采气废水处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废水处理工艺，具体涉及一种在油气田中使用的泡沫采气所产 生的废水处理工艺。
【背景技术】
[0002] 目前，泡沫采气技术在油气田排水采气方面有着广泛的运用，泡沫采气技术是将 泡排剂注入气水同采井中，使井底液体与泡排剂接触后，借助天然气流的搅动，生成大量低 密度含水泡沫，泡沫携水随气流从井底到地面，达到稳定，增产和延长其自喷期的目的。泡 排剂可以降低地层水表面张力，降低密度，减少涡流造成的阻力，并且清洗井底。
[0003] 而在泡沫排水采气过程中将会随气流排出的大量废水，这种废水则称为泡排水。 由于注入地层的泡排剂具有大量有特殊功能的表面活性剂和高分子聚合物，所以排出的泡 排水的水质成份复杂，含有较多的表面活性物质，钙镁离子，溶解性固体等，COD较高。在 常温下呈白色乳状液状态，乳化程度高，有淡淡的柴油，极易起泡，并且泡沫量大，消泡速度 慢。
[0004] 此种污水若未经处理直接排放将会对环境造成严重的污染。资料显示，此种废水 若排水水体环境中，其生物降解过程会导致水中的溶解氧和矿物质的耗竭，造成水体的富 营养化。其中所含的表面活性剂也会显著降低土壤-水间的界面张力，导致土壤聚集体失 去稳定性，对农作物产量产生严重的影响。泡沫钻井废水的有效处理，对于保护环境，保持 生态平衡，促进经济发展都有着重要的意义。
[0005] 现有的处理技术为：（1)泡沫分离一减压蒸馏技术；（2)混凝一氧化一吸附法； (3)消泡破乳一生物降解技术。其缺陷具体如下： 泡沫分离一减压蒸馏技术的影响因素多，如溶液的PH值，表面活性剂浓度，温度，气流 速度，离子强度。此外，泡沫的性质、层高、排沫方式、搅拌等也是影响泡沫分离的因素。过多 的影响因素导致了泡沫分离技术的使用面很小，目前油气田的泡排水都是高表面活性剂， 浓度过高时利用泡沫分离法会产生大量泡沫，影响处理效果，并且单纯的泡沫分离技术不 能处理掉泡排水中的其他污染物质，造成处理效果不佳。
[0006] 混凝一氧化一吸附法是利用多个单一技术组合而成的处理工艺。它可以逐级处理 泡排水中的污染物质，逐步降低处理难度。但是混凝一氧化一吸附法的难度在于选择合适 的混凝吸附剂以及最佳的氧化剂以及反应条件，并且，实验结果表明，废水的PH值，处理剂 的加入量，处理剂的作用时间等对于COD的去除均有一定影响。目前使用的混凝吸附剂和 氧化剂的处理成本较高，急需研宄更经济效果更理想的药剂。
[0007] 消泡破乳一生物降解技术主要在于利用消泡剂抑制泡沫的产生，达到消除泡沫的 目的，再利用破乳剂破坏泡排水的乳化状态，达到油水分离的目的，这项技术的缺点在于消 泡剂仅仅是抑制了泡沫的产生，并不能起到去除泡排水中表面活性剂的作用，而破乳剂只 能破除泡排水中被乳化的部分，其中含有的其他种类的污染物则不能被去除，这样就会增 加后续生物降解的处理难度。而生物降解中的处理难度在于选择合适的微生物，影响微生 物生存的条件也比较苛刻，总而言之，运用此项技术的缺点在于条件苛刻，适用范围窄，处 理效果不佳。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供采气废水处理工艺，克服了上述问题，很好的提高了处理 的效果，降低了处理的成本，同时更好的提升了适用范围。
[0009] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 采气废水处理工艺，主要包括以下步骤： A、 尚级氧化； B、 混凝； C、 吹脱； D、 减压蒸发。
[0010] 步骤A中的高级氧化采用Fenton氧化法，该Fenton氧化法是采气向废水中加入 由过氧化氢与FeSO 4组成的Fenton试剂，Fenton试剂在酸性条件下产生活泼的氢氧自由 基，加快有机物和还原性物质的氧化，该步骤对COD和NH 3-N的去除率在70% - 80%之间。
[0011] 所述步骤A进行Fenton氧化法时还可加入催化剂，所述催化剂为二氧化锰、活性 炭或改性磺化钛菁，步骤A进行的最优pH值是3. 5, Fenton试剂中？6504与H 202的最佳配 比为1:3,每升采气废水中投入Ig FeSOg 2ml H 202。
[0012] 步骤B混凝为凝聚和絮凝的总称，具体方法是向经过步骤A的采气废水中加入PAC 与PAM，PAC与PAM使水中细小悬浮物或胶体微粒互相吸附结合而成较大颗粒，接着从水中 沉淀下来，本步骤对COD和NH 3-N的去除率为50% - 60%。
[0013] 在进行步骤B混凝之前先将液体的pH反调整到偏弱碱性，如此能使混凝的效果提 高50%-80%，其中PAC的用量为50 - lOOppm，PAM的用量为5 - 20ppm，在混凝过程中还可添 加碳酸钙等助凝剂。
[0014] 步骤C吹脱是利用泡沫分离或者气浮的方法，去除掉采气废水水中的表面活性 剂、小分子物质以及有刺激性气味的气体，通过吹脱处理之后可以降低水中的NH 3-N,并且 去除气味，本步骤对NH3-N的去除率在50%左右。
[0015] 步骤D减压蒸发的负压值为0· OIMPa。
[0016] 所述步骤D之前还可设置一个混合步骤，该混合步骤是将经过步骤C处理后的采 气废水与原水进行混合。
[0017] 本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果： 本发明降低了外部因素对整个处理过程的影响，能够适应各种不同的废水，提高了适 用范围，方法整体简单，各个步骤的处理效果均很明显，拥有良好的使用效果，同时本发明 所需投入的成本较低，经济价值高，能够更好的促进行业的发展，同时更好的保护了环境， 降低了企业对周边生产排放环境的影响。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合表格与实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于 下列实施例。 实施例
[0019] 采气废水处理工艺，主要包括以下步骤： A、 尚级氧化； 步骤A中的高级氧化采用Fenton氧化法，该Fenton氧化法是采气向废水中加入由过 氧化氢与FeSO4组成的Fenton试剂，Fenton试剂在酸性条件下产生活泼的氢氧自由基，加 快有机物和还原性物质的氧化，该步骤对COD和NH 3-N的去除率在70% - 80%之间。在进行 Fenton氧化法时还可加入催化剂，所述催化剂为氧化锰、活性炭或改性磺化钛菁，骤A进行 的最优pH值是3. 5, Fenton试剂中？6504与H2O2的最佳配比为1:3,每升采气废水中投入 Ig ?6304与21111 H2O2。下表为经过步骤A后的采气废水的水质指标： 表1
【主权项】
1. 采气废水处理工艺，其特征在于，包括以下步骤： A、 尚级氧化； B、 混凝； C、 吹脱； D、 减压蒸发。
2. 根据权利要求1所述的采气废水处理工艺，其特征在于，步骤A中的高级氧化是采 用Fenton氧化法，该Fenton氧化法是通过向废水中加入由过氧化氢与FeSOjii成的Fenton 试剂，利用Fenton试剂在酸性条件下产生活泼的氢氧自由基，加快有机物和还原性物质的 氧化。
3. 根据权利要求2所述的采气废水处理工艺，其特征在于，所述步骤A进行Fenton氧 化法时还可加入催化剂，所述催化剂为二氧化锰、活性炭或改性磺化钛菁；所述步骤A氧化 过程的pH值为3. 5,Fenton试剂中FeSO^H2O2的配比为1:3,每升采气废水中投入Ig的 FeSO4和 2ml的H2O2。
4. 根据权利要求1所述的采气废水处理工艺，其特征在于，所述步骤B的具体方法是： 向废水中加入PAC与PAM，通过PAC与PAM使废水中悬浮物或胶体微粒互相吸附结合成颗 粒，从而使其悬浮物或胶体沉淀。
5. 根据权利要求4所述的采气废水处理工艺，其特征在于，所述步骤B混凝过程的pH 为弱碱性；所述PAC的用量为50 -lOOppm，PAM的用量为5 - 20ppm。
6. 根据权利要求5所述的采气废水处理工艺，其特征在于，所述混凝过程中还可以添 加碳酸钙。
7. 根据权利要求1所述的采气废水处理工艺，其特征在于，所述步骤C吹脱的具体操 作是利用泡沫分离或者气浮的方法，去除掉废水中的表面活性剂、小分子物质以及有刺激 性气味的气体。
8. 根据权利要求1所述的采气废水处理工艺，其特征在于，步骤D减压蒸发的负压值 为 0?OIMPa。
9. 根据权利要求1所述的采气废水处理工艺，其特征在于，在吹脱过程完成后，将获 得的废水与原水进行混合后再进行减压蒸发。
【专利摘要】本发明公开了采气废水处理工艺，主要包括以下步骤：A、高级氧化；B、混凝；C、吹脱；D、减压蒸发。本发明提供采气废水处理工艺，克服了现有技术投入成本高、处理效果差、准备过程繁琐以及适用范围狭窄的问题，很好的提高了处理的效果，降低了处理的成本，同时更好的提升了适用范围。
【IPC分类】C02F9-10
【公开号】CN104773893
【申请号】CN201510171585
【发明人】向荣, 舒忠军
【申请人】达州军华环保科技有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月13日