XX油田污水处理实验方案

XX污水处理改造工程

试

验

方

案

XX科技有限公司

二零一一年三月

XX问题概述

XX污水从三相分离器分离以后，污水颜色明显发黄，经过现有工艺设备处理以后，污水悬浮物、含油量依然很高，腐蚀、结垢、堵塞问题没有得到有效解决。

XX设计工艺流程为：污水→混凝罐→沉降罐→过滤罐→污水罐→外排至河2。在实际污水处理中，过滤罐并未运行，而且除过滤罐外，其他各罐都为单罐运行，没有设计备用罐，这就造成如果一个罐体出现问题需要维修时，需要停产或污水不经过处理直接外排。目前，XX污水处理系统的运行状况和出口水质指标，不能满足CC注水站精细过滤装置对水质的进水要求。因注水水质差，造成注水系统腐蚀、结垢严重，增加了注水难度，提高了污水处理成本。所以，如何提高现河郝一站注水水质亟待解决。

半导体电催化氧化+二级沉降罐+钛金属膜过滤器工艺可以很好的解决上述问题，它是目前国内最先进的污水处理工艺之一。半导体电催化氧化设备可以降低药剂的投加量，从而减少污泥产量，同时可以有效去除污水中腐蚀、结垢离子，并且具有良好杀菌作用。而钛金属膜过滤器在胜利油田应用已经数年，运行效果良好，做到末端把关，提高水质满足低渗透回

注要求。这套工艺的应用可以大大降低污水处理成本，减轻人员工作量，提高出水水质，这套工艺在油田污水处理上具有良好的应用前景。

目录

1、试验目的

XX现有污水处理系统对污水处理完以后，腐蚀、结构离子、SRB、TGB等没有得到有效去除,尤其铁离子含量依然很高，造成了注水管道腐蚀、结垢、堵塞严重。为提高现河郝一站注水水质，解决管道腐蚀、结构、堵塞问题，满足河2进水要求，我公司专门设计了半导体电催化氧化+二级沉降罐+钛金属膜装置

的试验方案。

2、试验工艺流程确定

经过现场勘察，在不影响XX生产的前提下，同时保证试验工艺的可靠性，整套工艺设计来水从三相分离器出水取样口接水进行试验，出水再回注进一级沉降罐，设计污水处理量为XXm3/d。

2.1 半导体电催化氧化法的确定

要解决管道腐蚀、结垢问题，就要去除污水中造成腐蚀、结构的离子以及SRB、TGB。投加复合碱可以去除部分离子，但在沉降罐要产生大量污泥，同时针对污水中铁离子含量高的问题，经过研究第一步工艺采用半导体催化氧化法，该方法能够有效杀菌、去除腐蚀、结垢离子以及铁离子，而无需添加任何药剂。该工艺充分利用半导体材料在电场作用下，空穴效应产生的强氧化性物质，杀灭水中腐蚀细菌，同时将二价铁离子氧化成三价铁离子，同钙、镁离子分别结合水中的氢氧根离子产生沉淀从水中分离，将水中的

H2S、FeS等硫化物氧化成单质硫而形成沉淀，从而使水质净化，控制腐蚀、结垢。

2.2 钛金属膜过滤装置的确定

污水经过半导体电催化氧化装置处理后，进入一级、二级沉降罐沉降，停留时间分别为4个小时。经过处理后有害离子及细菌得到了有效去除，但是污水中还会残留部分微小悬浮颗粒物和油。为达到出水水质标准，对于超标的悬浮颗粒物和油，选用了钛金属膜过滤装置进行处理。钛金属纤维膜作为过滤介质，可以在强酸、强碱及含有机溶剂的介质中实现过滤，化学性能相当稳定。另外，滤膜经过等离子体处理，

表面具有一定的亲水斥油能力。钛金属滤芯使用寿命长、更换周期长，过滤、反洗全自动化控制，整套设备可以做成橇装结构、占地小、效率高。

3、试验工艺说明

3.1 半导体电催化氧化装置试验

通过试验验证半导体电催化氧化装置下列二方

面的可靠性：

（1）装置核心电极材料的选择；

（2）针对水质电流大小的确定及调节

3.1.1 半导体电催化氧化机理

半导体电催化氧化的机理为由电极上生成的(·O2) 和H2O2,在体系中形成强氧化性的羟基自由基(·OH )来氧化水体中的Fe2+、细菌、有机物等。半导体材料

的催化作用主要在于其在电场中的“空穴”效应。半导体材料当受到大于“禁带”宽度的能量激发时,其

满带上的电子通过禁带进入导带,同时在满带上形成

空穴。空穴具有很强的俘获电子的能力,可以夺取半

导体颗粒表面的有机物或溶剂中的电子。在水溶液中发生催化氧化反应,在半导体表面失去电子的主要是

水分子,生成强氧化性的羟基自由基(·OH)。并且半

导体催化剂和电极产生的H2O2等活性氧化物质具有