大罐生化处理含聚污水技术应用情况分析

2018年09月环保与节能认可。尤其是氢能源，它的成本低，燃值高，在运输过程中不会发生任何变化，也没有危险，产物清洁，是特别理想的清洁能源。在化学生产中使用氢能，能保证从始端到终端完全排除苯等有盖物质的生成，真正实现化学生产无害化。在二氧化碳的有效吸收方面，绿色化学也起到了极大地作用。目前，全球的温室效应越来越严重，而造成这个现象的来源还得属二氧化碳，它的主要是产生之一是燃烧。二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略大，能在水中溶解变成碳酸，并且燃烧所生成的二氧化碳在短时间内是无法完全的解决的。由于绿色化学的发展，现在已经研制出来膜分离技术、碳酸钾加热化学吸附法、乙醇物理吸附法等相关过程对其进行有效的吸收。在生活中有许多细节展现着绿色化学的思想。比如在小家电中的节能电池；利用太阳能对水进行加热、用太阳进行照明（路灯）；另外，对各种动物的保护其实也是一种绿色化学的体现。对废物的妥善处理，比如垃圾分类；少使用很难讲解的一次性饭盒以及塑料袋；不乱扔废旧电池。使用绿色电冰箱，无磷洗衣粉等。我们应该加大在绿色化学方面的投入，比如可以在海洋中加入绿色防尘剂，而这种物质本身没有任何危害，从而避免海洋的污染，同时，我们还可以研制新的配方来炼制汽油，减少对环境的污染。6渗透绿色化学的思想现阶段，不管是在食品还是生活用品，无论是科技还是各个研究领域，以及各个场所，都将绿色成为了其一个活跃的话题。在我们朴素的观念里，人与自然总是不对等的，自然总在人类的控制之下，人类对自然也总是一种索取的态度，对于环境所受到破坏而置之不理。绿色化学，将人类与自然和谐的绑到了一起，当这个“绿色思想”完全渗透到人们的日常生活中后，我们才会真真切切的体会到绿色化学给我们带来的财富，才会造福于我们当代以及我们的子孙后代。7结语在环境污染的治理与预防方面，绿色化学有着举足轻重的关键作用。绿色化学依据人类可持续发展的需求，因此研究和探索绿色化学是解决各种污染问题的最佳途径。参考文献：［1］吴泳.绿色化学——化学教育的新课题.化学教育，1998（8）：3-6［2］梁文平.1999年美国总统绿色化学挑战奖研究工作介绍.化学进展，2000（1）:118-120［3］邵嘉亮.绿色化学专题报告.因特网，2006（05）［4］陆柱，绿色化学及其技术在水处理中的应用，精细化工.2001，（11）［5］朱文祥，绿色化学与绿色化学教育化学教育.2001，（11）.大罐生化处理含聚污水技术应用情况分析张善泽石磊(大庆油田第三采油厂,黑龙江大庆163000)摘要：随着三次采油规模的增大，水驱污水水源有限，不足以满足油田开发对深度污水的需求，针对污水供注不平衡矛盾，需要加强攻关聚驱采出污水深度处理的工艺技术，试验应用微生物处理技术，立足已建老站改造，开展高含聚污水深度处理试验，探索大罐生化处理改造及运行模式，明确适合的技术参数，找到高含聚污水深度处理的有效技术，为实现水质升级服务油藏开发提供技术依据。关键词：微生物处理；大罐生化处理；高含聚污水1概述随着三次采油规模的增大，采出污水深度处理后与聚合物母液混合后一同回注地层已成为污水资源化再利用的主要模式[1]。目前，萨北油田普遍采用常规深度污水处理工艺，即一次自然沉降→二次混凝沉降→普污站过滤→深污站一次过滤→深污站二次过滤的五段式过滤工艺。此工艺存在工艺复杂、占地面积大的缺点，而且仅能处理油含量、悬浮物等物理性污染物，对污水中更为复杂的化学性、生物性污染物的处理效果有限，从而导致深度处理污水与聚合物母液混合过程中存在着较大的粘损[2]。大量实践经验表明高含聚含油污水难以处理的关键在于原油的高乳化度使得油水分离困难。而环境中的某些微生物具有产生生物破乳剂和降解原油的能力，这些特性使其在油田采出液处理方面具有很好的应用价值。为此决定探索、开发能够实现含油污水处理的高效率、低能耗的新工艺、新方法，并进行矿场试验以积累微生物处理工艺的一线数据。2技术原理采油污水中含有大量原油类有机污染物，包括大部分分散但未溶解的和部分已溶解的。对于未溶解的污染物，降低其在水相中的分散度以使其与水相分离的过程称为破乳。利用破乳可回收污水中的部分原油，具有一定的经济价值。破乳的关键在于改变污染物与水相之间的界面张力，从而使得分散的污染物颗粒相互聚并较大尺寸的颗粒。研究中发现某些微生物的细胞表层与乳化的油珠之间具有较好的亲和力，从而使得油珠能在细胞表面浸润，当多个乳化油珠浸润于同一个微生物细胞表面，并相互接触时，则这些乳化油珠之间具有聚并的趋势[3]。而另一些微生物则会代谢产生一些表面活性物质，这些表面活性物质能够强烈的吸附于油水界面上，取代原有的界面保护层，从而使得整个界面强度降低进而失稳、聚并[4]。这两种类型的微生物均具有使得乳化原油破乳的效能，具有应用于含油污水处理的效能。3装置结构改进及深度处理工艺设计在大庆油田北III-2深度污水处理站建设生物处理工艺生物污水处理站1座以开展含聚污水深度处理试验研究，试验设计规模为5000m3/d。本试验设计的主体工艺流程为：溶气净化→溶气生物净化→生物强化处理→固液分离，工艺主要包括上述溶气净化装置1套、溶气生物净化装置1套、生物强化处理装置1套、固液净水装置2套、溶气增压供气系统1套、生物供氧系统1套及配套收油、排泥设备，同时新建外输管线1条。4深度处理运行效果评价4.1原油的去除含油量是采出污水处理的关键性控制指标，其去除效果是评价生物强化处理工艺，即微生物菌种是否有效的决定性因素。在试验阶段，监测记录了各单元出水原油含量，分析试验运行结果可知，该生物强化处理工艺去油效果稳定。详见2182018年09月环保与节能表1。表1不同运行阶段各单元出水平均含油量4.2悬浮物的去除在试验阶段跟踪监测记录了各单元出水的悬浮物含量，对比试验运行结果可知，溶气净化装置、溶气生物净化装置、生物强化处理装置和固液净水装置的悬浮物去除率基本稳定，其中生物强化装置在试验后期的出水悬浮物含量略高于试验中期阶段，分析认为，这是由于此时微生物已经生长成熟，开始有脱落的菌体，但这又可通过之后的固液净水装置去除，从而保障系统出水悬浮物含量维持在较低水平。详见表2。表2各单元出水平均悬浮物含量4.3水质其它理化指标特性除含油量及悬浮物含量之外，COD、有机酸、硫化物、硫酸盐等诸多水质因子也是考察整体处理工艺现场适应性的重要影响因子。4.3.1化学需氧量（COD）变化化学需氧量（COD）COD是反应水体中还原性物质含量的总体指标，一般而言，COD降低表明水体整体质量的改善。试验结果进一步表明采用借助生物处理可大幅降低污水中的COD含量，改善水质环境。4.3.2有机酸含量的变化同样，在试验中跟踪监测污水中的有机酸含量变化。从试验结果可以看出，污水中的有机酸含量显著下降，表明随着微生物的逐渐繁殖、增长，有益于污水中的绝大部分有机酸被去除。4.3.3硫酸盐还原菌及硫化物、硫酸盐含量的变化硫酸盐还原菌是油田污水中常见的有害细菌，其代谢产生的硫化物可引发油田设施的严重腐蚀，是污水处理系统中的主要控制指标之一。试验研究中跟踪监测了系统运行过程的硫酸盐还原菌、硫化物及硫酸盐的变化。试验结果表明，由于生物竞争作用导致硫酸盐还原菌数量减少可以降低后续工艺段中硫化物再次生成的可能性和产生量，从而可有效减轻由硫化物引发的设备腐蚀程度。4.3.4腐蚀率的变化从试验阶段的10月15日开始，将A3钢挂片分别置于来水、溶气生物净化装置出水、生物强化处理装置及固液分离装置出水中，评价各单元出水的平均腐蚀率，至11月15将挂片取出，测试腐蚀率，试验结果表明，采用生物处理工艺可以显著降低污水的腐蚀率。4.3.5含聚浓度的变化试验运行期间监测了污水中聚合物含量的变化，，试验结果表明，运行系统的各单元对污水中的聚合物基本无明显去除作用。4.3.6氨氮的变化同样，在试验运行期间跟踪监测了污水中氨氮含量的变化，试验可以看出，运行系统中的微生物菌群可以通过代谢作用有效去除污水中氨氮。4.4聚合物配伍试验取二级过滤装置出水作为稀释水将5000mg/L聚合物母液稀释为常用的1000mg/L，1200mg/L以及1500mg/L聚合物溶液，并以常规深度处理污水稀释作为对照组。每间隔1天测定每组样品的粘度值，结果表明，采用该深度处理工艺处理后污水与聚合物的配伍性良好，与常规深度处理污水相比，对聚合物溶液的粘度普遍提高5%以上。详见图1。图1深度处理水与聚合物的配伍性5结论将生化处理工艺与油田普遍采用的罐式结构装置相结合，设计改进了大罐生化处理污水装置的结构，试验运行结果充分表明可采用“溶气生物净化装置+生物强化处理装置+固液分离”处理工艺处理含聚污水具有应用可行性。同时，该基于生物强化作用的处理工艺可大幅降低采出污水中的COD、氨氮、硫化物等污染物含量，同时减少污水中总的硫元素含量，有效降低硫化物再次生成的可能性，且处理后水与聚合物配伍效果良好，满足作为聚合物驱稀释水质的要求。6下一步研究方向试验运行初始，由于开始进入冬季，为保证微生物生长繁殖所需的水温，同时综合考虑水质状况，采用“溶气生物净化装置+生物强化处理装置+固液分离”运行工艺。目前采用“一级气浮+生物强化处理装置+固液分离”运行工艺，通过6-9月的运行效果来看，水质均能到达“双5”标准。下一步，待站内滤罐改造完毕，将采用“一级气浮+生物强化处理装置+固液分离+一级过滤”运行工艺并对运行效果进行跟踪。参考文献：[1]李剑英．油田产出水的净化及资源化研究[D]．华南理工大学硕士研究生学位论文，2010．[2]韩斯琴，李百广，孙绮，等．微生物对油田污水-聚丙烯酰胺体系粘度的影响[J]．生物技术通报，2008，S1：362-365．[3]Kosaric,N.,Cairns,W.L.,etal.Biosurfactantsandbiotech⁃nology[M].NewYork:MarcelDekker,1987.[4]Soumen,M.,Palashpriya,D.,Ramkrishna,S.Towardscom⁃mercialproductionofmicrobialsurfactants[J].TrendsinBiothenol⁃ogy,2006,24(11):509-515.作者简介：张善泽（1989-），男，2012年毕业于东北石油大学，大庆油田第三采油厂规划设计研究所，污水规划岗，助理工程师。石磊（1981-），男，2004年毕业于黑龙江科技大学土木工程专业，现在大庆油田第三采油厂计划规划部主任，工程师。219