一种油田措施废液处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种油田措施废液处理方法；废水进入油水分离器，经高速旋流除去其中浮油和部分乳化油；然后通过微电解氧化进入氧化箱；微电解材料为铁基非晶材料和RE-Mg球墨铸铁废料屑，质量比为1:15，pH为2-9，时间为15-30min;废水进入氧化箱，加入Ca(0H)jjffpH值在9.0?11.0，通入空气氧化，二价铁被氧化，同时部分污染物去除；在废水中加混凝剂和助凝剂，进入CFM分离器进行固液分离，出水用于回注，污泥填埋；CFM分离为悬浮膜分离，混凝剂是废水质量10%的活化膨润土，助凝剂是废水质量3%。的阳离子聚丙烯酰胺；本方法处理后水质满足回注要求，C0D去除率达到82.6%，设备占地面积小。
【专利说明】一种油田措施废液处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废水处理方法，尤其是一种油田措施废液处理方法。
【背景技术】
[0002] 随着低渗透油气藏的开发，压裂储层改造措施被普遍采用，压裂返排废液中含有 胍胶、交联剂、粘土稳定剂、杀菌剂、破胶剂、乳化剂等，废水成分复杂，处理难度很大，尤其 高分子胍胶的存在，使废水的粘度增大，大量泥砂悬浮在水中，这也为后续污泥脱水带来很 大难度。同时二次采油、三次采油技术的大量应用，使采油废水大量产生的同时也需要对地 层注入大量的清水。因此，人们希望找到一种快速的处理方法，可将措施废液处理后达到油 田回注水要求，既解决了措施废液外排难题，又节约了清水资源。
[0003] 目前，一般通过物化加生化的方法，使之达到回注要求。但处理时间冗长，受场地 限制，也无法满足油田日益增长之要求，尤其在偏远山区，不可能建庞大的处理设施，去处 理分散在各井场积存的污水(约200m 3左右)。因此，也需一种快速的处理技术和小型处理系 统以满足不同场合之要求。
[0004] 随着油田建设的快速发展，做好油田废水处理是科学发展的要求，尤其在我国西 部地区，水资源相对缺乏，更需专门处理油井或站内污水处理技术及设备。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于避免现有技术工艺复杂、不宜撬装的不足而提供一种油田措施 废液处理方法。
[0006] 本发明所述的油田措施废液处理方法技术方案是：油田措施废液处理工艺其处理 步骤为：
[0007] 1)油水分离：废水进入油水分离器，经高速旋流除去其中浮油和部分乳化油；
[0008] 2)微电解：油水分离后的废水进入微电解反应罐，通过微电解氧化作用破坏水中 大分子化合物，打破胶体稳定性，然后进入氧化箱；
[0009] 3)氧化：经微电解处理后的废水进入氧化箱，加入Ca(OH)2调节pH值在9. 0? 11. 0,通入压缩空气氧化，二价铁被氧化和部分污染物同被去除；
[0010] 4)固液分离：氧化处理后在废水中加混凝剂和助凝剂，进入CFM分离器进行固液 分离，出水用于回注，产生的污泥经脱水后填埋。
[0011] 所用微电解材料为铁基非晶材料和RE-Mg球墨铸铁废料屑，以上两种材料的组成 比为I :15 (w/w)，反应条件pH为2-9,时间为15-30min。
[0012] 所述的CFM分离为絮体自身形成的悬浮膜分离，所述混凝剂为质量百分比10%的 酸化膨润土 (酸化时加硫酸调PH3?4,搅拌30?40min)、助凝剂为质量百分比3%。的阳离 子聚丙烯酰胺。
[0013] 本发明所述微电解材料为铁基非晶材料和RE-Mg球墨铸铁废料屑。反应机理为： ①非晶材料在急冷条件下形成，其中的硅原子未来得及排序就固定下来，当外界条件允许， 硅原子(包括其它原子）将发生重排或位移。重排或位移中其外层和次外层的电子运行轨 迹也随之改变，在与废水接触中参与成键反应，使污染物分解。随着原子移动和重排，大量 的硅晶成为原电池的阴极，而基体为阳极，形成真正意义上的原电池；②在RE-Mg球墨铸铁 材料中，基体为含有数以万计的石墨，这些石墨大多呈球状分布。由于球铁材料具有一定 韧性，加工中能把大量的石墨保留下来。材料中石墨的数量越多，原电池的数量也就越多， 产生的能量就越大，处理效果越显著。另外，由于稀土元素的存在，在材料结晶过程中一方 面抑制石墨生长，另一方面在石墨边缘聚集。这样就形成双金属阳极原电池，其作用更强 (Fe°-2e, -〇. 44ev ；La-3e,2. 37ev)〇
[0014] 所述的悬浮膜分离技术，是利用絮体所形成的悬浮物进行自身过滤技术。污水经 前述反应，由悬浮膜分离设备底部进入罐体，在水力作用下，进入罐体的污水随即完成由胶 体向絮体的转变，并在相互碰撞下，絮体不断聚集和长大。由于设备底部进水面积较小，相 对升流速度较快，絮体随旋流漂浮，并不下降。当水面上升至污泥收集斗以上，水流面积增 大，升流速度突然变慢，絮体则开始下降。由于絮体表面带有电荷，相互之间吸引，因而形 成一定厚度的悬浮层（约600_)。这种悬浮层有很好的吸附过滤性能，大于0.45 μ m固体 颗粒即被滤除，故而出水水质SS < 3mg/L，当悬浮层达一定厚度后，随即进入污泥收集斗， 然后下降至储泥室。
[0015] 所述的污泥脱水技术：由于废水中含有胍胶或聚丙烯酰胺高分子化合物，产生的 污泥粘度大，与泥沙混在一起，目前还没有一种较好的方法进行脱水。本发明除了用微电解 分解其中的大分子化合物外，还利用氧化、絮凝等措施，使产生的污泥失去粘性，保证了脱 水的进行。为了减少成本和不产生二次污染，本发明所用混凝剂为廉价膨润土，不仅价格 低，而且来源广。污泥的主要成分为Si0 2、Al2O3和CaO的混合物，与泥浆成份相近，可并入 泥浆池或填埋，不产生二次污染。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点是：①微电解时采用了铁基非晶（Fe78Si9B13)和 RE-Mg球墨铸铁新型微电解材料，其作用和效果更加显著；②分离时采用CFM分离技术，分 离效果更彻底，同时克服了装置堵塞和滤料污染问题；③由于采用微电解、氧化、絮凝等一 系列措施，产生的污泥(含胍胶废水）不再有粘性，解决了污泥脱水难题；④通过优化组合， 处理装置小型化并可移动，满足油田多种场合处理要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0019] 废水首先进入油水分离模块，依据油水不同密度的特征经高速旋流作用除去其中 浮油和部分乳化油；分离出的油经设备上部流出回收，油水分离后的废水进入微电解反应 罐，微电解材料为铁基非晶和RE-Mg球墨铸铁废料屑，以上两种材料的质量比为1 :15,反应 条件pH为2-9,时间为15-30min ;通过微电解氧化作用破坏水中大分子化合物，打破胶体稳 定性；微电解氧化后水中有机物得到降解，水质粘度大幅度降低，经微电解处理后的水进入 氧化箱，在氧化箱内加入Ca (OH) 2调节pH值在9. O?11. 0,通入压缩空气氧化，在二价铁被 氧化的同时部分污染物同被氧化和去除；氧化处理后在水中投加混凝剂和助凝剂，经管道 混合后进入CFM分离器进行固液分离，CFM分离为悬浮膜分离，所述混凝剂为废水质量10% 的酸化膨润土 (酸化时加硫酸调PH3?4,搅拌30?40min)、助凝剂为废水质量3%。的阳离 子聚丙烯酰胺，出水可达到回注标准用于油田生产回注；CFM分离装置中沉积在底部的污 泥泵入板框压滤机，经板框压滤机脱水后固体可填埋，脱出的水返回CFM分离装置或直接 进入清水罐。
[0020] 实施例1 :
[0021] 以陇东油田悦3转油站油田废水处理为例，介绍在站点的处理情况，处理前水质 C0D6887mg/L、SS 为 268mg/L、石油类为 154mg/L、浊度 672、悬浮固体粒径 13. 7 μ m。
[0022] 废液罐废水经油水分离-微电解-氧化-CFM膜分离工艺进行处理，除去悬浮物、 絮体、油及部分有机物，出水用于回注，产生的污泥经压滤、填埋。处理后水质满足回注要 求，COD去除率达到82. 6%，处理前后水质对比见表1。
[0023] 表1悦三转废水处理前后对比
【权利要求】
1. 一种油田措施废液处理方法，其特征在于： 1) 油水分离：废水进入油水分离器，经高速旋流除去其中浮油和部分乳化油； 2) 微电解：油水分离后的废水进入微电解反应罐，通过微电解氧化作用破坏水中大分 子化合物，打破胶体稳定性，然后进入氧化箱； 所用微电解材料为铁基非晶材料和RE-Mg球墨铸铁废料屑，以上两种材料的质量比为 1 :15,反应条件pH为2-9,时间为15-30min ; 3) 氧化：经微电解处理后的废水进入氧化箱，加入Ca(OH)2调节pH值在9. O?11. 0， 通入空气氧化，在二价铁被氧化的同时部分污染物被氧化和去除； 4) 固液分离：氧化处理后在废水中加混凝剂和助凝剂，进入CFM分离器进行固液分离， 出水用于回注，产生的污泥经脱水后填埋； 所述的CFM分离为絮体自身形成的悬浮膜分离， 所述的混凝剂是废水质量10%的活化膨润土， 所述的助凝剂是废水质量3%。的阳离子聚丙烯酰胺。
【文档编号】C02F9/06GK104211231SQ201310220153
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】冀忠伦, 周立辉, 任建科, 蒋继辉, 任小荣, 张璇, 赵敏, 杨琴 申请人:中国石油天然气股份有限公司