专利名称：：一种用于高井深钻井污水的处理工艺的制作方法
技术领域：
：本发明属于废水处理领域，具体地说是涉及一种用于高井深钻井污水的处理工艺。
背景技术：
：油气田钻井过程中有大量污水产生，即俗称钻井污水。通常在钻井现场必须开挖一个钻井污水坑来储存这部分废水，这可能引起土壤、地表和地下水污染，甚至危害人体健康。因此，钻井作业完成之后，必须对它们进行无害化处理。国内钻井污水常用处理方法有直接排放法、驻入安全地层、回填法、固化法、化学处理法、土地耕作法、回收利用法及化学氧化法，然而由于钻井污水水质与钻井添加剂的种类、井深有关密切关系，特别是2000米以上井深的油水井由于添加剂成分复杂，其水质一般如表l所示。对于这类污水，为了达到国家污水排放标准(GB8378—1996)的要求，使得CODcr〈150mg/1，石油类〈10mg/1，常规的混凝、Fenton(过氧化氢和二价铁的混合液)、臭氧氧化及生化处理方法等都无法进行有效的处理。"表l、高井深钻井污水的水质<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>其中，COD:化学需氧量BOD:生化需氧量TDS:溶解性固体
发明内容本发明的目的在于提供一种能够达到国家污水排放标准(GB8378-1996)的要求、适用于高井深钻井污水的处理技术。本发明的目的是通过如下的技术方案实现的本发明提供的适用于高井深钻井污水的处理技术，采用了以混凝沉淀-一级氧化-生物处理-二级氧化为主体的处理工艺，并辅助以固液分离、酸碱调节及二级氧化后的深度处理工艺，具体包括如下的步骤1)向钻井污水中加入3-20g/L氢氧化钙，并反应15—60min,使其与污水中的磺酸生成化学沉淀；所加入的氢氧化钙可以为固体氧化钙，或是氢氧化钙乳液；2)将步骤l)的出水进行固液分离；分离可采用气浮、沉淀、旋流等工艺，气浮水力停留时间为10-30min;沉淀水力停留时间为2-8小时；旋流水力停留时间为5-30min;为了加速分离速率，在进行固液分离时还可加入絮凝剂，如PAM(聚丙烯酰胺)，加入量为2-8mg/l;3)向步骤2)固液分离后的出水中加入混凝剂，反应560min，进行混凝破乳；所述的混凝剂为选自硫酸铝、聚合氢化铝、氯化铝中的一种或几种；4)将步骤3)的出水进行固液分离，分离工艺同步骤2);5)将步骤4)的出水，进入Fenton(过氧化氢和二价铁的混合液)反应，污水中难以被生物分解的有机物质被氧化成易生物降解的物质；经氧化后的出水用碱中和，并进行固液分离；在Fenton反应中，pH为34.5，加入的过氧化氢为进水COD浓度(mg/1)的l4倍(优选1.52.5)，加入的二价铁与过氧化氢摩尔比为H202/Fe2+=515;在Fenton反应中，H202的投加方式可采用一次性投加，也可采用两次投加；在Fenton反应中的氧化时间为212小时(优选48小时)；Fenton反应中可以辅助紫外、超声设备；在此阶段的固液分离中，采用的分离工艺同步骤2);6)将步骤5)的出水进入二级生物氧化池，经步骤5)中Fenton氧化后产生的易生物降解的有机物得以去除；出水经二级沉淀池进行固液分离；在二级生物氧化池中的水力停留时间为1224小时；在生物氧化处理中(曝气池)，按照COD污水N:P=200:5:1(重量比)的比例加入氮肥和磷肥，出水经沉淀池进行,分离；7)向步骤6)出水加入50200mg/l氧化剂，进行至少为10min的氧化反应；所述的氧化剂为臭氧或/和二氧化氯；步骤7)中进行氧化反应的反应器包括鼓泡塔、筛板塔；8)经上述工艺处理后，钻井污水中残余臭氧、二氧化氯可通过活性碳过滤脱除，也可通过曝气生物滤池进一步去除COD和对残余氧化剂的破坏。为了縮短工艺，也可以将步骤3)与l)合并，即将氢氧化钙和混凝剂同时加入，此时，只进行一次固液分离即可(即步骤4)与步骤2)合并)。经本发明提供的适用于高井深钻井污水的处理技术处理后，钻井水的可达到国家排放标准。本发明提供的处理工艺既可减少了排污对环境的影响，又可节约运行成本。具体实施方式实施例1、取某井矿的2500米井深的钻井污水，此污水水质如表2所示。表2、某井矿的钻井污水的水质<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>首先，向污水中加入10g/L的氢氧化钙，反应30min使其与污水中的磺酸生成化学沉淀；采用气浮法，水力停留时间为20rain，进行固液分离；经固液分离后出水调节pH至6—9，再加入400mg/l的聚合铝反应30min，进行混凝破乳，加入2ppm的聚丙烯酰胺进行30min沉淀分离;经混凝工艺处理后，出水将pH调至3.5进行超声Fenton氧化(H202:1500mg/l，Fe2+:5mmol/L)4小时后，将pH调至中性进行固液分离；经Fenton氧化出水进行曝气生物池进行氧化反应，经15小时氧化后，出水经pH调节进入臭氧氧化处理，臭氧的的加入浓度为100mg/L，在鼓泡内的反应时间为0.5小时后经活性碳进行臭氧脱除，经上述工艺处理后的污水COD<150mg/l，色度<20，完全满足了国家排放标准。权利要求1、一种用于高井深钻井污水的处理工艺，采用了以混凝沉淀-一级氧化-生物处理-二级氧化为主体的处理工艺，并辅助以固液分离、酸碱调节及二级氧化后的深度处理工艺，具体包括如下的步骤1)向钻井污水中加入3-20g/L氢氧化钙，并反应15-60min，使其与污水中的磺酸生成化学沉淀；2)将步骤1)的出水进行固液分离；3)向步骤2)固液分离后的出水中加入混凝剂，反应5～60min，进行混凝破乳；所述的混凝剂为选自硫酸铝、聚合氢化铝、氯化铝中的一种或几种；4)将步骤3)的出水进行固液分离，分离工艺同步骤2)；5)将步骤4)的出水，进入Fenton反应，污水中难以被生物分解的有机物质被氧化成易生物降解的物质；经氧化后的出水用碱中和，并进行固液分离；在Fenton反应中，pH为3～4.5，加入的过氧化氢为进水COD浓度的1～4倍，加入的二价铁与过氧化氢摩尔比为H2O2/Fe2+＝5～15；在Fenton反应中，H2O2的投加方式为一次性投加或两次投加；在Fenton反应中的氧化时间为2～12小时；在此阶段的固液分离中，采用的分离工艺同步骤2)；6)将步骤5)的出水进入二级生物氧化池，经步骤5)中Fenton氧化后产生的易生物降解的有机物得以去除；出水经二级沉淀池进行固液分离；在二级生物氧化池中的水力停留时间为12～24小时；在生物氧化处理中，按照COD污水∶N∶P＝200∶5∶1的重量比例加入氮肥和磷肥，出水经沉淀池进行固液分离；7)向步骤6)出水加入50～200mg/l氧化剂，进行至少为10min的氧化反应；所述的氧化剂为臭氧或/和二氧化氯；步骤7)中进行氧化反应的反应器包括鼓泡塔、筛板塔；8)经上述工艺处理后，钻井污水中残余臭氧、二氧化氯通过活性碳过滤脱除，或是通过曝气生物滤池进一步去除COD和对残余氧化剂的破坏。2、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于所述步骤1)中所加入的氢氧化钙为固体氧化钙，或是氢氧化钙乳液。3、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于所述步骤2)中的分离工艺为气浮工艺，气浮水力停留时间为10-30min。4、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于所述步骤2)中的分离工艺为沉淀工艺，沉淀水力停留时间为2-8小时。5、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于所述步骤2)中的分离工艺为旋流工艺，旋流水力停留时间为5-30min。6、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于所述步骤2)中进行固液分离时，还加入絮凝剂。7、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于所述步骤5)中在Fenton反应中，加入的过氧化氢为进水COD浓度的1.52.5倍；在Fenton反应中的氧化时间为48小时。8、如权利要求1所述的用于高井深钻井污水的处理工艺，其特征在于将步骤3)与1)合并，将氢氧化钙和混凝剂同时加入，然后只进行一次固液分离即可。全文摘要本发明涉及一种用于高井深钻井污水的处理工艺，采用了以混凝沉淀-一级氧化-生物处理-二级氧化为主体的处理工艺，并辅助以固液分离、酸碱调节及二级氧化后的深度处理工艺。经本发明提供的适用于高井深钻井污水的处理技术处理后，钻井水可达到国家污水排放标准(GB8378-1996)。本发明提供的处理工艺既可减少了排污对环境的影响，又可节约运行成本。文档编号C02F9/14GK101190822SQ20061014405公开日2008年6月4日申请日期2006年11月24日优先权日2006年11月24日发明者然丁,伟安,敏杨,高迎新申请人:中国科学院生态环境研究中心