um。达到聚驱高渗透水质指标,净化后出水进入外输罐。

处理后的污水达到高渗透率地层的注入水标准：油含量<20 mg/L，悬浮物<20 mg/L,粒径中值彡5 um。如图2、图3、图4、图5所示，该工艺连续运行38天，测得出水平均含油为16. 5 mg/L，悬浮物平均含量为18. 9 mg/L，粒径中值I. 24 μ m，达到了 “20. 20. 5”的注入水质指标。该流程工艺简单，具有良好的处理效果。

上述实施例中所采用的溶气气浮装置型号为JNS-QF-01，生产厂家为黑龙江吉纳森生物工程股份有限公司。纤维转盘过滤系统型号为NTHA-2-4. O,生产厂家为浦华环保有限公司。生化池对悬浮物的去除效率达到50%，一方面改善处理水质，另一方面还减轻后续过滤工艺的负担，缩短反冲洗时间，节电节水，减少了运行成本。

试验期间运行成本分析，试验期间投加微生物菌液共1000 L，单价为60元/L，正常运行期间不投加其他营养剂，投加菌种费用为人民币60000元。试验期间每吨水处理的耗电费用为：11. 8X24 + 24X0. 62 = I. 054元(其中溶气泵4. 5 kW，空气泵3 kW，管道泵2. 5 kff,过滤泵I. 8 kff,电费按照O. 62元/度计算)。工业化运行成本估计O. 73元/吨。

生化池投加微生物量为生化池有效体积的1% (1000 L)微生物培养液。微生物菌株可以利用水体中微量的无机盐类和原油作为营养进行生命代谢活动，无需额外添加营养。在20-40°C下可以保持旺盛的代谢活动，对pH具有宽泛的耐受性（pH 6. 0-10. 5)。所采用微生物均为严格好氧菌，在厌氧条件下引起微生物死亡，因此在地层厌氧条件下失去降解能力。