MPPE技术处理采油废水
在欧洲,1992年签订的保护大西洋东北部海洋环境的《OSPAR公约》规定,非陆地含油废水排放标准为40 mg/L(分散油);从2006年起,海上石油天然气勘探开发过程中生产排放污水的含油要求<30 mg/L,2006年的总排放量要求比2000年下降15%。
1997年荷兰ERT/Orkney水技术中心重点对MPPE技术处理海洋油气工业的生产废水进行了测试评估。在所测试评估的55项工艺技术中,最有前途的一项就是MPPE。采油废水中除了含有浮油、分散油、乳化油、重金属之外,还含有一些溶解性的烃类物质,其质量分数可超过10-4。采用MPPE技术,可以从采油废水中去除的溶解性和分散性组分包括:芳香烃、多环芳烃、菲酚、脂肪族化合物、萘、菲和苯噻吩、完全可萃取的有机物、卤代烃和一切疏水性物质。
2002年4—12月,有3台MPPE装置成功地运用于法国道达尔石油公司的F15A、荷兰NAM公司的K15A、NAM K15B采油平台。在Ormen Lange 天然气田项目中,采用了MPPE技术来处理天然气/ 凝析气田的作业废水。处理量为70 m3/h,对溶解油/ 分散油、脂肪烃、芳香烃和多环芳烃的去除效率为 99%。基于海上经济型装置的成功运行经验、长时间的现场试验和多年陆上处理工艺废水的运行经验,总结出了MPPE装置处理海上采油废水的一些性能。
(1)分离性能。采用气相色谱仪-质谱仪联合方法(GC-MS)对MPPE技术的分离效果进行了测定,结果表明,出水中的苯系物(BETX)浓度达标,去除率为90.00%~99.99%。苯是影响去除效率的关键因素,通常也是浓度最高、最难去除的物质,在很大程度上决定了处理容器的尺寸。1999年2月22日— 1999年5月17日近海平台试验时,MPPE装置对 BETX的去除率在运行中经常发生波动,其中4月 20日分离效率下降到81%,主要是由于蒸汽经历由极小到极大的变化;5月11日和5月12日分离效率下降到93%~94%,主要是由于表面活性剂的浓度突然增加。海上测定多环芳烃、萘、菲和苯噻吩的去除效率达到了98.00%~99.99%,陆上测定多环芳烃的去除率则一直稳定在99.9%。对于含碳原子数量<20的脂肪族烃类化合物的去除率总保持在 95%,含碳原子数量>20的去除率则随时间变化呈下降的函数关系。
(2)抗干扰性能。重金属离子如镉、铬、镍、汞、锌、铁、钙等对分离效果不会产生负面影响。溶解盐、低碳醇类如甲醇、乙二醇等对于分离效果不会产生负面影响。高碳醇如烷基化酚类、丁醇和更高含碳量的醇,可以被部分去除,根据链长可去除20%~80%,但对目标污染物的分离效果不会产生负面影响。表面活性剂中的化学物质如腐蚀性物质、阻垢剂、破乳剂、H2S清除剂等对分离效果不会产生负面影响。
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