随着油田开采进入中晚期,稠油开采所占原油开采的比重越来越大。而稠油开采的一个重要方式是通过锅炉将水转变为高温蒸气注入到地层,加热稠油,提高其流动性,因此,需要消耗大量清水用于制蒸气,生产过程中也带来大量稠油污水。我国已做了大量稠油污水回用的研究,但由于稠油污水水质变化大、水温高、生化性差等特点,再加之处理工艺上的不成熟,导致稠油污水回用技术没有实质性的进展和大规模的应用。本论文针对胜利油田陈庄稠油污水特点,开展污水锅炉回用研究,由于油田污水可生化性较差,因此,重点开展了稠油污水回用生化预处理中降低化学需氧量(COD)的研究,为提高污水回用率提供技术支撑。论文通过模拟陈庄稠油污水回用项目,组建小型生物接触氧化装置,开展生化工艺优化条件实验研究,取得以下主要研究成果:1.调节模拟生物接触氧化池中的曝气方式,通过实验测得在采用连续曝气方式并且控制水中含氧4~5mg/l时,COD值在12小时内去除率达到55%。2.在模拟生化池中定时投加营养,以COD:N:P=100:5:1营养配比投加,氮源为硝酸铵,磷源为磷酸二氢钾;在此条件下,生物接触氧化12小时后出水中的COD低于140mg/L。3.在生物接触氧化池前加入厌氧池,研究在A-O两段工艺中污水COD去除效果。检测发现O段出水COD在120mg/L左右,去除率达到60%以上。A段最佳运行条件为:温度40～45℃;停留时间为12小时。O段最佳运行条件为:温度37～40℃;停留时间为8小时。4.通过培养筛选,针对稠油污水,构建一组优势菌群。室内摇床实验检测将优势菌接入模拟装置生化产水,温度控制在37℃,转速为140r/min,实验时间为12小时COD降至80mg/L以下。利用优势菌群挂膜驯化形成加强型生化池,接入原有生化装置组建二级生化工艺。实验检测产水COD降至90mg/L,达到预期效果。O1段最佳运行条件为:温度37～40℃;停留时间为8小时。O2段最佳运行条件为:温度37～40℃;停留时间为12小时。5.通过化学分析手段,分析水中各组分对COD的贡献值。应用分子生态法对各实验池中菌群分析,确认工艺优化后,生化工艺对污水的处理效果都得到加强。综上所述,本论文提出了一套优化的稠油污水预生化处理工艺。论文以实验研究结果为基础,结合现场实际运行情况,综合考虑多种影响因子,将最佳曝气方式、营养比、优化流程有机结合起来,形成了一套在连续曝气和定期投加营养条件下的A-O/2O工艺流程,该工艺应用于油田能有效提高COD降解率,解决了超滤—反渗透膜的膜堵问题,增加稠油污水的回用率,为采油污水回用中膜工艺的应用提供了有效的的预处理保障,为油田采油污水实现资源化处理有积极的指导意义。