1、聚合物驅(qū)采油污水(ORWPF)是伴隨油田聚合物驅(qū)油技術(shù)的應(yīng)用而出現(xiàn)的一種新型采油污水。它除含有石油烴類、固體顆粒、無(wú)機(jī)鹽等常規(guī)采油污水含有的物質(zhì)外，還含有大量殘余的聚丙烯酰胺(PAM)，其相對(duì)分子質(zhì)量為4×106～5×106。ORWPF是一種乳化程度較高、難以生物降解的有機(jī)廢水。經(jīng)油田現(xiàn)有工藝（沉降或浮選-過濾）處理后，ORWPF達(dá)不到油田回注水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，無(wú)法回注，外排又嚴(yán)重污染環(huán)境。針對(duì)這個(gè)問題，根據(jù)處理后污水去向的不同，本文在保

2、留油田現(xiàn)有處理工藝的基礎(chǔ)上，采用不同工藝對(duì)ORWPF進(jìn)行了深度處理研究。
　　針對(duì)處理后ORWPF用于回注的要求，在保留油田現(xiàn)有處理工藝的基礎(chǔ)上，本文采用“改性纖維球過濾-O3/UV/H2O2氧化-超濾”工藝對(duì)其進(jìn)行深度處理。在回注深度處理工藝中，改性纖維球過濾單元的功能主要是去除ORWFP中的油和懸浮物。研究結(jié)果表明，改性纖維球過濾單元可以在較高的過濾速度下穩(wěn)定運(yùn)行。過濾出水中油濃度不超過7.27mg/L，油的去除率可以達(dá)到77

3、.56％；改性纖維球過濾可以顯著減低ORWPF中懸浮物的濃度，其出水中懸浮物濃度≤6.81mg/L，懸浮物去除率為84.17%；改性纖維球過濾出水中顆粒粒徑中值為3.11μm，較處理前減小了59.53%。但改性纖維球過濾對(duì)ORWPF中大量存在的PAM沒有去除作用。采用氣水聯(lián)合反沖洗可以實(shí)現(xiàn)濾料的清洗再生，反沖洗氣體和水流強(qiáng)度分別為16.72L/m2·s和5.22 L/m2·s，反沖洗時(shí)間為15～20min。雖然改性纖維球過濾對(duì)油和懸浮物

4、的去除效果明顯，但其出水中懸浮物濃度和顆粒粒徑中值仍然沒有達(dá)到油田注水標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　在回注深度處理工藝中，采用O3/UV/H2O2處理單元對(duì)改性纖維球過濾出水進(jìn)行進(jìn)一步處理，主要去除ORWPF中的PAM和部分石油烴類有機(jī)物。研究發(fā)現(xiàn)，H2O2和O3投加量、PAM初始濃度、紫外輻照強(qiáng)度和pH是影響PAM氧化降解的重要因素。通過對(duì)O3/UV/H2O2氧化PAM反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，計(jì)算得到該反應(yīng)的表觀速

5、率常數(shù)與主要影響因素之間的關(guān)系，確定了O3/UV/H2O2體系氧化PAM的反應(yīng)宏觀動(dòng)力學(xué)方程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在PAM初始濃度為103.18mg/L、H2O2和O3投加量分別是165mg/h和230.2mg/h、紫外輻照強(qiáng)度為2.2 mw/cm2、pH7的條件下，反應(yīng)60min后，PAM的轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到62.60%，其相對(duì)分子質(zhì)量可以降至10000以內(nèi)。
　　在回注深度處理合工藝中，采用超濾膜對(duì)O3/UV/H2O2處理單元的出水進(jìn)行

6、深度處理，進(jìn)一步去除污水中不達(dá)標(biāo)的懸浮物和顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，在超濾過程中，操作壓力、操作溫度和污水的pH都會(huì)對(duì)膜的通量產(chǎn)生影響，一般的膜通量隨操作壓力、操作溫度和pH的增加而增大，但高操作壓力下，膜通量衰減的較快。采用超濾出水對(duì)膜進(jìn)行反洗的效果好于使用自來(lái)水，使用0.5%氫氧化鈉溶液基本可以實(shí)現(xiàn)膜的徹底清洗。超濾對(duì)污水中殘余的懸浮物和細(xì)微顆粒有很好的過濾效果，其出水懸浮物濃度降至2mg/L左右， ORWPF中顆粒的粒徑中值可以降至1.3μ

7、m以下，完全可以達(dá)到回注水標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　采用人造巖芯模擬實(shí)驗(yàn)考察回注深度處理工藝中各單元出水對(duì)巖芯滲透率的傷害程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，各處理單元的出水對(duì)人造巖芯滲透率的傷害程度依次顯著降低，均明顯低于深度處理前ORWPF對(duì)巖芯滲透率的傷害程度?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，回注深度處理工藝的出水（超濾出水）對(duì)高、中、低滲透層巖芯滲透率傷害程度均低于30%，較深度處理前分別減輕了74.33%、75.15%和78.77%，達(dá)到了油田生產(chǎn)的要求。

8、　　針對(duì)ORWPF處理后外排的要求，在保留油田現(xiàn)有處理工藝的基礎(chǔ)上，本文采用“移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器-O3/UV/H2O2氧化”工藝對(duì)ORWPF進(jìn)行深度處理。在外排深度處理工藝中，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)單元的主要功能為降解ORWPF中的石油烴類物質(zhì)，降低污水的COD。研究發(fā)現(xiàn)，MBBR可以在較寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。在25℃，水力停留時(shí)間為9h的條件下，經(jīng)MBBR處理，ORWPF的COD從326.15mg/L降至210.43mg/L

9、，去除率為35.48%；在進(jìn)水油濃度為12.25～210mg/L的范圍內(nèi)，MBBR出水油濃度不高于10mg/L，油的去除率維持在90%以上。但MBBR對(duì)ORWPF中的PAM沒有去除作用，處理前后其濃度和分子量均沒有變化。
　　ORWPF經(jīng)MBBR處理后，其COD仍未達(dá)標(biāo)，因此采用O3/UV/H2O2體系對(duì)MBBR出水進(jìn)行進(jìn)一步處理。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在O3和H2O2投加量分別為154.95mg/h和225.63mg/h、紫外光強(qiáng)為2.2