含硫酸性气田采气废水回注处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了含硫酸性气田采气废水回注处理工艺。该含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，包括如下步骤：将含硫酸性气田采气废水依次经除悬浮物与除油处理、曝气除硫、化学氧化除硫，混凝与絮凝处理、沉淀、杀菌、双介质过滤器过滤、纤维束过滤器过滤、超滤和缓蚀阻垢即可。本发明还提供了一种缓蚀阻垢剂，其包含：羟基乙叉二膦酸、磺酸钠和苯并三唑。本发明的采气废水回注处理工艺流程简便，运行成本较低，管理简单，能有效处理含硫酸性气田采气废水，且出水达到中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中的A3标准。
【专利说明】含硫酸性气田采气废水回注处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及含硫酸性气田采气废水回注处理工艺。
【背景技术】
[0002]水资源的短缺早已引起了国际社会的关注，全世界有100多个国家缺水，其中包括中国。我国的水资源总量可观，居世界第4位，但人均水资源却排在世界第109位。全国每年排污量约300亿吨。全国各大城市地下水不同程度受到污染。全国78条主要河流有54条遭污染.我国七大水系:长江，珠江，松花江，黄河，淮河，海河，辽河。七大水系中有一半河段受到污染，86%城市河段污染超标，比较严重的有:黄河，淮河，辽河，太湖，巢湖，滇池等河流湖泊。
[0003]在我国，天然气资源是国民经济的重要命脉，油气资源勘探开发项目在给社会创造巨大的社会效益和经济效益的同时，也给周围的生态环境造成了一定的污染和破坏，天然气开发会对勘探开发区域的大气、水体、土壤、生物造成复杂多样的影响。天然气开发活动对水资源的污染是最为严重的。水是生命的源泉，水的污染会直接造成土壤及农作物污染，作物的污染又促进家畜、家禽和人体内有毒物质的富集，在整个食物链中最终危及人的健康，因此天然气采气废水回注处理应严格处理防止外排。
[0004]在采气过程中，一般进行采气废水回注。根据气田采气水回注层位的特性，需要注意如下问题:
[0005]I)注入水中不应携带大量悬浮物、有机淤泥、油和乳化液，以防止堵塞注水井、地层喉道、地层缝隙。
[0006]2)所注入水的地层阻止粘泥菌和腐生菌的生长，防止因此堵塞注水通路。
[0007]3)采用全密闭系统注水，注入水中应尽可能绝氧，以防止多种氧化物生成，特别是
Fe3+沉淀。
[0008]4)注入水应尽可能不带腐蚀性介质，以防止对水处理设备、输水管道及井管的腐蚀。
[0009]5)注入水不应结垢，以防止损坏设备及降低注水能力。
[0010]因此必须对回注水进行严格有效处理，现有技术中，现在针对含硫酸性气田采气废水回注处理工艺方法很多，主要包括物理法、化学法、生物法和物理化学法，为达到目标处理效果一般采取组合方式。其中，物理法、化学法、物理化学对于这类毒性强且波动大的废水具有处理效果稳定易于调节的功能。生物法虽然处理成本低，但对于此类特点的废水其易受冲击甚至崩溃，需要恢复的周期长，影响废水的安全稳定处理。对于含硫酸性气田采气废水回注处理工艺现有一般使用氧化除硫+混凝沉淀+ —级过滤的处理工艺，处理后的出水水质情况一般为:SS为60~100mg/L,粒径中值`15 μ m~20 μ m,油10mg/L~25mg/L,硫 18mg/L ~55mg/L，SRB 细菌 100 个 /mL ~500 个 /mL，TGB 细菌 3000 个 /mL ~8000个ZmT,,铁细菌3000个ZmT,~5000个ZmT,,总铁5mg/L~20mg/L,腐蚀速率0.180mm/a~
0.850mm/a。按上述方法处理后废水水质难达到SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐标准中的A3标准。若长期超过标准注水，会损害注水管路，影响注水井的使用寿命，甚至会影响地下水质，该现状亟待解决。
【发明内容】
[0011]本发明所要解决的技术在于，为了克服现有技术中处理含硫酸性气田采气废水的工艺难以达到SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐标准中的A3标准，最终导致损害注水管路，影响注水井的使用寿命，甚至会影响地下水质的缺陷，而提供一种含硫酸性气田采气废水回注处理工艺。本发明的采气废水回注处理工艺流程简便，运行成本较低，管理简单，能有效处理含硫酸性气田采气废水，且出水达到中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中的A3标准。
[0012]本发明提供了含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其包括如下步骤:将含硫酸性气田采气废水依次经除悬浮物与除油处理、曝气除硫、化学氧化除硫、混凝与絮凝处理、沉淀、杀菌、双介质过滤器过滤、纤维束过滤器过滤、超滤和缓蚀阻垢即可；所述的缓蚀阻垢中，采用的缓蚀阻垢剂包括羟基乙叉二膦酸、磺酸钠和苯并三唑。
[0013]所述的含硫酸性气田采气废水为本领域常规所述的含硫酸性气田采气废水，一般 SS 为 200 ~800mg/L,粒径中值 45 μ m ~120 μ m,油 48mg/L ~125mg/L,硫 118mg/L ~1250mg/L, SRB 细菌 10000 个 /mL ~30000 个 /mL, TGB 细菌 100000 个 /mL ~800000 个 /mL,铁细菌 100000 个 /mL ~500000 个 /mL，总铁 25mg/L ~70mg/L，腐蚀速率 2.250mm/a ~
9.560mm/a。
[0014]本发明中，所述的除油与除悬浮物处理可为本领域常规的除油与除悬浮物处理，较佳地为经溶气气浮处理。
[0015]所述的溶气气浮处理优选采用氮气溶气气浮处理。所述的溶气气浮的装置优选氮气溶气气浮的装置。
[0016]所述的氮气溶气气浮装置的工艺参数可参照常规的氮气溶气气浮装置的工艺参数进行选择。
[0017]所述的氮气溶气气浮停留时间优选1Os~20s。
[0018]所述的氮气溶气气浮的装置的处理温度优选10℃~70℃。
[0019]所述的氮气溶气气浮处理中,氮气溶气的压力优选0.3MPa~0.4MPa。
[0020]所述的氮气溶气气浮处理中，氮气溶气系统溶气释放管内溶气流速优选15m/s~20m/s。
[0021]所述的氮气溶气气浮处理中,氮气溶气系统释放头释放流速优选0.5m/s~1.0m/S。
[0022]所述的氮气溶气气浮处理中，氮气溶气系统释放气泡的直径优选30 μ m~50 μ m。
[0023]本发明中，所述的曝气除硫可为本领域常规的曝气除硫，其装置、条件和步骤均可按照常规进行选择。
[0024]所述的曝气除硫的装置优选为一密闭装置且连有喷淋式硫化氢气体吸收塔。
[0025]所述的曝气除硫的装置各工艺参数如常规所述。
[0026]所述的曝气除硫的装置的停留时间优选2h~3h。
[0027]所述的曝气除硫的曝气量的气水比优选(20:1)~(100:1)。[0028]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔进气的气体流速优选2m/s~5m/s。
[0029]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔优选采用螺旋形喷嘴。
[0030]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔中，雾滴直径优选100 μ m~200 μ m。
[0031]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内，投加氢氧化钠的气药比优选Im3: (20g~100g)。
[0032]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内，投加次氯酸钠的气药比优选Im3: (50g~500g)。
[0033]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内，喷淋密度优选100m3/m2.h~160m3/m2.h。
[0034]本发明中，所述的化学氧化除硫可为本领域常规的化学氧化除硫，其各工艺条件和步骤均可按本领域的常规进行选择。
[0035]所述的化学氧化除硫中，所用的药剂优选次氯酸钠。
[0036]所述的化学氧化除硫中，所述的次氯酸钠优选含有质量分数为10%有效氯的次氯酸钠，其投加量优选2500mg/L~30000mg/L。所述的有效氯是指含氯化合物中所含有的氧化态氯。
[0037]所述的化学氧化除硫的停留时间优选0.2h~0.5h。
[0038]所述的化学氧化除硫中，药剂混合器优选管道式混合器。所述的管道式混合器中，混合长度优选2m。
[0039]本发明中，所述的混凝和絮凝可为本领域常规的混凝和絮凝，其各工艺条件和步骤均可参照常规进行选择。
[0040]所述的混凝与絮凝处理中，一般先进行混凝再进行絮凝。
[0041]所述的混凝与絮凝处理中，所用的混凝剂优选氧化铝含量为30%的聚合氯化铝，所述百分数为质量百分数。所述的聚合氧化铝的投加量优选80mg/L~300mg/L。
[0042]所述的混凝与絮凝处理中，混凝的反应时间优选20min~30min。
[0043]所述的混凝与絮凝处理中，絮凝剂优选阳离子絮凝剂。所述的阳离子絮凝剂优选聚丙烯酰胺。所述的聚丙烯酰胺的投加量优选lmg/L~4mg/L。
[0044]所述的混凝与絮凝处理中，絮凝反应时间优选5min~lOmin。
[0045]所述的沉淀一般在沉降器中进行。所述的沉降器中一般采用斜管沉淀。
[0046]所述的沉淀的时间优选Ih~2h。
[0047]所述的斜管沉淀的表面负荷优选lm3/m2.h~2m3/m2.h。
[0048]本发明中，所述的杀菌的过程可为本领域常规的杀菌过程，其工艺步骤和条件均可按本领域的常规进行选择。
[0049]所述的杀菌剂优选次氯酸钠。所述的杀菌剂的投加量优选5mg/l~10mg/l/。
[0050]所述的次氯酸钠优选含有质量分数为10%有效氯。所述的有效氯是指含氯化合物中所含有的氧化态氯。
[0051]本发明中，所述的双介质过滤器过滤中采用的双介质过滤器可为本领域常规的双介质过滤器，其工艺条件和步骤均可按照常规进行选择。
[0052]所述的双介质过滤器的滤料上层优选为无烟煤，下层优选为石英砂。
[0053]所述的双介质过滤器的 滤速优选为5.0m/h~17.0m/h。
[0054]所述的双介质过滤器的填料中,石英砂的粒径优选0.4mm~0.65mm(不均匀系数< 2)。
[0055]所述的双介质过滤器的填料中，无烟煤的粒径优选0.8mm~1.6mm(不均匀系数< 2)。
[0056]本发明中，所述的纤维束过滤器过滤中使用的纤维束过滤器可为本领域常规的纤维束过滤器，其工艺条件和步骤均可按照常规进行选择。
[0057]所述的纤维束过滤器的滤速优选为10.0m/h~15.0m/h。
[0058]所述的纤维束过滤器的滤料单丝直径优选20 μ m。
[0059]本发明中，所述的超滤优选用超滤膜过滤。
[0060]所述的超滤膜的膜孔径优选0.1 μ m~0.001 μ m,单位面积产水量25L/m2.h。
[0061]所述的超滤的操作压优选0.1OMPa~0.25MPa。
[0062]本发明中，所述的缓蚀阻垢处理可为本领域常规的缓蚀阻垢处理，其工艺条件和步骤均可按照本领域常规进行选择。
[0063]所述的缓蚀阻垢中，所述的羟基乙叉二膦酸的投加量优选9.0mg/L-14.0mg/L。
[0064]所述的缓蚀阻垢中，所述的磺酸钠的投加量优选21.0mg/L-26.0mg/L。
[0065]所述的缓蚀阻垢中，所述的苯并三唑的投加量优选2.5mg/L-3.5mg/L。
[0066]本发明还提供了一种缓蚀阻垢剂，其包括羟基乙叉二膦酸、磺酸钠和苯并三唑。
[0067]所述的缓蚀阻垢剂中，所述的羟基乙叉二膦酸的投加量优选9.0mg/L-14.0mg/L。
[0068]所述的缓蚀阻垢剂中，所述的磺酸钠的投加量优选21.0mg/L-26.0mg/L。
[0069]所述的缓蚀阻垢剂中，所述的苯并三唑的投加量优选2.5mg/L-3.5mg/L。
[0070]本发明所用试剂和原料除特殊说明外均市售可得。
[0071]本发明中，在不违背本领域常识的基础上，上述的各技术特征优选条件可以任意组合得到较佳实例。
[0072]本发明的积极进步效果在于:本发明的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺流程简便，建设运行成本较低，管理简单，能有效处理含硫酸性气田采气废水，并实现出水达到中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中的A3标准。此工艺极大的延长回注井的使用时间，确保无废水排放到水体；此工艺简单易于推广应用，具有极好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0073]图1为实施例1中含硫酸性气田采气废水回注处理工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0074]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0075]含硫酸性气田采气废水回注处理的水质控制按照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法中的A3标准:SS < 3.0mg/L，粒径中值≤2.0 μ m，油≤8.0mg/L，硫≤6.0mg/L, SRB细菌≤25个/mL，TGB细菌≤1000个/mL，铁细菌≤1000个/mL,总铁≤0.5mg/L，腐蚀速率≤0.076mm/a。[0076]下述实施例中，SS、粒径中值、油、硫、SRB细菌、TGB细菌、铁细菌、总铁和腐蚀速率的检测方法均按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法。
[0077]实施例1
[0078]对某气田采气废水进行了试生产试验(参见附图1)，该系统设计水量360m3/d，进水(大部分数据)指标为:一般SS为230~680mg/L,粒径中值55 μ m~115 μ m,油55mg/L~100mg/L,硫 250mg/L ~1200mg/L，SRB 细菌 10000 个 /mL ~30000 个 /mL，TGB 细菌 300000个 /mL ~800000 个 /mL，铁细菌 100000 个 /mL ~400000 个 /mL，总铁 25mg/L ~60mg/L，腐蚀速率 2.350mm/a ~9.500mm/a。
[0079]所述的所有处理过程均为密闭容器内进行，所用工艺流程为:将酸性气田采气废水经除油和悬浮物，然后经曝气除硫，再经化学氧化除硫，再经混凝之后进沉降器进行泥水分离，再进行杀菌并进双介质过滤器过滤，再进纤维束过滤器过滤，再经超滤膜过滤，最后进行缓蚀阻垢处理后回注。
[0080]所述的氮气溶气气浮装置的处理温度为20°C~35°C ；
[0081]所述的氮气溶气气浮停留时间为15s~20s ；
[0082]所述的氮气高压溶气系统溶气释放管内溶气流速15m/s~20m/s;
[0083]所述的氮气高压溶气系统释放头释放流速为0.5m/s~1.0m/s ；
[0084]所述的氮气高压溶气系统释放气泡的直径30 μ m~50 μ m。
[0085]所述的曝气除硫装置停留时间为2.0h~2.5h ;
[0086]所述的曝气除硫的曝气量的气水比为50:1~100:1 ;
[0087]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔采用螺旋形喷嘴，雾滴直径100 μ m~200 μ m ; [0088]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔进气的气体流速2m/s~5m/s ；
[0089]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内投加氢氧化钠气药比为Im3:20g~100g和次氯酸钠气药比Im3:50g~500g ；
[0090]所述的喷淋密度为IOOmVm2.h~16OmVni2.h。
[0091]所述的化学氧化除硫剂次氯酸钠投加量为3700mg/L~25000mg/L。
[0092]所述的混凝沉淀使用的混凝剂为氧化铝含量30%的聚合氯化铝，絮凝剂为阳离子絮凝剂；
[0093]所述的混凝沉淀使用的混凝剂的投加量为80mg/L~300mg/L ；
[0094]所述的混凝沉淀使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺,投加量为lmg/L~3.5mg/L ；
[0095]所述的混凝沉淀反应时间为20min~30min ；
[0096]所述的絮凝反应时间为5min~8min ；
[0097]所述的混凝沉淀的沉淀时间为Ih~2h ;
[0098]所述的斜管沉淀的表面负荷为lm3/m2.h~1.5m3/m2.h。
[0099]所述的双介质过滤器滤料上层为无烟煤，下层为石英砂；
[0100]所述的双介质过滤器滤速为10.0m/h~15.0m/h ；
[0101]所述的双介质过滤器填料石英砂0.4mm~0.65mm(不均匀系数< 2),无烟煤
0.8mm~1.6mm(不均匀系数< 2)。
[0102]所述的纤维束过滤器滤速为11.0m/h~14.0m/h ；[0103]所述的纤维束过滤器滤料单丝直径20 μ m。
[0104]所述的超滤膜膜孔径0.1 μ m~0.01 μ m，单位面积产水量25L/m2.h。
[0105]所述的缓蚀阻垢剂复配药品为:羟基乙叉二膦酸投加量12.0mg/L、磺酸钠投加量24.0mg/L、苯并三唑 3.0mg/L。
[0106]启动与运行结果显示，该系统运行稳定，处理效果很好。
[0107]经检测，出水水质:SS( 3mg/L,粒径中值< 2.0 μ m,油< 3.0mg/L,硫< 2.0mg/L,SRB ( 100, TGB ( 100,铁细菌≤100,总铁≤0.lmg/L,腐蚀速率≤0.010mm/a，水质符合中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法。
[0108]实施例2
[0109]对某气田采气废水进行了试生产试验(参见附图1)，该系统设计水量150m3/d。进水(大部分数据)指标为:一般SS为200~650mg/L,粒径中值45 μ m~100 μ m,油50mg/L~95mg/L，硫 120mg/L ~1200mg/L, SRB 细菌 10000 个 /mL ~30000 个 /mL, TGB 细菌 300000个 /mL ~700000 个 /mL,铁细菌 300000 个 /mL ~400000 个 /mL,总铁 25mg/L ~50mg/L,腐蚀速率 2.350mm/a ~8.950mm/a。
[0110]所述的所有处理过程均为密闭容器内进行，所用工艺流程为:将酸性气田采气废水经除油和悬浮物，然后经曝气除硫，再经化学氧化除硫，再经混凝之后进沉降器进行泥水分离，再进行杀菌并进双介质过滤器过滤，再进纤维束过滤器过滤，再经超滤膜过滤，最后进行缓蚀阻垢处理后回注。
[0111]所述的氮气溶气气浮装置的处理温度为20°C~35°C ；
[0112]所述的氮气溶气气浮停留时间为15s~20s ；
[0113]所述的氮气高压溶气系统溶气释放管内溶气流速15m/s~20m/s;
[0114]所述的氮气高压溶气系统释放头释放流速为0.5m/s~1.0m/s ；
[0115]所述的氮气高压溶气系统释放气泡的直径30 μ m~50 μ m。
[0116]所述的曝气除硫装置停留时间为2.0h~3.0h ;
[0117]所述的曝气除硫的曝气量的气水比为50:1~80:1 ;
[0118]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔采用螺旋形喷嘴，雾滴直径100 μ m~200 μ m;
[0119]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔进气的气体流速2m/s~4m/s ；
[0120]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内投加氢氧化钠气药比为Im3:20g~80g和次氯酸钠气药比Im3:50g~450g ；
[0121]所述的喷淋密度为100m3/m2.h~130m3/m2.h。
[0122]所述的化学氧化除硫剂次氯酸钠投加量为3400mg/L~24000mg/L。
[0123]所述的混凝沉淀使用的混凝剂为氧化铝含量30%的聚合氯化铝，絮凝剂为阳离子絮凝剂；
[0124]所述的混凝沉淀使用的混凝剂的投加量为80mg/L~250mg/L ；
[0125]所述的混凝沉淀使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为1.5mg/L~3.0mg/L ；
[0126]所述的混凝沉淀反应时间为20min~30min ；
[0127]所述的絮凝反应时间为5min~IOmin ；
[0128]所述的混凝沉淀的沉淀时间为Ih~2h ;[0129]所述的斜管沉淀的表面负荷为1.5m3/m2.h~2.0m3/m2.h。
[0130]所述的双介质过滤器滤料上层为无烟煤，下层为石英砂；
[0131]所述的双介质过滤器滤速为10.0m/h~14.0m/h ；
[0132]所述的双介质过滤器填料石英砂0.4mm~0.65mm(不均匀系数< 2)，无烟煤
0.8mm~1.6mm(不均匀系数< 2)。
[0133]所述的纤维束过滤器滤速为11.0m/h~14.0m/h ；
[0134]所述的纤维束过滤器滤料单丝直径20 μ m。
[0135]所述的超滤膜 膜孔径0.1 μ m~0.01 μ m,单位面积产水量25L/m2.h。
[0136]所述的缓蚀阻垢剂复配药品为:羟基乙叉二膦酸投加量13.0mg/L、磺酸钠投加量23.0mg/L、苯并三唑 3.5mg/L。
[0137]启动与运行结果显示，该系统运行稳定，处理效果很好。
[0138]经检测，出水水质:SS ( 3mg/L，粒径中值≤2.0 μ m，油≤3.0mg/L，硫≤2.0mg/L,SRB ( 100，TGB ( 1000，铁细菌≤100，总铁≤0.lmg/L,腐蚀速率≤0.020mm/a，水质符合中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法。
[0139]实施例3 [0140]对某气田采气废水进行了试生产试验(参见附图1)，该系统设计水量120m3/d。进水(大部分数据)指标为:一般SS为240~760mg/L，粒径中值55 μ m~120 μ m，油55mg/L~80mg/L,硫 200mg/L ~800mg/L，SRB 细菌 10000 个 /mL ~30000 个 /mL, TGB 细菌 300000 个/mL ~800000 个 /mL,铁细菌 300000 个 /mL ~400000 个 /mL,总铁 25mg/L ~50mg/L,腐蚀速率 1.350mm/a ~8.550mm/a。
[0141]所述的所有处理过程均为密闭容器内进行，所用工艺流程为:将酸性气田采气废水经除油和悬浮物，然后经曝气除硫，再经化学氧化除硫，再经混凝之后进沉降器进行泥水分离，再进行杀菌并进双介质过滤器过滤，再进纤维束过滤器过滤，再经超滤膜过滤，最后进行缓蚀阻垢处理后回注。
[0142]所述的氮气溶气气浮装置的处理温度为20°C~35°C ；
[0143]所述的氮气溶气气浮停留时间为15S~20S ；
[0144]所述的氮气高压溶气系统溶气释放管内溶气流速15m/s~20m/s;
[0145]所述的氮气高压溶气系统释放头释放流速为0.5m/s~1.0m/s ；
[0146]所述的氮气高压溶气系统释放气泡的直径30 μ m~50 μ m。
[0147]所述的曝气除硫装置停留时间为2.0h~2.6h ;
[0148]所述的曝气除硫的曝气量的气水比为60:1~80:1 ;
[0149]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔采用螺旋形喷嘴，雾滴直径100 μ m~200 μ m;
[0150]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔进气的气体流速2m/s~3m/s ；
[0151]所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内投加氢氧化钠气药比为Im3:30g~90g和次氯酸钠气药比lm3:40g~400g ；
[0152]所述的喷淋密度为100m3/m2.h~150m3/m2.h。
[0153]所述的化学氧化除硫剂次氯酸钠投加量为3500mg/L~28000mg/L。
[0154]所述的混凝沉淀使用的混凝剂为氧化铝含量30%的聚合氯化铝，絮凝剂为阳离子絮凝剂；
[0155]所述的混凝沉淀使用的混凝剂的投加量为80mg/L~200mg/L ；
[0156]所述的混凝沉淀使用的絮凝剂为聚丙烯酰胺，投加量为2.0mg/L~3.5mg/L ；
[0157]所述的混凝沉淀反应时间为20min~30min ；
[0158]所述的絮凝反应时间为5min~IOmin ；
[0159]所述的混凝沉淀的沉淀时间为Ih~2h ;
[0160]所述的斜管沉淀的表面负荷为1.5m3/m2.h~2.0m3/m2.h。
[0161]所述的双介质过滤器滤料上层为无烟煤，下层为石英砂；
[0162]所述的双介质过滤器滤速为10.0m/h~15.0m/h ；
[0163]所述的双介质过滤器填料石英砂0.4mm~0.65mm(不均匀系数< 2)，无烟煤0.8mm~1.6mm(不均匀系数< 2)。
[0164]所述的纤维束过滤器滤速为11.0m/h~14.0m/h ；
[0165]所述的纤维束过滤器滤料单丝直径20 μ m。
[0166]所述的超滤膜膜孔径0.1 μ m~0.01 μ m,单位面积产水量25L/m2.h。
[0167]所述的缓蚀阻垢剂复配药品为:羟基乙叉二膦酸投加量11.0mg/L、磺酸钠投加量22.0mg/L、苯并三唑 1.0mg/L ο
[0168]启动与运行结果显示，该系统运行稳定，处理效果很好。
[0169]经检测，出水水质:SS≤ 3mg/L,粒径中值≤2.0 μ m,油≤3.0mg/L,硫≤2.0mg/L,SRB ≤ 100, TGB ≤ 100,铁细菌≤100,总铁≤0.lmg/L,腐蚀速率≤0.015mm/a，水质符合中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法。
【权利要求】
1.含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于包括如下步骤:将含硫酸性气田采气废水依次经除油与除悬浮物处理、曝气除硫、化学氧化除硫，混凝与絮凝处理、沉淀、杀菌、双介质过滤器过滤、纤维束过滤器过滤、超滤和缓蚀阻垢即可；所述的缓蚀阻垢中，采用的缓蚀阻垢剂包括羟基乙叉二膦酸、磺酸钠和苯并三唑。
2.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的含硫酸性气田采气废水中，SS为200~800mg/L，粒径中值45μπι~120 μ m，油48mg/L~125mg/L，硫 118mg/L ~1250mg/L,SRB 细菌 10000 个 /mL ~30000 个 /mL，TGB 细菌 100000个 /mL ~800000 个 /mL，铁细菌 100000 个 /mL ~500000 个 /mL，总铁 25mg/L ~70mg/L，腐蚀速率 2.250mm/a ~9.560mm/a。
3.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的除油与除悬浮物处理为经溶气气浮处理；所述的溶气气浮处理采用氮气溶气气浮处理；其中，氮气溶气气浮停留时间为IOs~20s ;所述的氮气溶气气浮的装置的处理温度为10°C~700C ;所述的氮气溶气气浮处理中，氮气溶气的压力为0.3MPa~0.4MPa ;所述的氮气溶气气浮处理中，氮气溶气系统溶气释放管内溶气流速为15m/s~20m/s ;所述的氮气溶气气浮处理中，氮气溶气系统释放头释放流速为0.5m/s~1.0m/s ;所述的氮气溶气气浮处理中，氮气溶气系统释放气泡的直径为30 μ m~50 μ m。
4.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的曝气除硫的装置为一密闭装置且连有喷淋式硫化氢气体吸收塔；所述的曝气除硫的装置的停留时间为2h~3h ;所述的曝气除硫的曝气量的气水比为(20:1)~(100:1);所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔进气的气体流速为2m/s~5m/s ;所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔采用螺旋形喷嘴；所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔中，雾滴直径为100 μ m~200 μ m ;所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内，投加氢氧化钠的气药比为Im3: (20g~100g);所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内，投加次氯酸钠的气药比为Im3: (50g~500g);所述的喷淋式硫化氢气体吸收塔内，喷淋密度为1 00m3/m2.h~160m3/m2.h。
5.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的化学氧化除硫中，所用的药剂为次氯酸钠；所述的次氯酸钠为含有质量分数为10%有效氯的次氯酸钠，其投加量为2500mg/L~30000mg/L ;所述的化学氧化除硫的停留时间为0.2h~0.5h ;所述的化学氧化除硫中，药剂混合器为管道式混合器；所述的管道式混合器中，混合长度为2m。
6.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的混凝与絮凝处理中，先进行混凝再进行絮凝；所述的混凝与絮凝处理中，所用的混凝剂为氧化铝含量为30%的聚合氯化铝，所述百分数为质量百分数；所述的聚合氧化铝的投加量为80mg/L~300mg/L ;所述的混凝和絮凝中，混凝的反应时间为20min~30min。
7.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的混凝与絮凝处理中，絮凝剂为阳离子絮凝剂；所述的阳离子絮凝剂为聚丙烯酰胺；所述的聚丙烯酰胺的投加量为lmg/L~4mg/L ;所述的混凝和絮凝中，絮凝反应时间为5min~IOmin0
8.如权利要求1所述的含硫 酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的沉淀在沉降器中进行；所述的沉降器中采用斜管沉淀；所述的沉淀的时间为Ih~2h ;所述的斜管沉淀的表面负荷为lm3/m2.h~2m3/m2.h。
9.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的杀菌中采用的杀菌剂为次氯酸钠；所述的杀菌剂的投加量为5mg/l~10mg/l ;所述的次氯酸钠含有质量分数为10%有效氯。
10.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的双介质过滤器的滤料上层为无烟煤，下层为石英砂；所述的双介质过滤器的滤速为5.0m/h~17.0m/h ;所述的双介质过滤器的填料中，石英砂的粒径为0.4mm~0.65mm,不均匀系数< 2 ;所述的双介质过滤器的填料中，无烟煤的粒径为0.8mm~1.6mm，不均匀系数< 2。
11.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的纤维束过滤器的滤速为10.0m/h~15.0m/h ;所述的纤维束过滤器的滤料单丝直径为20 μ m。
12.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的超滤用超滤膜过滤；所述的超滤膜的膜孔径为0.1 μ m~0.001 μ m，单位面积产水量25L/m2.h ;所述的超滤的操作压为0.1OMPa~0.25MPa。
13.如权利要求1所述的含硫酸性气田采气废水回注处理工艺，其特征在于:所述的缓蚀阻垢剂中，所述的羟基乙叉二膦酸的投加量为9.0mg/L^14.0mg/L ;所述的磺酸钠的投加量为21.0mg/L-26.0mg/L ;所述的苯并三唑的投加量为2.5mg/L_3.5mg/L。
14.一种缓蚀阻垢剂， 其 特征在于:含有羟基乙叉二膦酸、磺酸钠和苯并三唑。
【文档编号】C02F103/10GK103880202SQ201210537451
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月12日 优先权日:2012年12月12日
【发明者】王炜 申请人:王炜, 上海洗霸科技股份有限公司