一种稠油采出水排放处理方法及装置.pdf

本发明公开了一种稠油采出水排放处理方法及装置，方法包括有：1)利用MAC生化装置启动菌种；2)菌种的培养驯化；3)MAC生化装置的稳定运行；4)从MAC生化装置处理后的原水进入ADOF气浮装置，在ADOF气浮装置中分别加入400mg/L的CAA和3mg/L的PAM，并以3.0m3/h时的水量运行，停留时间和气固比分别为10min和0.19；5)从ADOF气浮装置处理后的原水以序批的方式进入臭氧催化氧化装置，每个批次处理水量300L，pH控制在7以上，进入臭氧催化氧化装置后的氧化时间为2h。该方法与装置融合了三项技术，明确了各个单元使用功能、按合理顺序衔接，选择性的去除工业污水中多种不同成分的有机污染物，确保出水COD稳定达标。

1.  一种稠油采出水排放处理方法，包括有以下步骤：
1)利用MAC生化装置启动菌种，将石化污水处理厂的沉淀污泥和污水处理厂脱水后的污泥混合后投入生化装置，同时通入原水后进行闷曝，通过观察SV30及污泥性状、颜色进行少量换水，再投加白糖，当混合液颜色由黑变黄，直至镜检有单体钟虫出现；
2)菌种的培养驯化，MAC生化装置的启动后进行菌种的培养驯化，时间为10至60天左右，驯化期间原水的水流量由0.6m3/h逐渐提升至1.0m3/h；
3)MAC生化装置的稳定运行，经过培养驯化之后，MAC生化装置进入稳定运行期，原水的处理水量从0.5m³/h逐步提升至1.0m3/h，对应的负荷分别为0.05kgCOD/m3.d、0.1kgCOD/m3.d；
4)从MAC生化装置处理后的原水进入ADOF气浮装置，在ADOF气浮装置的管式反应器和分离腔内分别加入400mg/L的CAA和3mg/L的PAM(聚丙烯酰胺)，并往ADOF气浮装置中以3.0m³/h时的水量运行，停留时间和气固比分别为10min和0.19，出水的COD达58.8mg/L以下；
5)从ADOF气浮装置处理后的原水以序批的方式进入臭氧催化氧化装置，每个批次处理水量300L，pH控制在7以上，进入臭氧催化氧化装置后的氧化时间为2h，确保出水的COD达到50mg/L的排放标准。

2.  根据权利要求1所述的稠油采出水排放处理方法，其特征在于，步骤2)中驯化最佳时间为40天，此时生物膜长势良好，在生物膜上出现大量的钟虫、樏枝虫、轮虫、草履虫、滴虫、水熊。

3.  根据权利要求1所述的稠油采出水排放处理方法，其特征在于，步骤4)中活性炭的投加量为100、200mg/L的浓度，停留时间为半小时。

4.  根据权利要求1所述的稠油采出水排放处理方法，其特征在于，在进入MAC生化装置前的原水先经过缓冲水箱提升，使进入MAC生化装置的水温在 30-40℃。

5.  一种用于上述任意一项权利要求所述方法的稠油采出水排放处理装置，包括有MAC生化装置、ADOF气浮装置和臭氧催化氧化装置，其特征在于，在MAC生化装置前设置有缓冲水箱，并在缓冲水箱的出水口通过管道依序连接所述MAC生化装置、ADOF气浮装置和臭氧催化氧化装置，所述MAC生化装置包括有水解酸化段和好氧段，所述水解酸化段由四个相连接池体组成，在第一个池体和第三个池体内部置入来自石化污水处理厂的CASS沉淀污泥，以及污水处理厂脱水后的污泥，并设有搅拌器，所述第二个池体和第四个池体内设有固定填料，所述好氧段也包括有四个相连的池体，在前三个池体的内底部设置有与外界连通的曝气头，并在第四个池体内部设有倒置锥形的沉淀池。

6.  根据权利要求5所述的工业污水处理装置，其特征在于，所述沉淀污泥的污泥浓度6g/L，所述脱水后污泥的含水率为75％。

一种稠油采出水排放处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种稠油采出水排放处理方法及装置，更具体地说，涉及一种集MAC生化装置、ADOF气浮装置及臭氧催化氧化装置于一体的稠油采出水排放处理方法及装置，可以有效的处理油田采出水，使其达标排放。
背景技术
地方的污水排放标准COD都在50mg/L或者更严格的要求，对于含有特性有机物的稠油采出水由于有机组分复杂，难于处理，现有单一技术难以达到处理要求，也就是不能达到排放的要求，还需要适当引入新的工艺、方法，通过技术整合，才能达到处理要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种整合现有的单项技术，并经合理的、有效的分布与控制后能够使稠油采出水直接到达排放标准的稠油采出水排放处理方法及装置。
本发明中的稠油采出水排放处理方法，包括有以下步骤：
1)利用MAC生化装置启动菌种，将石化污水处理厂的沉淀污泥和污水处理厂脱水后的污泥混合后投入生化装置，同时通入原水后进行闷曝，通过观察SV30及污泥性状、颜色进行少量换水，再投加白糖，当混合液颜色由黑变黄，直至镜检有单体钟虫出现；
2)菌种的培养驯化，MAC生化装置的启动后进行菌种的培养驯化，时间为10至60天左右，驯化期间原水的水流量由0.6m³/h逐渐提升至1.0m³/h；
3)MAC生化装置的稳定运行，经过培养驯化之后，MAC生化装置进入稳定运行期，原水的处理水量从0.5m³/h逐步提升至1.0m³/h，对应的负荷分别为0.05kgCOD/m³.d、0.1kgCOD/m³.d；
4)从MAC生化装置处理后的原水进入ADOF气浮装置，在ADOF气浮装置的管式反应器和分离腔内分别加入400mg/L的CAA和3mg/L的PAM，并往ADOF气浮装置中以3.0m³/h时的水量运行，停留时间和气固比分别为10min和0.19，出水的COD达58.8mg/L以下；
5)从ADOF气浮装置处理后的原水以序批的方式进入臭氧催化氧化装置，每个批次处理水量300L，pH控制在7以上，进入臭氧催化氧化装置后的氧化时间为2h，确保出水的COD达到50mg/L的排放标准。
步骤2)中驯化最佳时间为40天，此时生物膜长势良好，在生物膜上出现大量的钟虫、樏枝虫、轮虫、草履虫、滴虫、水熊。
步骤4)中活性炭的投加量为100、200mg/L的浓度，停留时间为半小时。
在进入MAC生化装置前的原水先经过缓冲水箱提升，使进入MAC生化装置的水温在30-40℃。
本发明中稠油采出水排放处理装置包括有MAC生化装置、ADOF气浮装置和臭氧催化氧化装置，在MAC生化装置前设置有缓冲水箱，并在缓冲水箱的出水口通过管道依序连接所述MAC生化装置、ADOF气浮装置和臭氧催化氧化装置，所述MAC生化装置包括有水解酸化段和好氧段，所述水解酸化段由四个相连接池体组成，在第一个池体和第三个池体内部置入来自石化污水处理厂的CASS沉淀污泥，以及污水处理厂脱水后的污泥，并设有搅拌器，所述第二个池体和第四个池体内设有固定填料，所述好氧段也包括有四个相连的池体，在前三个池体的内底部设置有与外界连通的曝气头，并在第四个池体内部设有倒置锥形的沉淀池。
所述沉淀污泥的污泥浓度6g/L，所述脱水后污泥的含水率为75％。
本发明中的稠油采出水排放处理装置是将MAC生化、ADOF气浮装置和臭氧催化氧化装置依序的组合在一起，并明确了各个单元使用功能、按合理顺序衔接，选择性的去除采出水中多种不同成分的有机污染物，确保出水COD稳定达标。在主要污染物CODcr去除率达到90％以上的同时，BOD5、NH4-N+ 的去除率达到95％，TN的去除率也达到了70％。同时具有高效率、反应快、停留时间短、吨水的运行费用低等特点。
附图说明
图1是本发明中稠油采出水排放处理方法及装置的结构示意图。
图2是本发明中MAC生化装置水解酸化段的结构示意图。
图3是本发明中MAC生化装置好氧段的结构示意图。
图4是本发明中培养驯化期间COD的变化示意图。
图5是本发明中稳定运行期间COD的变化示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明中的具体实施例作详细说明。
如图1所示，本发明中稠油采出水排放处理装置包括有通过管道依序连接的MAC(Microorganism Amplification Carrier)生化装置1、ADOF气浮装置2和臭氧催化氧化装置3，在MAC生化装置1前设置有缓冲水箱4，稠油采出水(以下简称原水)经缓冲水箱4后直接输入MAC生化装置1中，并依次通过MAC生化装置1、ADOF气浮装置2和臭氧催化氧化装置3，输出达标排放的稠油采出水，同时具有高效率、反应快、停留时间短、每吨水的运行费用低等特点。其中：
如图2所示，MAC生化装置1为钢筋混凝土结构或利用已建混凝土池体。包括有水解酸化段和好氧段，其中水解酸化段由四个相连接池体10、11、12、13组成，在第一个池体10和第三个池体12内部置入有来自石化污水处理厂的CASS沉淀污泥20m³，污泥浓度6g/L，以及污水处理厂脱水后的污泥2t，含水率75％，并由搅拌器进行混合，形成混合污泥。在第二个池体11和第四个池体13内设有固定填料14，即第三池体12与第四个池体13重复第一、第二个池体10、11内的布置。利用第一和第三个池体10、12内的混合污泥与第二、第四个池体11、13内的固定填料14对进入MAC生化装置1的原水作交替的作用，可以有效的降解原水中难降解的有机物，单纯的混合污泥不能有效的保证优势菌种及相应额污泥浓度，在混合污泥处理后采用固定填料将混合污泥中容易流失的菌种进行固定，并经过驯化培养优势菌种，足以针对难降解有机物含量高 的污水，可以很好的实现提高污水生化的作用。如图3所示，好氧段也包括有四个相连的池体15，在前三个池体的内底部设置有与外界连通的曝气头，并在第四个池体内部设有倒置锥形的沉淀池，便于污泥的输出，好氧段的四个池体采用推流式活性污泥，以便控制较大的污泥回流量及较低的溶解氧，保证大的污泥浓度对水中的有机物进行高效降解。由于推流式活性污泥形式为现有技术，因此不再详细说明。
水解酸化段与好氧段的有机结合，对油田采出水难降解的COD达到很好的去除效果。即原水进水的COD400mg/L，出水COD150mg/L。
ADOF气浮装置2为一封闭式集装箱，主体设备外形尺寸：6.0m*2.3m*3.2m，处理水量1～3m³/h，溶气气源为臭氧或空气，溶气压力0.5～0.6MPa。ADOF气浮装置2内设有管式反应器和分离腔，管式反应器和分离腔的有效容积分别为43.8L和800L。并在管式反应器和分离腔分别加入混凝剂(CAA)和助凝剂(PAM)为400mg/L、3mg/L。
臭氧催化氧化装置(SODO)3为一台中试SODO反应器设置在成套集装箱，有效容积为0.5m³，填装SODO固体催化剂材料250L、188kg。设循环泵，以序批方式运行，单批次处理能力350L，采用50g/h氧气源臭氧发生器，但在本发明中，每个批次处理水量300L，pH控制在7以上。ADOF气浮装置2和臭氧催化氧化装置3均为市售成熟产品，对其结构及原理不再详细说明。
处理方法具体包括有以下步骤：
1)MAC生化装置的启动
MAC生化装置内菌种的启动菌种采用石化污水处理厂CASS的沉淀污泥20m3，污泥浓度6g/L，污水处理厂脱水后的污泥2吨，含水率75％。混合后投入MAC生化装置1的第一、第三个池体10、12内，同时通入原水后进行闷曝，此时不需要再进水。通过观察SV30及污泥性状、颜色后进行按池体容量进入1/4污水。同时投加200mg/L的白糖，当混合液颜色由黑变黄，同时检测混合液的COD变化。当SV30值在5-9时连续进水，进水量0.6m3/h。直到初镜检 有单体钟虫出现。
2)菌种的培养驯化
MAC生化装置的启动后进行菌种的培养驯化，时间为10至60天左右，驯化期间原水的水流量由0.6m3/h逐渐提升至1.0m3/h。此时原水进水COD最大值、最小值、平均值分别为620、455、525mg/L，相应出水值为444、243、300mg/L。CODcr去除量和去除率的平均值为225mg/L、42％。具体见下表1、表2。