一、技術背景:
        油田面臨的環保問題中急待解決的是采油(氣)廢水的處理。注水油田進入開發后期,采油過程伴隨產生大量的水,經過油水分離,一部分水回注,一部分水要排放。廢水處理基本采用物理和化學的方法,由于方法的局限性,處理后廢水排放往往不能達標造成嚴重的環境污染,成為油田急需解決的問題。采油(氣)廢水屬于生物難降解廢水,我們針對采油(氣)廢水的特點及難降解物質,采取篩選優勢菌復合處理技術取得好的效果。
        我們自2002年承擔并完成了天津市科委重大科技攻關項目《利用高效降解復合菌處理石油開采廢水》。以大港油田12#井廢水作為處理對象,具有高難度的典型性;以石油和化學添加劑所構成的COD和石油類為處理的主要目標,具有針對性。共篩選出耐鹽性優勢兼性厭氧菌和好氧菌8株,其復配組合的廢水處理試驗,效果明顯。其中,3株兼性厭氧菌(FY1、FY2、FY3)復配組合試驗,廢水COD降解率在40%,并能明顯去除色度;4株好氧菌(F1、F2、F3、F4、F5)復配組合試驗,廢水COD去除率在82.2%。連續試驗監測結果表明,廢水COD由4010mg/L降至150mg/L以下,油含量由135mg/L降至0.5mg/L。從這些處理結果分析,高效降解復合菌在難降解廢水處理中明顯發揮了優勢。

二、    技術特點:
        本工藝不同于傳統的生物污泥處理法之處在于針對石油開采廢水中難降解物,篩選馴化出高效降解菌,從而提高石油開采廢水的處理效果。該生物處理方法的優點是具有特異性的微生物可增強對難生化降解物質的去除能力。廢水中的石油碳氫化合物及其它有機物作為高能物質被微生物消耗,并將這些物質再生或轉化成無毒物質:二氧化碳、水和細胞,從而減少二次污染。


        石油開采廢水處理是石油開采中的重要環節,隨著油田綜合含水率的提高,采油廢水的產生量不斷增加。石油開采廢水處理已成為國內外研究的重要課題。石油開采廢水組成復雜,難降解物質濃度高,是難處理的工業廢水之一。目前國內外常用的處理方法有物理法、化學法和生物法。常用的物理化學方法有活性炭吸附法、絮凝沉降法、化學氧化法、離子交換法和超濾膜過濾法等。物理化學法COD去除率較低,處理費用較高,可能引起二次污染等問題。而傳統的生物法,對難降解有機物去除率低。為了提高石化廢水的處理效果,增強對難生化降解物質的去除能力,我國洛陽石化總廠同中科院成都生物研究所合作,采用高效降解復合菌,對該廠含油廢水處理,取得滿意的結果。北京歐泰克石油技術有限公司從自然界中分離馴化出降解高礦化度石油廢水的生物,利用已馴化的菌種對勝利孤島油田含油廢水進行試驗,可使進水COD 從  389.30mg/L降至120mg/L,使進水含油從116mg/L降至4—6mg/L。我國在“石油開采廢水處理技術的現狀與展望”一文中也指出“今后應重點開發相關的深度處理技術”,其中高效專性菌處理即是一個重要的方向。因此,無論從技術本身的先進性和油田需求看,該技術在開發產業化及市場開發上都會占據優勢。
三、    本項目工程應用情況:
         2002年承擔并完成了天津市科委重大科技攻關項目《利用高效降解復合菌處理石油開采廢水》。以大港油田12#井廢水作為處理對象,以石油和化學添加劑所構成的COD和石油類為處理的主要目標,共篩選出耐鹽性優勢兼性厭氧菌和好氧菌8株,其復配組合的廢水處理試驗,效果明顯。其中,3株兼性厭氧菌(FY1、FY2、FY3)復配組合試驗,廢水COD降解率在40%,并能明顯去除色度;4株好氧菌(F1、F2、F3、F4、F5)復配組合試驗,廢水COD去除率在82.2%。連續試驗監測結果表明,廢水COD由4010mg/L降至150mg/L以下,油含量由135mg/L降至0.5mg/L。從這些處理結果分析,高效降解復合菌在難降解廢水處理中明顯發揮了優勢。2003年順利通過市科委組織的專家驗收獲得好評。
        (1)2009年針對中海油綏中油田日處理量2000噸的污水處理工程進行改造,采用高效優勢菌+MBR工藝,投入優勢菌劑4噸,取得良好效果,采油污水進水COD 300-400mg/l,經高效菌處理后COD降為 100mg/l以下,達到油田污水排放標準的要求。

      (2)  2010年對遼河油田采油污水處理工程進行改造和深度處理,滿足油田污水排放新標準的要求。目前已完成2噸/天規模的現場中試,取得良好的效果,采油污水進水COD 200-300mg/l,氯離子含量3000-5000 mg/l,石油類含量15-20 mg/l,經過我們的高效優勢菌+MBR工藝的中試設備,HRT 48小時, COD降為 90mg/l以下,石油類含量0-0.5 mg/l。

       (3)    2011年開始針對大慶油田含油、含聚石油開采廢水采用天津市工業微生物研究所篩選馴化的高效優勢菌劑及含油污水處理工藝進行了現場推廣應用試驗,日處理水量2萬噸。總計投加高效菌劑360噸,經過菌種的掛膜培養、遞增進水適應性培養、滿負荷進水效果穩定性驗證等三個試驗階段,推廣應用試驗取得圓滿成功,高效優勢菌劑效果明顯,通過驗證性檢測,在進水COD 500mg/L,聚合物含量 400mg/L情況下處理后出水COD穩定在150 mg/L以下,懸浮物和石油類物質含量等其它指標全部優于排放標準要求。

          通過推廣應用試驗對各項工藝參數進行了試驗摸索,在不改動主體處理裝置的原則上,采用高效菌與物化方法相結合的工藝處理方式,在保證處理達標的前提下,與原設計工藝相比大幅度降低了運行成本,為整個處理工程的達標改造提供了技術保證,同時為目前國內困擾大部分油田的石油開采廢水處理達標難題提供了良好的借鑒和示范作用。
四、工藝特點:
   (1)針對石油開采廢水中的主要污染物(烷烴類、芳香烴類、苯及烷基苯類),篩選馴化出降解能力強的特異性高效優勢菌種,采用現代發酵工藝進行純種發酵生產,進行復配后投加到污水處理的生化系統,可以大幅度提高污染物的降解率,保證出水達標排放。
   (2)在生化處理過程中采用先進的膜反應器,采用比較成熟的抗污染中空纖維膜,杜絕優勢菌和污泥的流失,保證優勢菌處理效率的穩定。同時省去二沉池,可節約工程用地和建設投資。
   (3)我們的生物強化處理系統不同于傳統生物處理技術的方面在于選用針對該廢水的高效微生物菌組。這樣可以大大減少處理時間且減少處理后殘余泥量。
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