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一、技术背景:
        油田面临的环保问题中急待解决的是采油(气)废水的处理。注水油田进入开发后期,采油过程伴随产生大量的水,经过油水分离,一部分水回注,一部分水要排放。废水处理基本采用物理和化学的方法,由于方法的局限性,处理后废水排放往往不能达标造成严重的环境污染,成为油田急需解决的问题。采油(气)废水属于生物难降解废水,我们针对采油(气)废水的特点及难降解物质,采取筛选优势菌复合处理技术取得好的效果。
        我们自2002年承担并完成了天津市科委重大科技攻关项目《利用高效降解复合菌处理石油开采废水》。以大港油田12#井废水作为处理对象,具有高难度的典型性;以石油和化学添加剂所构成的COD和石油类为处理的主要目标,具有针对性。共筛选出耐盐性优势兼性厌氧菌和好氧菌8株,其复配组合的废水处理试验,效果明显。其中,3株兼性厌氧菌(FY1、FY2、FY3)复配组合试验,废水COD降解率在40%,并能明显去除色度;4株好氧菌(F1、F2、F3、F4、F5)复配组合试验,废水COD去除率在82.2%。连续试验监测结果表明,废水COD由4010mg/L降至150mg/L以下,油含量由135mg/L降至0.5mg/L。从这些处理结果分析,高效降解复合菌在难降解废水处理中明显发挥了优势。

二、    技术特点:
        本工艺不同于传统的生物污泥处理法之处在于针对石油开采废水中难降解物,筛选驯化出高效降解菌,从而提高石油开采废水的处理效果。该生物处理方法的优点是具有特异性的微生物可增强对难生化降解物质的去除能力。废水中的石油碳氢化合物及其它有机物作为高能物质被微生物消耗,并将这些物质再生或转化成无毒物质:二氧化碳、水和细胞,从而减少二次污染。


        石油开采废水处理是石油开采中的重要环节,随着油田综合含水率的提高,采油废水的产生量不断增加。石油开采废水处理已成为国内外研究的重要课题。石油开采废水组成复杂,难降解物质浓度高,是难处理的工业废水之一。目前国内外常用的处理方法有物理法、化学法和生物法。常用的物理化学方法有活性炭吸附法、絮凝沉降法、化学氧化法、离子交换法和超滤膜过滤法等。物理化学法COD去除率较低,处理费用较高,可能引起二次污染等问题。而传统的生物法,对难降解有机物去除率低。为了提高石化废水的处理效果,增强对难生化降解物质的去除能力,我国洛阳石化总厂同中科院成都生物研究所合作,采用高效降解复合菌,对该厂含油废水处理,取得满意的结果。北京欧泰克石油技术有限公司从自然界中分离驯化出降解高矿化度石油废水的生物,利用已驯化的菌种对胜利孤岛油田含油废水进行试验,可使进水COD 从  389.30mg/L降至120mg/L,使进水含油从116mg/L降至4—6mg/L。我国在“石油开采废水处理技术的现状与展望”一文中也指出“今后应重点开发相关的深度处理技术”,其中高效专性菌处理即是一个重要的方向。因此,无论从技术本身的先进性和油田需求看,该技术在开发产业化及市场开发上都会占据优势。
三、    本项目工程应用情况:
         2002年承担并完成了天津市科委重大科技攻关项目《利用高效降解复合菌处理石油开采废水》。以大港油田12#井废水作为处理对象,以石油和化学添加剂所构成的COD和石油类为处理的主要目标,共筛选出耐盐性优势兼性厌氧菌和好氧菌8株,其复配组合的废水处理试验,效果明显。其中,3株兼性厌氧菌(FY1、FY2、FY3)复配组合试验,废水COD降解率在40%,并能明显去除色度;4株好氧菌(F1、F2、F3、F4、F5)复配组合试验,废水COD去除率在82.2%。连续试验监测结果表明,废水COD由4010mg/L降至150mg/L以下,油含量由135mg/L降至0.5mg/L。从这些处理结果分析,高效降解复合菌在难降解废水处理中明显发挥了优势。2003年顺利通过市科委组织的专家验收获得好评。
        (1)2009年针对中海油绥中油田日处理量2000吨的污水处理工程进行改造,采用高效优势菌+MBR工艺,投入优势菌剂4吨,取得良好效果,采油污水进水COD 300-400mg/l,经高效菌处理后COD降为 100mg/l以下,达到油田污水排放标准的要求。

      (2)  2010年对辽河油田采油污水处理工程进行改造和深度处理,满足油田污水排放新标准的要求。目前已完成2吨/天规模的现场中试,取得良好的效果,采油污水进水COD 200-300mg/l,氯离子含量3000-5000 mg/l,石油类含量15-20 mg/l,经过我们的高效优势菌+MBR工艺的中试设备,HRT 48小时, COD降为 90mg/l以下,石油类含量0-0.5 mg/l。

       (3)    2011年开始针对大庆油田含油、含聚石油开采废水采用天津市工业微生物研究所筛选驯化的高效优势菌剂及含油污水处理工艺进行了现场推广应用试验,日处理水量2万吨。总计投加高效菌剂360吨,经过菌种的挂膜培养、递增进水适应性培养、满负荷进水效果稳定性验证等三个试验阶段,推广应用试验取得圆满成功,高效优势菌剂效果明显,通过验证性检测,在进水COD 500mg/L,聚合物含量 400mg/L情况下处理后出水COD稳定在150 mg/L以下,悬浮物和石油类物质含量等其它指标全部优于排放标准要求。

          通过推广应用试验对各项工艺参数进行了试验摸索,在不改动主体处理装置的原则上,采用高效菌与物化方法相结合的工艺处理方式,在保证处理达标的前提下,与原设计工艺相比大幅度降低了运行成本,为整个处理工程的达标改造提供了技术保证,同时为目前国内困扰大部分油田的石油开采废水处理达标难题提供了良好的借鉴和示范作用。
四、工艺特点:
   (1)针对石油开采废水中的主要污染物(烷烃类、芳香烃类、苯及烷基苯类),筛选驯化出降解能力强的特异性高效优势菌种,采用现代发酵工艺进行纯种发酵生产,进行复配后投加到污水处理的生化系统,可以大幅度提高污染物的降解率,保证出水达标排放。
   (2)在生化处理过程中采用先进的膜反应器,采用比较成熟的抗污染中空纤维膜,杜绝优势菌和污泥的流失,保证优势菌处理效率的稳定。同时省去二沉池,可节约工程用地和建设投资。
   (3)我们的生物强化处理系统不同于传统生物处理技术的方面在于选用针对该废水的高效微生物菌组。这样可以大大减少处理时间且减少处理后残余泥量。