油田污水微生物处理技术探究

2022-09-12

生物技术主要是通过微生物所产生的生化作用, 把原本具有繁琐性的有机物质分解成为简单的物质, 把原本存在毒性的物质变为没有任何毒性的物质, 以做到净化废水的目的。相较于物理技术或者化学技术, 生物技术无需太高的成本、投资低, 效率显著、不存在二次污染现象, 目前在各油田中已得到了全面普及。油田生产中所产生的废水缺乏可生化性, 存在难以降解的有机物质, 针对此情况, 世界各国均广泛的使用了接触氧化、曝气生物滤池、A/O法等对油田污水进行处理。文中主要以曝气生物滤池油田污水处理技术为主。

一、曝气生物滤池油田污水处理技术的工艺原理及优势特点

1. 工艺原理

曝气生物滤池简称BAF, 二十世纪初, 西方国家就对曝气生物滤池作了相关的研究, 在八十年代后期该项技术日渐成型, 经过持续的调整与改进, 研发了各类形式。实际研发时, 主要遵循污水处理接触氧化技术与给水快滤池的设计原则, 实现了曝气、截留悬浮物、高速率等优势特征。它的基本工艺原理是:将相应粒径的粒状滤料安装到滤池内, 滤料表面存在生物膜, 当滤池中的曝气与污水经过时, 通过存在滤料上的具有较大浓度的生物膜量的氧化降解性能及时有效的净化污水, 这一过程就是生物氧化降解。此外, 由于污水经过过程中, 滤料处于压实状态下, 这时通过滤料粒径小的特点和生物膜具有的生物絮凝作用, 将存于污水内的众多悬浮物全部截留, 该过程中应注意防止脱落的生物膜随水流出来, 这是截留作用;实际运行一段时间后, 由于水头损失率越来越大, 应通过反冲洗的方式全面清理滤池, 从而将截留下来的悬浮物整体释放出且对生物膜进行及时更新, 我们称之其为反冲洗过程。

2. 优势特点

曝气生物滤池具有广泛的应用领域, 在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中均效果显著。以粒状填料为主要生物载体, 如焦炭、活性炭、石英砂等;和一般的生物滤池、生物滤塔不相同, 该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX (有害物质) 的作用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体, 节省了后续沉淀池 (二沉池) , 具有容积负荷、水力负荷大, 水力停留时间短, 所需基建投资少, 出水水质好:运行能耗低, 运行费用少的特点。实际中, 要切实做好反冲洗工作, 把存在滤池中截留的ss予以全面的清理, 并且采用新的生物膜。

二、曝气生物滤池油田污水处理技术流程及设备

1. 流程

曝气生物滤池工艺技术主要通过气水平行上流的运行方式, 促进气与水之间的良好整合, 这不仅使得气泡拥有了更高的切割作用, 而且气泡也不会再发生凝结现象, 有效避免了短流与气陷问题。该工艺技术内氧气使用效率好, 实际消耗量大。能够使反冲洗周期适当的延长, 缩短了清洗时间, 同时还防止了清洗过程中水、气量的大量使用。可将反冲洗中生产的水排放至废水回收池内。曝气生物滤池工艺技术共包括两个环节阶段, 即吸附截留及降解吸收阶段、反冲洗再生阶段。第一个阶段的主要任务是:油田产生的污水经进水管从底部流进滤池内, 和存于曝气管中的空气同时向上由填料层流过。填料中的微生物通过溶解氧对污水内的COD、BOD、一些毒性物质进行降解, 并且填料及其上部的生物膜会吸附、截留ss, 使其存于滤床中。第二个阶段的主要任务是:在过滤工作开展下, 会使得填料层中的生物膜厚度越来越厚, 积累大量的ss, 进一步加剧了过滤水头的损失。进水压在一定值状态下, 设计流量起伏不定, 针对此情况, 应及时的进入反冲洗再生阶段将滤床中的生物膜与ss去除干净, 以保证滤池具有较高的处理能力。具体运转时, 当曝气风机持续一小时达到0.060MPa出口压力时, 应采用手动的方式对自动化控制系统进行曝气生物滤池反冲洗。反冲洗应通过气与水交替着反冲, 主要由滤池底部的反冲洗布气管提供反冲洗实际所需的空气。反冲洗再生过程遵循下列步骤:将进水与工艺空气关闭;对气进行单独的清洗;气与水一同进行冲洗;通过干净的水做最后的冲洗。随着单独气冲与水冲的运行, 填料层会逐渐的膨胀与进一步压缩, 并且当气与水冲刷填料流体及填料各颗粒之间彼此摩擦时, 会使得生物膜和吸附、截留下的ss与填料间瞬间分离开来, 漂洗过程中会将滤池中的生物膜及ss全部冲出。在对滤池进行反冲洗再生后进行下一步的运行。

2. 设备

曝气生物滤池将孔膜曝气器作为核心设备, 以该设备的布气方式为主, 使用的曝气风机是罗茨风机, Q=9.8m3/rain;曝气反冲洗风机同样使用罗茨风机, Q=25.9m3/min;曝气回流输送水泵, Q=315m3/h;曝气反冲洗水泵, Q=600m3/h。

结论

综上所述可知, 随着科学技术的不断进步与发展, 在能源续期、石油生产技术方面提出了更高的需求。当前, 油田污水处理已经成为了改善油田区域生态环境, 加快国家环保工作进程的关键。伴随大量油田污水处理技术的应运而生, 微生物技术在油田污水处理中的应用越来越广泛, 污水处理效果显著。由于本文所述的曝气生物滤池油田污水处理技术属于一种新型的水处理工艺, 在我国还处于发展阶段, 所以还有很多地方需要进行积极的探索研究, 如生物膜的特点及其快速启动的方式;反冲洗过程中生物膜的脱落规律;等。

摘要：在油田中, 共涵盖了油田采出水、钻井污水和其他类型的含油污水几种类型的污水。处理油田污水过程中, 会充分考虑、分析油田生产、当时所处环境等实际情况以选择具体的处理方式。笔者根据自身工作经验, 以曝气生物滤池油田污水处理技术为主, 首先论述了曝气生物滤池油田污水处理技术的工艺原理及优势特点, 其次阐述了曝气生物滤池油田污水处理技术的流程及设备。

关键词：油田污水,曝气生物滤池,处理技术