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一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法

阅读：951发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种油田化学驱采出水的深度处理系统及处理方法，包括气浮沉降罐、微生物一体化反应器、斜板溶气气浮装置、三级过滤罐等主要处理设备组成，再配以计量装置、缓冲罐(池)等附属配套设备。该深度处理系统是一套具有操作简单、技术可靠，安全平稳等特点的深度水成套处理系统。利用该深度处理系统可使得化学驱采出水最终处理后满足油田含聚污水低渗透层回注水水质指标，即出水含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm，直接回注地下或作为深度水配制驱油剂注入体系。，下面是一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种化学驱油田采出水的深度处理系统，其特征在于，包括：
对采出水进行油、泥、水三相进行初步分离的气浮沉降罐；
进行油、水、泥三相二次分离的微生物一体化反应器；
用于去除生物膜并进行油、泥、水三相分离的斜板溶气气浮装置；和
进行油、泥、水三相最终分离的三级过滤罐；
所述气浮沉降罐、微生物一体化反应器、斜板溶气气浮装置、三级过滤罐通过水相出口和水相进口依次连接，气浮沉降罐和微生物一体化反应器还设有油相出口，均与收油罐相连，微生物一体化反应器和斜板溶气气浮装置设有泥相出口，均与污泥干化池相连。
2.根据权利要求1所述深度处理系统，其特征在于，所述微生物一体化反应器包括箱体，箱体一侧的上部设有水相进口，与气浮沉降罐的水相出口连接；对侧的上部设有水相出口，与一缓冲罐的水相进口连接；箱体底部设有泥相出口，与污泥干化池连接；上部设有油相出口，与收油罐连接；顶部设有排气口；微生物一体化反应器的水相进口还与盛放有营养剂的加药装置相连，用于向微生物一体化反应器中添加营养剂；优选的，所述营养剂含
50mg/L～100mg/L的葡萄糖、亚硫酸钠(或硫酸钠)、亚硝酸钠(硝酸钠)、磷酸二氢钾等，亚硫酸钠、亚硝酸钠、磷酸二氢钾与葡萄糖的比例为BOD5：SO32-(SO42-)：N：P＝200：100：5：1，其中BOD5为加入葡萄糖后水相中的有机物含量；
优选的，所述缓冲罐的水相出口经第一提升泵与斜板溶气气浮装置的水相进口相连；
所述斜板溶气气浮装置和三级过滤罐之间依次设有缓冲池和第二提升泵，缓冲池的水相出口与第二提升泵相连。
3.根据权利要求2所述深度处理系统，其特征在于，所述微生物一体化反应器为类折流板反应器，所述箱体内沿水流方向依次设有厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室，厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室由若干折流板隔开且依次串联，所述厌氧室与气浮沉降罐的水相出口连接，沉淀室与缓冲罐的水相进口连接；优选的，厌氧室、缺氧室、好氧室中设有填料床，填料床中填充有活性污泥与填料的混合物；更优选的，活性污泥在每一厌氧室、缺氧室或好氧室中的投加量为其单格容积的20％～30％。
4.根据权利要求3所述深度处理系统，其特征在于，所述厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室顶部均设有移动盖板及排气口；好氧室内设有与风机连接的、给好氧室提供空气的曝气释放器；优选的，厌氧室设有三个，以产酸菌和硫酸盐还原菌等嗜盐、嗜碱微生物为优势菌群，其中的填料为悬浮填料，其填充率分别为各厌氧室单格容积的20％-40％，25％-45％，
30％-50％；缺氧室设有一个，以反硝化细菌等嗜盐、嗜碱微生物为优势菌群，其中的填料为悬浮填料，其填充率为缺氧室单格容积的40％-60％；好氧室设有两个，以硝化细菌、氨氧化细菌等嗜盐、嗜碱微生物为优势菌群，其中的填料为组合填料，其水平间距为150mm-200mm。
5.根据权利要求4所述深度处理系统，其特征在于，所述沉淀室及其相邻的好氧室之间设有回流管，回流管经回流泵与缺氧室底部设置的回流口连通。
6.根据权利要求1-5任一所述深度处理系统，其特征在于，所述三级过滤罐的水相出口与回注站或配注站连接，包括一级石英砂单层滤料过滤罐、二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐、三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐；一级单层石英砂过滤罐的出水水质为含油量≤
20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm，二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐的出水水质为含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤3μm，三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐的出水水质为含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm。
7.一种油田化学驱采出水的深度处理方法，其特征在于，使用权利要求1-6任一所述的深度处理系统，将待处理的油田化学驱采出水排入气浮沉降罐进行油、水、泥三相初步分离，使油相排至收油罐，泥相排至污泥干化池，水相排入微生物一体化反应器中；同时向微生物一体化反应器中加入营养剂，水相和营养剂混合后依次填充厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室，分别控制厌氧室、缺氧室和好氧室的氧化还原电位，使得不同嗜盐、嗜碱微生物大量繁殖成为优势菌群，以降解采出水中的有机物，进一步去除水相中的油相和悬浮固体杂质，油相和泥相分别排至收油罐和污泥干化池，水相排入斜板溶气气浮装置；斜板溶气气浮装置进行固液分离，泥相排至污泥干化池，水相排入三级过滤罐；经三级过滤罐过滤后，完成油田化学驱采出水的深度处理，最终出水水相的含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm。
8.根据权利要求7所述深度处理方法，其特征在于，经气浮沉降罐初步分离的水相排入微生物一体化反应器，通过加药装置向微生物一体化反应器中加入营养剂后依次进行厌氧、缺氧、好氧的反应，降解油田化学驱采出水中的表面活性剂、聚合物和石油等有机物，使得油、水、泥三相分离；油相和泥相分别排至收油罐和污泥干化池，水相排入斜板溶气气浮装置；
具体为：
厌氧一室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速
2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率20％-40％；
厌氧二室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速
2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率25％-45％；
厌氧三室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速
2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率30％-50％；
缺氧室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速
2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率40％-60％；
好氧一室：水力停留时间3h～6h，上向流区填装组合填料，组合填料的间距为150mm-
200mm，气液比(10～15):1；
好氧二室：水力停留时间3h～6h，上向流区填装组合填料，组合填料的间距为150mm-
200mm，气液比(10～15):1，回流比为50％～100％。
9.根据权利要求7或8所述深度处理方法，其特征在于，待处理的油田化学驱采出水进入气浮沉降罐，沉降时间为6h～10h，水体下向流速0.15mm/s～0.35mm/s，回流比20％-
40％，进行油、泥、水初步分离；
优选的，进入斜板溶气气浮装置的水力停留时间15min-35min，回流比20％～30％，回流水溶气压力0.4MPa-0.5MPa，去除脱落的生物膜，同时进行油、泥、水三相分离。
10.根据权利要求7或8或9所述深度处理方法，其特征在于，所述三级过滤罐中一级石英砂单层滤料过滤罐中滤料级配为0.5mm～1.2mm，滤速8m/h～10m/h，出水中含油量≤
20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm；二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐中上层石英砂滤料级配为0.8mm～1.2mm，下层磁铁矿滤料级配为0.4mm～0.8mm，滤速为6m/h～8m/h，出水中含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤3μm；
三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐中上层海绿石滤料级配为0.5mm～0.8mm，下层磁铁矿滤料级配为0.25mm～0.5mm，滤速为4m/h～6m/h，出水中含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤
5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm，出水直接回注地下或作为深度水配制和/或稀释聚合物母液。

说明书全文

一种化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法，其中该深度处理系统及处理方法可用于化学驱采出水，尤其适用于复杂化学驱采出水，如高含聚采出水、二元复合驱采出水、三元复合驱采出水。

背景技术

[0002] 在油田开发后期为了提高原油采收率，会选择某些注入井，通过其向地下注入含有碱、表面活性剂和聚合物的化学驱油剂用于开采原油，这种采油方式称为三元复合驱驱油技术(简称三元复合驱)，含有碱、表面活性剂和聚合物的化学驱油剂称为三元复合驱油剂体系，简称三元复合体系。三元复合驱驱油具体为：通过注入井向地下注入三元复合体系，由于三元复合体系可提高原油的稠化能力、降低原油的界面张力，因而具有洗油等能力，在驱油过程中各组分与地层中矿物质发生的反应可发挥协同效应，表现为：三元复合体系注入地下后对原油发挥吸附和捕集作用，从而将地层中的原油溶解、携带。这一过程中三元复合体系与原油形成油水气混合液(即采出液)，由抽油机经采出井提升至地面，然后进行气与油、水的三相分离，分别得到天然气、原油和含油污水(即三元复合驱采出水)。分别采用聚合物、含聚合物和表面活性剂(或含聚合物和碱)的二元复合驱油剂体系作为驱油剂驱油，得到的含油污水，即为含聚采出水、二元复合驱采出水。由于聚合物是化学驱驱油的基础，因此，以上聚合物驱、二元复合驱、三元复合驱统称为化学驱。

[0003] 采出水通常需通过注水井回注地下。将采出水回注地下一方面能够补充地层亏空，另一方面可解决污水排放的环保问题。此外采出水还可进一步驱油，从而提高驱油采收率。然而，为了防止污染环境和堵塞地层，采出水需要经处理达到油田回注水水质控制指标中要求的含油量、悬浮固体含量、粒径中值(中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-2012碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法中的规定)等指标后，才能作为回注水通过注水井回注地下。

[0004] 此外，为了节约水资源，采出水用于配置驱油剂注入体系，即采出水用于配制或稀释聚合物驱油剂、二元复合驱油剂、三元复合驱油剂，即：使用采出水或清水作为聚合物的溶剂将聚合物溶解配制得到聚合物母液，然后再用采出水稀释聚合物母液得到驱油剂。用于配制和/或稀释聚合物母液的采出水也被称作“深度水”。采出水需要满足油田含聚污水低渗透油层回注水控制标准的水质(即含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm)后才能用作深度水。因此，采出水需要经过处理才能用作深度水，将采出水处理成深度水的过程称为深度处理。

[0005] 虽然化学驱驱油技术和水驱相比可提高采收率，例如三元复合驱驱油技术和水驱相比可提高采收率20％以上，但是也会产生大量难以处理的采出水，采出水乳化程度高、处理难度大，尤其是含三元复合驱，相比聚合物驱、二元复合驱，三元复合驱采出水乳化程度最高，处理难度最大。

[0006] 然而，现有化学驱采出水的深度处理工艺不成熟，造成区块调水量大，地面工程费用高，因此还是沿用水驱采出水的深度处理工艺，即在“两级沉降+单级过滤”处理的基础上再增加两级过滤。但是用此深度处理工艺处理的出水达标率低或无法满足深度水水质指标的要求，也就是说，目前没有成熟的将化学驱采出水处理成深度水的处理系统和方法。最终使得深度水水源短缺、注采不平衡。

[0007] 因此，研发一套能够用于油田化学驱采出水的深度处理系统和方法势在必行。

发明内容

[0008] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，第一方面，提供一种深度处理处理系统，可将化学驱采出水，尤其是三元复合驱这样成分复杂的采出水处理成深度水。该化学驱油田采出水的深度处理系统，包括：

[0009] 对采出水进行油、泥、水三相进行初步分离的气浮沉降罐；

[0010] 进行油、水、泥三相二次分离的微生物一体化反应器；

[0011] 用于去除生物膜并进行油、泥、水三相分离的斜板溶气气浮装置；和

[0012] 进行油、泥、水三相最终分离的三级过滤罐；

[0013] 所述气浮沉降罐、微生物一体化反应器、斜板溶气气浮装置、三级过滤罐通过水相出口和水相进口依次连接，气浮沉降罐和微生物一体化反应器还设有油相出口，均与收油罐相连，微生物一体化反应器和斜板溶气气浮装置设有泥相出口，均与污泥干化池相连。

[0014] 所述微生物一体化反应器包括箱体，箱体一侧的上部设有水相进口，与气浮沉降罐的水相出口连接；对侧的上部设有水相出口，与一缓冲罐的水相进口连接；箱体底部设有泥相出口，与污泥干化池连接；上部设有油相出口，与收油罐连接；顶部设有排气口；微生物一体化反应器的水相进口还与盛放有营养剂的加药装置相连，用于向微生物一体化反应器中添加营养剂；优选的，所述营养剂含50mg/L～100mg/L的葡萄糖、亚硫酸钠(或硫酸钠)、亚硝酸钠(硝酸钠)、磷酸二氢钾等，亚硫酸钠、亚硝酸钠、磷酸二氢钾与葡萄糖的比例为BOD5：SO32-(SO42-)：N：P＝200：100：5：1，其中BOD5为加入葡萄糖后水相中的有机物含量；

[0015] 优选的，所述缓冲罐的水相出口经第一提升泵与斜板溶气气浮装置的水相进口相连；所述斜板溶气气浮装置和三级过滤罐之间依次设有缓冲池和第二提升泵，缓冲池的水相出口与第二提升泵相连。

[0016] 所述微生物一体化反应器为类折流板反应器，所述箱体内沿水流方向依次设有厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室，厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室由若干折流板隔开且依次串联，所述厌氧室与气浮沉降罐的水相出口连接，沉淀室与缓冲罐的水相进口连接；优选的，厌氧室、缺氧室、好氧室中设有填料床，填料床中填充有活性污泥与填料的混合物；更优选的，活性污泥在每一厌氧室、缺氧室或好氧室中的投加量为其单格容积的20％～30％。

[0017] 所述厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室顶部均设有移动盖板及排气口；好氧室内设有与风机连接的、给好氧室提供空气的曝气释放器；优选的，厌氧室设有三个，以产酸菌和硫酸盐还原菌等嗜盐、嗜碱微生物为优势菌群，其中的填料为悬浮填料，其填充率分别为各厌氧室单格容积的20％-40％，25％-45％，30％-50％；缺氧室设有一个，以反硝化细菌等嗜盐、嗜碱微生物为优势菌群，其中的填料为悬浮填料，其填充率为缺氧室单格容积的40％-60％；好氧室设有两个，以硝化细菌、氨氧化细菌等嗜盐、嗜碱微生物为优势菌群，其中的填料为组合填料，其水平间距为150mm-200mm。

[0018] 所述沉淀室及其相邻的好氧室之间设有回流管，回流管经回流泵与缺氧室底部设置的回流口连通。

[0019] 所述三级过滤罐的水相出口与回注站或配注站连接，包括一级石英砂单层滤料过滤罐、二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐、三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐；一级单层石英砂过滤罐的出水水质为含油量≤20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm，二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐的出水水质为含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤3μm，三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐的出水水质为含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm。

[0020] 第二方面，本发明提供一种油田采出水的深度处理方法，使用上述深度处理系统，将待处理的油田化学驱采出水排入气浮沉降罐进行油、水、泥三相初步分离，使油相排至收油罐，泥相排至污泥干化池，水相排入微生物一体化反应器中；同时向微生物一体化反应器中加入营养剂，水相和营养剂混合后依次填充厌氧室、缺氧室、好氧室和沉淀室，分别控制厌氧室、缺氧室和好氧室的氧化还原电位，使得不同嗜盐、嗜碱微生物大量繁殖成为优势菌群，以降解采出水中的有机物，进一步去除水相中的油相和悬浮固体杂质，油相和泥相分别排至收油罐和污泥干化池，水相排入斜板溶气气浮装置；斜板溶气气浮装置进行固液分离，泥相排至污泥干化池，水相排入三级过滤罐；经三级过滤罐过滤后，完成油田化学驱采出水的深度处理，最终出水水相的含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm。

[0021] 经气浮沉降罐初步分离的水相排入微生物一体化反应器，通过加药装置向微生物一体化反应器中加入营养剂后依次进行厌氧、缺氧、好氧的反应，降解油田化学驱采出水中的表面活性剂、聚合物和石油等有机物，使得油、水、泥三相分离；油相和泥相分别排至收油罐和污泥干化池，水相排入斜板溶气气浮装置；

[0022] 具体为：

[0023] 厌氧一室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率20％-40％；

[0024] 厌氧二室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率25％-45％；

[0025] 厌氧三室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率30％-50％；

[0026] 缺氧室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率40％-60％；

[0027] 好氧一室：水力停留时间3h～6h，上向流区填装组合填料，组合填料的间距为150mm-200mm，气液比(10～15):1；

[0028] 好氧二室：水力停留时间3h～6h，上向流区填装组合填料，组合填料的间距为150mm-200mm，气液比(10～15):1，回流比为50％～100％。

[0029] 待处理的油田化学驱采出水进入气浮沉降罐，沉降时间为6h～10h，水体下向流速0.15mm/s～0.35mm/s，回流比20％-40％，进行油、泥、水初步分离；

[0030] 优选的，进入斜板溶气气浮装置的水力停留时间15min-35min，回流比20％～30％，回流水溶气压力0.4MPa-0.5MPa，去除脱落的生物膜，同时进行油、泥、水三相分离。

[0031] 所述三级过滤罐中一级石英砂单层滤料过滤罐中滤料级配为0.5mm～1.2mm，滤速8m/h～10m/h，出水中含油量≤20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm；
二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐中上层石英砂滤料级配为0.8mm～1.2mm，下层磁铁矿滤料级配为0.4mm～0.8mm，滤速为6m/h～8m/h，出水中含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤
10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤3μm；三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐中上层海绿石滤料级配为0.5mm～0.8mm，下层磁铁矿滤料级配为0.25mm～0.5mm，滤速为4m/h～6m/h，出水中含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm，出水直接回注地下或作为深度水配制和/或稀释聚合物母液。

[0032] 本发明提供了化学驱油田采出水的深度处理系统及处理方法，由气浮沉降罐、微生物一体化反应器、斜板溶气气浮装置和多级过滤罐等主要处理设备组成，是一套处理效果好、操作简单、安全可靠的成套深度处理系统。该深度处理系统和方法一则填补了油田化学驱采出水深度处理技术领域的空白，避免外排污染环境和罚款所带来的环保问题和经济成本问题；二则解决了化学驱采油大规模开发的同时，深度水水源短缺的问题，实现了注采平衡，同时为低渗透层油田实施复杂化学驱驱油开发提供地面配套技术支持；三则实现了化学驱采出水的自身循环、自身利用、自身产水回注自身区块这一总体目标，节省了大量的地面调水工程投资。

[0033] 利用该深度处理系统处理化学驱采出水，尤其是三元复合驱采出水可使得最终出水达到含油量≤5mg/L、悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm的标准，既保证了三元复合驱的顺利实施，还能在保证化学驱采出水经处理后水质达标的前提下，获得巨大的经济效益和社会效益。附图说明

[0034] 图1所示为本发明化学驱油田采出水的深度处理系统的结构示意图；

[0035] 图2所示为本发明深度处理系统中气浮沉降罐的结构示意图；

[0036] 图3所示为本发明深度处理系统中微生物一体化反应器的结构示意图；

[0037] 图4所示为本发明深度处理系统中斜板溶气气浮装置的结构示意图；

[0038] 图5所示为本发明深度处理系统中三级过滤罐的结构示意图；

[0039] 图6所示为本发明处理方法的工艺流程图；

[0040] 图7所示为本发明深度处理系统中微生物一体化反应器的反应原理图；

[0041] 图8所示为本发明微生物一体化反应器中上向流区和下向流区的示意图；

[0042] 图9A所示为使用本发明深度处理系统处理采出水各段出水含油量变化曲线图；

[0043] 图9B所示为使用本发明深度处理系统处理采出水各段出水含油量变化柱状图；

[0044] 图10A所示为使用本发明深度处理系统处理采出水各段出水悬浮固体含量变化曲线图；

[0045] 图10B所示为使用本发明深度处理系统处理采出水各段出水悬浮固体含量变化柱状图；

[0046] 图11所示为使用本发明微生物一体化反应器处理采出水后黏度变化曲线图。

具体实施方式

[0047] 三元复合驱广泛用于油田开发后期，可进一步提高原油采收率。然而三元复合驱驱油的采出水(即采出液分离后得到的含油污水)乳化程度高、污水粘度高、油珠颗粒细小、油珠浮升速度慢，导致油水分离困难。目前三元复合驱采出水经过序批式沉降结合过滤的工艺处理后，水质只能达到含聚污水高渗透层回注水水质指标要求，不能回注到自身区块，只能通过调水回注到水驱高渗透层区块，若要回注自身区块，还要处理成为深度水后才能通过注水井回注自身区块。

[0048] 本发明针对油田化学驱采出水，特别是水质特性复杂的三元复合驱采出水，提供了一种深度处理系统，即经过“来水→气浮沉降罐→微生物一体化反应器→缓冲罐→第一提升泵→斜板溶气气浮装置→缓冲池→第二提升泵→一级石英砂单层滤料过滤罐→二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐→三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐→出水”的处理过程后，最终出水水质能够达到油田含聚污水低渗透油层回注水水质指标要求，即出水含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm，满足深度水的水质要求，可通过注水井直接回注地下或用于配置驱油剂注入体系。

[0049] 以下结合具体实施例，更具体地说明本发明的内容，并对本发明作进一步阐述，但这些实施例绝非对本发明进行限制。

[0050] 本发明提供的化学驱油田采出水的深度处理系统，如图1所示，由气浮沉降罐1、微生物一体化反应器2、斜板溶气气浮装置5、三级过滤罐8等主要处理设备组成，再配以计量装置、缓冲罐、缓冲池等附属配套设备。其中：

[0051] 气浮沉降罐1为公开号为CN201264918Y的专利申请中公开的沉降罐加气浮装置，用来进行油、泥、水的初步分离，结构见图2所示，包括罐体11，罐体11上部设有水相进口，与待处理采出水水源相连，用来将待处理的采出水导入本发明的深度处理系统中；下部设有水相出口，与微生物一体化反应器2相连，将处理后的初步去除了浮油和悬浮的污泥的液体排出至微生物一体化反应器2。罐体11上部设有浮油出口，与收油罐9相连，用来将采出水中分离得到的浮油和悬浮的污泥排出。

[0052] 气浮沉降罐1具体包含：罐体11和气浮机构12，其中罐体11包含有中心反应筒111、中心柱112、收油槽113、集水槽114、进水管115和沉降区116，中心反应筒111设于罐体11的中心，中心反应筒111与罐体11之间区域为沉降区116；中心柱112中设于中心反应筒111的中心位置，进水管115与水相进口连接且设于中心反应筒111的下部；收油槽113与浮油出口连接且位于罐体11的上部，焊接在罐体11的内壁上；一连通管117一端与中心柱112连接，另一端连接集水槽114，在集水槽114下部设有出水管1141，与水相出口连接；在中心柱112的下部设有集水喇叭口1121和集水支管1122，集水喇叭口1121和集水支管1122通过集水干管1123与中心柱112连接；在中心反应筒111的上部，收油槽113下部的位置设有配水支管1111和配水喇叭口1112，配水支管1111和配水喇叭口1112通过配水干管1113与中心反应筒111上部连接。

[0053] 气浮机构12包含有气液多相泵120，气液多相泵120一端通过一气液多相泵吸水管121连接罐体11的中心柱112的底部，并且在气液多相泵吸水管121上的一分口处设一气液多相泵进气管122，气液多相泵进气管122连接一气体流量计123。

[0054] 气液多相泵120的另一端连接气液混合液进液干管124，在气液混合液进液干管124的分口处与气液混合液进液支管125连接，气液混合液进液干管124与罐体11中上部的一上层穿孔布气管127连接，气液混合液进液支管125与罐体11中部的下层穿孔布气管126连接，上层穿孔布气管127和下层穿孔布气管126固定设置在罐体11上。

[0055] 气浮沉降罐1的工作原理为：气浮沉降罐利用溶气原理，采用回流式溶气方式，一部分出水回流至气液多相混合泵进行溶气，形成溶气水后均匀释放，使其微气泡附着污染物上浮去除。气浮沉降罐既利用了沉降罐的工艺简单、耐冲击负荷强，同时又增加气浮设施提高了沉降罐的分离效率，实现了两者的有机结合。气浮沉降罐对于原水水质在一定范围内起到均衡作用，减轻由于水质的波动对于后续单体构筑物的影响。气浮沉降罐用于油、泥、水一次分离，主要目的是去除浮油、部分分散油和部分悬浮固体。

[0056] 微生物一体化反应器2

[0057] 是一种以硫酸根或亚硫酸根为电子受体，以硫代谢为基础，以有机碳源的梯度降解为核心的“厌氧+缺氧+好氧”串联的微生物处理设备。微生物一体化反应器2用来进行油、泥、水的进一步分离，结构见图3所示，包括反应器箱体21，箱体21一侧的上部设有水相进口，与气浮沉降罐1的水相出口相连，用来将气浮沉降罐1处理后的水相导入本发明的深度处理系统中；与水相进口相对的箱体21一侧上部设有水相出口，与缓冲罐3相连，将处理后的水相排出至缓冲罐3中。水相进口还与加药装置Ⅰ相连，用来投加营养剂。

[0058] 营养剂含葡萄糖、亚硫酸钠、亚硝酸钠、磷酸二氢钾等，投加的葡萄糖量为50mg/L～100mg/L，其余元素与葡萄糖的比例为BOD5：SO32-：N：P＝200：100：5：1。BOD5是加入葡萄糖后的采出水中五日生化需氧量，是间接表示水体被有机物污染程度的一个重要指标，也可理解为加入葡萄糖后采出水中有机物的含量。BOD5可用检测仪器检测，根据检测到的BOD5结果，来确定其它物质的加入量。比例为BOD5：SO32-：N：P＝200：100：5：1，N指氮元素，根据N元素的含量反推需要加入亚硝酸钠(NaNO2)或硝酸钠(NaNO3)的含量。P指磷元素，根据P元素的含量反推磷酸二氢钾(KH2PO4)的含量。同理SO32-指亚硫酸根，根据它的含量反推亚硫酸钠的含量；亚硫酸钠可以用硫酸钠替代，比例不变，即BOD5：SO42-：N：P＝200：100：5：1。

[0059] 在反应器箱体21内设置若干垂直与箱体21顶面和底面的折流板24，将反应器分隔成串联的几个反应室，折流板24分为上折流板和下折流板，上折流板与箱体21顶部无间隙连接，与底部有间隙；下折流板与箱体21底部无间隙连接，与顶部有间隙。上折流板和下折流板交替设置，靠近箱体21水相进口处设置上折流板，以此为起点，上折流板和下折流板交替设置。第一块上折流板和第一块下折流板之间通过平行的两块栅板连接，第二块上折流板和第二块下折流板之间通过平行的两块栅板连接，以此类推；然而第一块上折流板和第二块下折流板之间无连接关系，以此类推。两块平行的栅板中，一块栅板设置在下折流板上边沿的下方，另一块栅板设置在上折流板下边沿的上方，上折流板、下折流板、以及两块栅板共同围成的空间即为反应室，反应室内填充有填料床22。进入微生物一体化反应器2的水相在箱体21内依次沿上折流板和下折流板作上下流动，依次通过每个反应室的填料床22，水相中的有机物(如采出水中的表面活性剂和石油类等有机物)通过与填料床22中的微生物接触被降解而得到去除。箱体21内包括六个反应室，沿水流方向，依次为厌氧一室、厌氧二室、厌氧三室、缺氧室、好氧一室、好氧二室。其中,厌氧一室、厌氧二室、厌氧三室和缺氧室的填料床22中填充有微生物悬浮填料(纳米级聚氨酯生物填料，规格为25mm×25mm×25mm，购自嘉善广辉泡棉有限公司)，其填充率分别为20％-40％、25％-45％、30％-50％、
40％-60％。好氧一室和好氧二室的填料床22中填充有微生物组合填料(材质PP/PE，纤维素采用醛化纤维或涤纶丝，填料为压片，规格为80mm，每束组合填料中相邻两片填料片之间的片间距(竖直方向上)为80mm，相邻两束组合填料的间距是150mm-200mm，展开直径为150mm，购自无锡思宸环保设备有限公司)。所有反应室中填料床22的填料均与经过筛分的活性污泥(来自油田化学驱污水处理站底泥和生活污水处理厂活性污泥(含有丛毛单胞菌，红育菌属，脱硫球茎菌属，嗜盐单胞菌属，铁杆菌属，芽单胞菌属，不动杆菌属，丛毛单胞菌等嗜盐、耐碱菌属等等)混合，活性污泥在每一厌氧室、缺氧室或好氧室中的投加量为其单格容积的
20％～30％，单格指厌氧一室、厌氧二室、厌氧三室、缺氧室、好氧一室或好氧二室，单格容积为单格中上向流区和下向流区的体积之和，上向流区和下向流区如图8所示，向上箭头表示的区域为上向流区，向下箭头表示的区域为下向流区。厌氧一室、厌氧二室、厌氧三室、缺氧室、好氧一室和好氧二室顶部均设有移动盖板；运行时，厌氧一室、厌氧二室、厌氧三室和缺氧室的移动盖板将顶部密封，只留排气口与外部连通；好氧一室和好氧二室的移动盖板则打开，使得其顶部为敞口。沿水流方向，箱体21在好氧二室后(以水相进口为前，以水相出口为后)还设有沉淀室，沉淀室上部设有水相出口，与缓冲罐3相连。

[0060] 通过控制反应室的氧化还原电位氧气量，使得特定的细菌作为优势菌大量生长(即定向驯化和培养)，如厌氧室中由于氧化还原电位很低(在-400mV～-600mV)，厌氧细菌(如产酸菌、硫酸盐还原菌等嗜盐、嗜碱微生物)大量繁殖，成为该反应室的优势菌群；缺氧室中氧化还原电位较低(0～-150mV)，缺氧细菌(如反硝化细菌等嗜盐、嗜碱微生物)大量繁殖，成为该反应室的优势菌群；好氧室中氧气含量充足(溶解氧含量为2mg/L～3mg/L)，好氧细菌(如硝化细菌、氨氧化细菌等嗜盐、嗜碱微生物)大量繁殖，成为该反应室的优势菌群。

[0061] 每个反应室底部都设有泥相出口210，与污泥干化池10相连，用来将采出水中分离得到的悬浮固体排出；相邻反应室之间的上部均设有油相出口29，与收油罐9相连，用来将采出水中分离得到的浮油排出。好氧一室和好氧二室中设有曝气释放器28，曝气释放器28与箱体21外部的风机26连接，来为曝气释放器28提供气源。好氧二室和沉淀室之间设有回流管27，回流管27与箱体21外的回流泵23相连，缺氧室底部设有回流口，与回流泵23相连，回流管27经回流泵23将好氧二室处理后的氧气含量较高的水相通过回流口引回缺氧室，为缺氧室提供缺氧条件。厌氧一室、厌氧二室、厌氧三室和缺氧室顶部还设有排气口25，将反应室内产生的气体排出。

[0062] 微生物一体化反应器2的工作过程为：气浮沉降罐1处理后的水相进入微生物一体化反应器2后，首先自厌氧一室下向流区流入，而后折流进入厌氧一室上向流区,此后按照由上到下的流态，依次折流进入厌氧二室、厌氧三室、缺氧室、好氧一室、好氧二室、最终经过沉淀室流出微生物一体化反应器。空气由风机26加压后分别进入好氧一室和好氧二室，通过好氧一室、好氧二室底部均布曝气释放器28，将气泡分割剪切成微气泡均匀释放到好氧一室和好氧二室中，供好氧一室、好氧二室的微生物生长繁殖。好氧二室部分出水通过回流管27在回流泵23的作用下经回流口回流至缺氧室，从而保持缺氧室微生物最适宜的氧化-还原电位。微生物一体化反应器2中发生的反应见图4，来水首先进入厌氧室，厌氧室中以硫酸根或亚硫酸根为电子受体，以硫代谢为基础，通过产酸菌、硫酸盐还原菌等嗜盐、嗜碱微生物将硫酸根、亚硫酸根还原成硫离子，同时将有机物(如采出水中的表面活性剂、石油类、聚合物等，在图中用COD1表示)被氧化降解成初步降解有机物COD2和CO2。硫酸根和亚硫酸根一部分来源于外加的营养剂，一部分来源于油田化学驱采出水中自身含有的离子和特有有机物含有的极性基团，如表面活性剂(烷基苯磺酸盐或石油磺酸盐)。初步降解有机物COD2随着采出水进入缺氧室后，在反硝化自养菌等嗜盐、嗜碱微生物作用下将初步降解有机物COD2氧化降解成进一步降解有机物COD3和CO2，同时硝态氮(在图中用NO3-N表示)被还原成氮气。进一步降解有机物COD3随着采出水进入好氧室后，通过硝化细菌、氨氧化细菌等嗜盐、嗜碱微生物以分子态氧为电子受体，将进一步降解有机物COD3更进一步氧化降解成终降解有机物COD4和CO2，同时铵态氮(在图中用NH4-N表示)被氧化成硝态氮，分子态氧被还原成水。这里的氨氮来源主要指油田化学驱采出水含有的离子和特有有机物氨化成的氨氮，如聚合物(聚丙烯酰胺)含有的酰胺基。同时，通过内循环回流泵将好氧室出水部分回流至缺氧室，除提供溶解氧来维持缺氧室最佳氧化还原电位外，还将好氧室产生的硝态氮提供给缺氧室，作为反应底物，循环利用。

[0063] 微生物一体化反应器2的工作原理为：微生物一体化反应器2按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，以硫代谢起始，基于硫、氮等元素价态的变化，实现有机碳源的梯度降解为核心的“厌氧+缺氧+好氧”串联的微生物处理。通过微生物一体化反应器使微生物在一个反应器中的不同区域生长，与不同阶段的进水基质接触，避免了不同微生物种群间生态幅的过多重叠，实现了生物相的分离。同时为每个区创造了氧化还原电位的梯度递增体系，充分利用了不同种群微生物的共代谢协同作用，实现多相多级生物处理。针对油田化学驱采出水，主要通过厌氧过程的硫酸盐还原过程，大部分有机物被降解，一些好氧微生物难以利用的大分子物质也被降解成小分子物质，后续再通过缺氧过程的的反硝化及好氧过程的硝化及氨化作用，梯度生物降解表面活性剂、聚合物、石油类等有机物，使采出水乳化程度降低，改善水质特性，提高油、泥、水分离效率。同时，利用微生物活性污泥比表面积大的特点，将过饱和析出的悬浮固体大部分截留和吸附，形成活性污泥的“晶核”，最终实现化学驱采出水水质净化的目的。

[0064] 微生物一体化反应器2的特点为：(1)该反应器为一体化设备，实现了“厌氧+缺氧+好氧”的串联处理。(2)该反应器结构简单，无需结构较为复杂的三相分离器，同时在一个反应器中可实现多相多级厌氧、缺氧及好氧处理，而采用其它工艺来实现多相多级生物处理，则至少需要三个或三个以上的反应器。(3)水流流态整体为推流，每一单格为全混流，且水的流动呈下、上交替进行这种相结合的复合型流态，容积利用率高(即死水区少)。(4)该反应器采用多次折流，延长水流在反应器内的流径，从而促使微生物与污水充分接触，微生物利用率高，处理能力强。(5)该反应器按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，使微生物在一个反应器中的不同区域生长，与不同阶段的进水基质接触，避免了不同微生物种群间生态幅的过多重叠，实现了生物相的分离。同时充分利用化学驱油田采出水的水质特点，为每个区创造了不同的氧化还原体系，充分利用了不同种群微生物的共代谢协同作用。(6)该反应器除少量投加必要的营养剂外，无需其它药剂，运行费用低。

[0065] 缓冲罐3的水相进口和出液口分别与微生物一体化反应器2和斜板溶气气浮装置5相连，缓冲罐3和斜板溶气气浮装置5之间还设有第一提升泵4，用来将缓冲罐3存储的液体导入斜板溶气气浮装置5中。

[0066] 斜板溶气气浮装置5

[0067] 购自辽宁华孚集团公司型号为ADAF系列的斜板溶气气浮装置，用来进行固液分离，主要去除微生物一体化反应器2处理后水相中脱落的生物膜，以及去除水中的剩余油和悬浮固体，包括本体411，本体411上设有水相进口、水相出口、泥相出口和油相出口。水相进口经第一提升泵4与缓冲罐3相连，水相出口与缓冲池6相连，泥相出口与污泥干化池10相连，油相出口与收油罐9相连。本体411和水相进口之间还设有管式混合反应器41，管式混合反应器41内设有溶气释放头42，用于释放溶气水，使得溶气水与来水在管式混合反应器41中混合。本体411内部按水流方向依次分为接触区43、分离区44和出水区410，分离区44设有若干斜板49用于分离，分离区44的下部为沉淀区45。出水区的出水一部分经回流泵46进入本体411外设置的溶气罐47，溶气罐47还与空气压缩机48连接，将空气通入溶气罐47。溶气罐47与管式混合反应器41内的溶气释放头42相连，空气和水在溶气罐47内混合后形成溶气水进入管式混合反应器41。

[0068] 斜板溶气气浮装置5的工作过程为：来水进入斜板溶气气浮装置5之前，溶气水和来水在管式混合反应器41中充分接触混合，完成污染物捕捉，形成带气絮粒。然后进入斜板溶气气浮装置本体411后，在接触区43释放，由于由高压转至低压，溶解在水中的气体从水中释放，微气泡进一步附在来水中的油和悬浮物上，加大介质的密度差。来水从接触区43进入分离区44后，上升较快的粒子浮到水面，上升较慢的粒子在斜板49中分离，即一旦粒子接触到斜板49将逆流上升，重的颗粒将下沉到沉降区45。水相进入出水区410后20％-30％作为回流水经回流泵46加压进入溶气罐47；在压力0.4MPa～0.5MPa下，由空气压缩机48向溶气罐47中打入压缩空气；在溶气罐内压缩空气与回流水充分混合，使得压缩空气溶解在水中，形成溶气水，溶气水和来水在管式混合反应器41中充分接触混合；其余出水进入下一级设备。

[0069] 缓冲池6的水相进口和出液口分别与斜板溶气气浮装置5和三级过滤罐8相连，缓冲池6和三级过滤罐8之间还设有第二提升泵7，用来将缓冲池6存储的液体导入三级过滤罐8中。

[0070] 三级过滤罐8

[0071] 包括一级石英砂单层滤料过滤罐81、二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐82、三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐83。一级单层石英砂过滤罐81用来进行油、泥、水深度一次分离，保障一滤出水达到油田含聚污水高渗透层回注水水质指标要求，即出水含油量≤20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm。二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐82用来进行油、泥、水深度二次分离，保障二滤出水达到大庆油田含聚污水中渗透层回注水水质指标要求，即出水含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤
3μm。三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐83用来进行油、泥、水深度三次分离，保障三滤出水达到大庆油田含聚污水低渗透层回注水水质指标要求，即出水含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm。三级过滤罐8为公开号为CN108479132A的专利申请中公开的多层静态切割破板结过滤器，结构见图5所示，包括过滤罐罐体51、位于过滤罐罐体51内的滤料52以及过滤罐罐体51内从上至下依次设置的过滤进液布水系统55、钢片静态切割破板结机构53和反冲洗配水系统54，静止时滤料52在重力作用下位于过滤罐罐体51的底部，其中：

[0072] 钢片静态切割破板结机构53包括固定于过滤罐罐体51中部的上层滤料板结破坏网531和下层滤料板结破坏网532，上层滤料板结破坏网531包括等间距平行设置的三条切割片，下层滤料板结破坏网532包括与上层滤料板结破坏网531的切割片等间距垂直设置的三条平行切割片，每一切割片的两端分别固定于过滤罐罐体51上，每一切割片竖向设置，其两侧水平方向均匀布置有多个切割爪形成“钉耙”结构(切割爪为短钢筋)或锯齿结构(切割爪为钢片)。切割片为厚度为16mm、宽度为50mm的钢片，钢片的长度与过滤罐罐体51的直径相匹配，切割爪为直径20mm、长度100mm的短钢筋533，上层滤料板结破坏网531的切割片中心与下层滤料板结破坏网532的切割片中心的间距为100mm，切割片每一侧的短钢筋533之间的间距为200mm。切割片和切割爪之间可采用焊接或螺纹固定。

[0073] 过滤进液布水系统55包括过滤进水管552、挡水板551和吊拉筋553，过滤进水管552安装在过滤罐罐体51的上部，用于引入含油污水，过滤进水管552在反冲洗过程中也称为反冲洗排水管，用于排出携带污染物的反冲洗水；挡水板551通过多个吊拉筋553固定于过滤罐罐体51上，且挡水板551位于过滤进水管552的下部，挡水板551防止过滤进水直接冲击滤层，起均匀布水作用；挡水板551具有一定的硬度和刚度，其材质优选为碳钢、不锈钢等，形状不限；吊拉筋用于固定挡水板551，同样需要一定硬度和刚度，其材质优选为碳钢、不锈钢等，形状可以为钢筋、角钢或钢片。挡水板551为圆形，其直径范围400mm1000mm，根据过滤罐罐体51以及过滤进水管552的尺寸进行选择，挡水板551上开设有多个开孔，孔眼直径范围为8mm-20mm。

[0074] 过滤罐罐体51包括中部的筒体、上部的上封头58和下部下封头59，上封头58和下封头59分别盖合于中部筒体的上下两端开口处，形成密封的压力容器，过滤进液布水系统55位于上封头58处，钢片静态切割破板结机构53位于中部筒体位置，反冲洗配水系统54位于下封头59处，上封头58和中部筒体处各设有人孔57，用于日常检修；过滤罐罐体51的内部还设置有多个平行布置的阻力圈56，阻力圈56用于防止壁流。

[0075] 三级过滤罐包括的三级过滤罐基本结构相同，仅填装的滤料不同。一级石英砂单层滤料过滤罐中滤料级配0.5mm～1.2mm，滤料填装高度800mm，一级滤速8m/h～10m/h；二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐中上层石英砂滤料级配0.8mm～1.2mm，滤料填装高度400mm；下层磁铁矿滤料级配0.4mm～0.8mm，滤料填装高度400mm。二级滤速6m/h～8m/h；三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐中上层海绿石滤料级配0.5mm～0.8mm，滤料填装高度
400mm；下层磁铁矿滤料级配0.25mm～0.5mm，滤料填装高度400mm。三级滤速4m/h～6m/h。

[0076] 三级过滤罐8的工作过程为：过滤进水通过过滤进水干管进入罐体内，此后通过顶部布水系统后进入过滤层，经过滤料过滤后通过底部集水系统汇集到过滤出水干管，最终排出罐外。

[0077] 三级过滤罐8的工作原理为:斜板溶气气浮装置5处理后的水相自上而下流经过滤罐，通过较厚而多孔的粒状物质(石英砂、海绿石、磁铁矿等)，杂质被留在这些介质的孔隙里或介质上，从而使污水得到净化。三级过滤罐滤料级配由粗到精，滤速由高到低，充分发挥每一级过滤罐滤床的截留和吸附能力。同时针对化学驱采出水特别是三元复合驱采出水滤料易板结的问题，所有过滤罐采用钢片静态切割技术来实现滤料板结层的有效破碎。三级过滤罐用于油、泥、水深度分离，最终目的保障三级过滤罐出水水质达到大庆油田含聚污水低渗透油层回注水水质指标要求。

[0078] 在此基础上，本发明还提供了一种油田化学驱采出水的深度处理方法，其工艺流程示意图见图6，来水首先进入气浮沉降罐1，进行油、泥、水初步分离，主要去除浮油、部分分散油和部分悬浮固体；气浮沉降罐1水相进入微生物一体化反应器2，按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，充分利用种群的微生物吸附、降解和不同微生物种群的共代谢降解能力，去除小颗粒油珠和悬浮固体，同时降低采出水粘度，改善采出水水质。微生物一体化反应器2的水相经缓冲罐3和第一提升泵4提升至斜板溶气气浮装置5，主要去除悬浮固体，进行固液分离。斜板溶气气浮装置5的水相经缓冲池6和第二提升泵7升压至三级过滤罐8，三级过滤最终出水水质达到油田含聚污水低渗透层回注水水质指标，即出水含油量≤
5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm后，回注地下或作为深度水配制和/或稀释聚合物母液。

[0079] 具体过程为：

[0080] (1)、待处理的采出水进入气浮沉降罐1进行油、泥、水初步分离，以去除采出水中的浮油、部分分散油和部分悬浮固体，沉降时间为6h～10h，水体下向流速0.15mm/s～0.35mm/s，回流比20％～40％；以三元复合驱采出水为例，浮油去除率为40％左右，悬浮固体去除率为35％左右；其中分离出的水相进入微生物一体化反应器2，分离出的泥进入污泥干化池10，分离出的油相进入收油罐9；

[0081] (2)、水相进入微生物一体化反应器2做进一步的油、泥、水三相分离，以去除小颗粒油珠和悬浮固体，来降低采出水的粘度，改善采出水水质；其含油量去除率为90％以上，悬浮固体去除率为60％以上，降粘率30％以上；其中分离出的水相进入缓冲罐3，分离出的泥进入污泥干化池10，分离出的油相进入收油罐9；

[0082] 水相进入微生物一体化反应器2的工艺参数为：

[0083] 厌氧一室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s。上向流区填装悬浮填料，填充率30％左右；

[0084] 厌氧二室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s。上向流区填装悬浮填料，填充率35％左右；

[0085] 厌氧三室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s。上向流区填装悬浮填料，填充率40％左右；

[0086] 缺氧室：水力停留时间3h～6h，上向流区流速0.6m/h～2.0m/h，折流区冲击流速2.40mm/s。上向流区填装悬浮填料，填充率50％左右；

[0087] 好氧一室：水力停留时间3h～6h，上向流区填装组合填料，组合填料根据填料压片直径选择适宜的间距安装即可，气液比10:1～15:1；

[0088] 好氧二室：水力停留时间3h～6h，上向流区填装组合填料，组合填料根据填料压片直径选择适宜的间距安装即可，气液比10:1～15:1，回流比50％～100％；

[0089] (3)、缓冲罐3中的水相经第一提升泵4升压提升进入斜板溶气气浮装置5以去除少部分脱落的生物膜，水力停留时间15min～35min，回流比20％～30％，回流溶气压力0.4MPa～0.5MPa，其浮油去除率为15％左右，悬浮固体去除率10％左右；其中分离出的水相进入缓冲池6，分离出的浮油进入收油罐9，分离出的泥相进入污泥干化池10；

[0090] (4)、缓冲池6中的水相经第二提升泵7升压提升进入三级过滤罐8，即：依次进入一级石英砂单层滤料过滤罐81、二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐82、三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐83，通过其中装填的滤料进一步对水相进行油、泥、水深度分离，最终确保三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐83处理后的出水水质达到含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L的指标要求，悬浮颗粒直径中值≤2μm，直接回注地下或作为深度水配制和/或稀释聚合物母液；

[0091] 为了保证最终出水水质，一级石英砂单层滤料过滤罐81处理后的出水水质需要达到含油量≤20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm；二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐82处理后的出水水质需要达到含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤3μm。

[0092] 实施例

[0093] 以目前化学驱采出水中乳化程度最高、处理难度最大，水质极其复杂的三元复合驱采出水(来自大庆油田采油一厂中106强碱三元污水处理站)为例，在驱油剂含量返出高峰期时，使用上述深度处理系统和处理方法对三元复合驱采出水进行深度处理，采出水在气浮沉降罐1中停留时间为8h，水体下向流速0.2mm/s，回流比30％，溶气罐压力0.5mPa，其中15％溶气回流水至管式反应器，15％溶气回流水至沉降罐内上、下布气穿孔管。微生物一体化反应器2的工作参数为：

[0094] 厌氧一室：水力停留时间4h，上向流区流速0.9m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率30％左右；

[0095] 厌氧二室：水力停留时间4h，上向流区流速0.9m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率35％左右；

[0096] 厌氧三室：水力停留时间4h，上向流区流速0.9m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率40％左右；

[0097] 缺氧室：水力停留时间4h，上向流区流速1.35m/h，折流区冲击流速2.40mm/s，上向流区填装悬浮填料，填充率50％左右；

[0098] 好氧一室：水力停留时间4h，上向流区填装组合填料，气液比10:1；

[0099] 好氧二室：水力停留时间4h，上向流区填装组合填料，气液比10:1，回流比50％。

[0100] 斜板溶气气浮装置5的工作参数为：

[0101] 水力停留时间25min，回流比25％，回流水溶气压力0.45MPa。

[0102] 三级过滤罐8的工作参数为：

[0103] 一级石英砂单层滤料过滤罐81中滤料级配0.5mm～1.2mm，滤料填装高度800mm，一级滤速8m/h，反洗周期48h；

[0104] 二级石英砂-磁铁矿双层滤料过滤罐82中上层石英砂滤料级配0.8mm～1.2mm，滤料填装高度400mm；下层磁铁矿滤料级配0.4mm～0.8mm，滤料填装高度400mm，二级滤速6m/h，反洗周期48h；

[0105] 三级海绿石-磁铁矿双层滤料过滤罐83中上层海绿石滤料级配0.5mm～0.8mm，滤料填装高度400mm；下层磁铁矿滤料级配0.25mm～0.5mm，滤料填装高度400mm，三级滤速4m/h，反洗周期48h。

[0106] 稳定运行跟踪监测试验结果，各段出水含油量变化见图9A和9B所示，悬浮固体含量变化见图10A和10B所示，经微生物一体化反应器处理后出水粘度变化曲线图见图11。

[0107] 如图9A和9B所示，来水含油量在204mg/L～1912mg/L之间变化，平均为754mg/L，经过气浮沉降罐处理后出水含油量平均为513mg/L，经过微生物一体化反应器处理后出水含油量平均为23.8mg/L，经过斜板溶气气浮装置处理后出水含油量平均为19.7mg/L，经过一级过滤罐处理后出水含油量平均为11.4mg/L，经过二级过滤罐处理后出水含油量平均为6.63mg/L，经过三级过滤罐最终处理后出水含油量在1.11mg/L～5.87mg/L之间变化，平均为3.34mg/L。该处理系统整体含油量去除率为99.6％，微生物一体化反应器段含油量去除率为95.4％。该处理系统在来水含油量≤2000mg/L的情况下，最终出水含油量稳定达到含聚污水低渗透层回注水水质指标要求。

[0108] 如图10A和10B所示，来水悬浮固体含量在60.0mg/L～243mg/L之间变化，平均为97.3mg/L，经过气浮沉降罐处理后出水悬浮固体含量平均为64.1mg/L，经过微生物一体化反应器处理后出水悬浮固体含量平均为23.9mg/L，经过斜板溶气气浮装置处理后出水悬浮固体含量平均为21.3mg/L，经过一级过滤罐处理后出水悬浮固体含量平均为12.5mg/L，经过二级过滤罐处理后出水悬浮固体含量平均为7.58mg/L，经过三级过滤罐最终处理后出水悬浮固体含量在1.82mg/L～5.46mg/L之间变化，平均为3.74mg/L。该处理系统整体悬浮固体去除率为96.2％，微生物一体化反应器段悬浮固体去除率为62.7％。该处理系统在来水悬浮固体含量≤250mg/L的情况下，最终出水悬浮固体含量稳定达到含聚污水低渗透层回注水水质指标要求。

[0109] 如图11所示，采出水黏度经过微生物一体化反应器处理后效果较明显，其中微生物一体化反应器进水粘度在1.9mPa·s～4.1mPa·s之间变化，出水粘度在1.1mPa·s～2.9mPa·s之间变化。随着pH升高，降粘率呈降低趋势，当pH升高到10.4以上时，降粘率从之前的平均51.6％下降至32.3％。可见pH值对于微生物一体化反应器降粘率影响较大，但对于出水含油、悬浮固体含量没有明显影响。

[0110] 一滤出水达到油田含聚污水高渗透层回注水水质指标要求，即出水含油量≤20mg/L，悬浮固体含量≤20mg/L，悬浮颗粒直径中值≤5μm。

[0111] 二滤出水达到油田含聚污水中渗透层回注水水质指标要求，即出水含油量≤10mg/L，悬浮固体含量≤10mg/L，悬浮颗粒直径中值≤3μm。

[0112] 最终出水达到油田含聚污水低渗透层回注水水质指标要求，即出水含油量≤5mg/L，悬浮固体含量≤5mg/L，悬浮颗粒直径中值≤2μm。

[0113] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的内容。

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