微电流电解处理废水系统
——石油开采回注污水处理/岸基压载水处理/蓝藻/赤潮/ 养殖水体

关键词

  新装备；高端制造；国际先进；技术成熟度9

市场概况

  石油开采回注污水处理（以胜利油田原开采3000万吨石油 为例，需要回注水至少2.7亿吨，采用此技术替代加药灭菌处理，每年 可以为处理运行费用节约至少1.5亿资金）；
  船舶压载水处理（国际上已经硬性要求，我国也已经逐步安装，但是船上安装时间上不允许，未 处理又不能靠岸，全球大约只有二十几家具备资格，西亚产油国家均没 有核心技术，中国也只有三家）；
  蓝藻/赤潮的处理，国际上均没有完美的技术，可以以此打开国际市场。

技术概述

  现在油田采油基本都采用注水方式，将采出的油水混合物经分 离后，将含油污水经絮凝、分离、杀灭腐生菌（TGB）和硫酸盐还原菌（SRB）， 注水站重新将它注入油藏，随着油田开发时间的延长，原油含水率不断上升，油田 采出水量也在迅猛增长，处理费用高昂的矛盾日益突出。
  对于絮凝、气浮脱除悬浮物的水处理工艺，除了在絮凝条件（主要是 pH 调整） 和絮凝剂方面做适当调整之外，无需对现有工艺做调整；但是对于杀灭腐生菌 （TGB）和硫酸盐还原菌（SRB），添加大量的药剂不仅对环境形成很大的负荷， 其运行成本也高昂不下。
  微电流催化电解技术，通过催化微电流电解产生的高活性氧化物质 (ClO-, OH，H2O2, (O)), 对采出水水体的腐生菌（TGB）和硫酸盐还原菌（SRB）进行氧化作用， 使其微生物失活和死亡，同时，使重金属离子在阴极还原而除去，运行成本低，无需添加任何药剂。
  同样，微电流电解水处理技术，可以安装于可以移动的船上，通过催化微电流 电解产生的高活性氧化物质 (ClO-, ﹒OH, H2O2, (O)),可以很快使水体中的蓝细菌、 微生物失活，对于一定面积的水域进行有效的蓝藻抑制；通过多组组合，可以实现 大面积水体的蓝藻防治。
  对于医药污水、印染污水，含有较高的 COD，但是由于污水含有相当数量的杀 生组分，生物降解效率不高，通过催化微电流电解产生的高活性氧化物质 (ClO-, ﹒ OH, H2O2, (O))进行预处理， 可以对污水中的杀生组分的杂环、以及染色基团实现 氧化，有助于进一步的生物降解处理。

技术指标

  采用超声强化电解灭菌仪，可以对水体进行灭菌、灭藻处理；对于石油回注无 水的灭菌处理，可以使处理后的水体的细菌总数、腐生菌（TGB）、硫酸盐还原菌 （SRB）的指标不低于中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 5329-94 (碎屑岩油藏污水水质指标及分析方法) 所规定的 A1 类水质指标；运行成本大幅低于加药 处理工艺，维护保养便捷。
    节能，运行成本低：每吨处理成本为 0.15～0.25 元/吨（按电价 0.55 元/度 计算）；对比采用药剂杀菌，每吨处理成本为 0.75～0.85 元/吨；按照开采 出的原油与水的比例为 1：10 计算（现在有的油田原油与水的比例达到 1： 15），一个出油 3000 万吨的油田，如果采用采油污水资源化处理微电流电 解设备，与目前采用的药剂杀菌工艺相比，可以节约运行成本 1.5～2.0 亿 元人民币；
   对不同菌类均有强烈杀灭效果（广普性杀菌），杀灭效率不低于 99％；
   安装简便、维护简便；
   运行可靠（无故障运行时间1 年，外力强制性、机械损坏除外），设备工作寿命不低于 5 年；
   无二次污染，无须添加任何药剂。

微电流电解设备抑菌效果测试报告

技术特点

  通过催化电解产生的等当量的高活性氧化物质 (ClO-, OH, H2O2, (O))和还原性物质 H2，利用反应动力学的差异，使高活性氧化物质 (ClO-, •OH， H2O2, (O))对采出水水体的腐生菌（TGB）和硫酸盐还原菌（SRB） 进行氧化作用，使微生物失活和死亡；同时，未与细菌发生作用的高活 性氧化物质 (ClO-, •OH, H2O2, (O))又与保存于管道水体内的还原性物 质 H2 发生还原反应（等当量还原），使氧化性物质无残留，不会产生管 道腐蚀作用；体系运行成本低，无需对现有工艺做调整，无需添加任何 药剂，实现高效灭菌。

先进程度

  国际先进

技术状态

  批量生产、工程应用阶段，技术成熟度9级。

应用领域

  油田采油回注水处理/压载水岸基处理/蓝藻赤潮处理/医药废水处理/污泥脱除重金属处理等。

专利状态

  发明专利为防止国外技术限制而申请（未维护，有效 阻断日本/美国在这个领域的技术垄断，2004年）。
  实用新型专利2项，已获授权。

合作方式

对中国制造2025重点领域推动作用

  我国的环境保护技术，基本上跟踪发达国家，亦步亦趋，没有原创。 此技术原理属于原创，在 1998 年已经在高楼水箱水处理器装备上 得到大规模应用，由于涉及我国供水系统的行政规划，没有政策资源，导致优秀的产品未在全国推广而搁置。 可以为环境保护产业的长远发展赢得竞争优势；为我国水处理高端 装备制造业向走向国际市场，具有重要的现实意义。

国内外赤潮和蓝藻爆发实例

  （2017年3月11日在山东省日照市灯塔风景区拍摄的“赤潮”现象。现场观 看，海边的浅水区犹如泼上了一层“红墨水”。据了解，自3月10日开始，日照市 灯塔风景区开始出现零星“赤潮”。截止11日上午，灯塔风景区的“赤潮”在靠近 沙滩的区域呈条状分布，最宽处达10几米。


  （图为 01月10日，广东省珠海市，赤潮海面。2017 年年初，粉红色的海水持 续多日覆盖珠海情侣路沿线海岸。据了解，这是珠海 2017 年监测发现的首宗赤潮 灾害。此次赤潮从 1 月 4 日开始，7 日赤潮暂退后隔天再次爆发并持续至 11 日。