一种油气田废水处理方法与流程

文档序号:14946106发布日期:2018-07-17 21:26阅读:152来源:国知局

本发明涉及废水处理技术领域,更具体的涉及一种油气田废水处理方法。



背景技术:

油气田是天然油气田的简称,是富含天然气的地域。通常有机物埋藏在1千至6千米深,温度在65至150摄氏度,会产生石油;而埋藏更深、温度更高的会产生天然气。

油气田钻井是高污染行业,油气田开发产生的废水主要是油气开采中产生的废水和钻探废水。油气田废水中,钻井井场产生的钻井废水和废弃泥浆,低渗透油气田储层改造所产生的压裂返排液废水,组分复杂,尤其是压裂返排液废水的性质更独特,其处理难度更大。

目前基于达标排放目的处理工艺主要以物理化学方法、电化学方法和少量生物技术方法处理,但处理效率低、效果欠佳、处理工艺极其复杂、处理流程长、投资及运行费用都很高且难以把握。目前的做法一般是掺入其它废水中处理,借助稀释作用勉强处理,但对原来的易处理废水冲击很大,造成整体不合格或处理成本的提高,而且其中非常贵重的化学助剂也白白流失,难以实现资源回收再利用,造成环境污染和资源浪费。

综上所述,现在的油气田废水处理方法比较单一,存在多种处理方法不能结合使用的缺陷。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种油气田废水处理方法,用以解决现有技术中油气田废水处理方法比较单一,存在多种处理方法不能结合使用的缺陷。

本发明实施例提供一种油气田废水处理方法,包括:

将油气田钻井废水收集到破胶处理器内,在所述破胶处理器开始旋转的同时向所述破胶处理器内添加破胶处理剂,将添加破胶处理剂的废水流入脱水分离机,在通过所述脱水分离机的废水内添加混凝剂和助凝剂,去除所述废水中的悬浮物质ss,胶体物质和cod,得到第一废水;

将所述第一废水收集到微纳米气泡气浮装置内,通过所述微纳米气泡气浮装置,去除所述第一废水中的微量油类,将去除微量油类的所述第一废水通过精细过滤单元,得到第二废水;

将所述第二废水进行催化氧化处理,将通过催化氧化处理的所述第二废水进行过滤沉淀,得到达到排放要求的水资源。

优选地,所述催化氧化处理包括fe/c微电解工艺和femon试剂氧化工艺。

优选地,所述将油气田钻井废水收集到破胶处理器内之前,还包括:

在所述油气田钻井废水中加入过硫酸盐,然后加入硫酸亚铁催化过硫酸盐生成具有强氧化能力的硫酸自由基。

优选地,所述的过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或几种混合物。

优选地,所述将通过催化氧化处理的所述第二废水进行过滤沉淀,包括:

在对通过催化氧化处理的所述第二废水进行过滤沉淀之前,向通过催化氧化处理的所述第二废水内添加调节剂和絮凝剂。

优选地,所述调节剂由氢氧化钠和石灰石按照重量比1∶1.2组成。

优选地,所述絮凝剂,由以下原料按照重量份数组成,硫酸铝7~12份,三聚磷酸钠6~8份,阳离子聚丙烯酰胺3~5份,十二烷基苯磺酸8~10份,焦亚硫酸钠8~12份,辛基酚聚氧乙烯醚4~7份,十八烯酸钠3~6份。

优选地,所述混凝剂为硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝中的一种或几种的混合物。

本发明实施例中,提供了一种油气田废水处理方法,包括:将油气田钻井废水收集到破胶处理器内,在所述破胶处理器开始旋转的同时向所述破胶处理器内添加破胶处理剂,将添加破胶处理剂的废水流入脱水分离机,在通过所述脱水分离机的废水内添加混凝剂和助凝剂,去除所述废水中的悬浮物质ss,胶体物质和cod,得到第一废水;将所述第一废水收集到微纳米气泡气浮装置内,通过所述微纳米气泡气浮装置,去除所述第一废水中的微量油类,将去除微量油类的所述第一废水通过精细过滤单元,得到第二废水;将所述第二废水中进行催化氧化处理,将通过催化氧化处理的所述第二废水进行过滤沉淀,得到达到排放要求的水资源。上述方法中,采用在破胶处理器内添加破胶处理剂,并配合固液分类脱水机,可以免除传统的固有设施带来的复杂工序以及能耗,在简化工序的同时,提高的固液分类效果;采用微纳米气泡气浮装置将分散油,乳化油以及悬浮物去除,有利于后续处理;进一步地,通过催化氧化处理,强化长链大分子有机物的降解。通过上述多种处理方法相结合,解决了解决现有技术中油气田废水处理方法比较单一,存在多种处理方法不能结合使用的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种油气田废水处理方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

以下为本申请文件涉及到的专业术语:

cod(英文全称为chemicaloxygendemand,中文简称:化学耗氧量),计量单位为mg/l,是评定水质污染程度的重要综合指标之一,cod的数值越大,则水体污染越严重。

ss(英文为:suspendedsolid,中文简称:固体悬浮物浓度),一般单位为:mg/l,污水处理系统中的ss,常指混合液中活性污泥浓度,一般较常用mlss(英文为:mixedliquorsuspendedsolid),在不引起歧义条件下也可简写为ss。

图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种油气田废水处理方法流程示意图,该方法至少可以应用于油气田领域。

如图1所示,本发明实施例提供的一种油气田废水处理方法,主要包括以下步骤:

步骤101,将油气田钻井废水收集到破胶处理器内,在所述破胶处理器开始旋转的同时向所述破胶处理器内添加破胶处理剂,将添加破胶处理剂的废水流入脱水分离机,在通过所述脱水分离机的废水内添加混凝剂和助凝剂,去除所述废水中的悬浮物质ss,胶体物质和cod,得到第一废水;

步骤102,将所述第一废水收集到微纳米气泡气浮装置内,通过所述微纳米气泡气浮装置,去除所述第一废水中的微量油类,将去除微量油类的所述第一废水通过精细过滤单元,得到第二废水;

步骤103,将所述第二废水中进行催化氧化处理,将通过催化氧化处理的所述第二废水进行过滤沉淀,得到达到排放要求的水资源。

需要说明的是,在步骤101之前,需要在将油气田钻井废水收集到破胶处理器之前,需要先在油气田钻井废水中加入过硫酸盐,然后加入硫酸亚铁催化过硫酸盐生成具有强氧化能力的硫酸自由基。

需要说明的是,上述过程中的硫酸自由基催化氧化反应是在常温常压下进行,反应时ph值介于7~10之间,氧化时间介于30~120分钟之间。

在实际应用中,在油气田钻井废水中加入过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或几种混合物。在本发明实施例中,对加入的硫酸盐的具体组成成分不做限定。

步骤101中,将油气田钻井废水收集到破胶处理器内,在破胶处理器开始旋转的同时向破胶处理器内添加破胶处理剂。需要说明的是,不同的钻井液体系需要对应加入不同的量的破胶处理剂,在破胶处理器旋转时,对废水进行搅拌,将破胶处理剂和废水进行搅拌迅速破胶脱稳。然后将添加了破胶处理剂的废水流入脱水分离机,并在脱水分离机内添加混凝剂和助凝剂。

通过添加混凝剂和助凝剂,并经过脱水分离机,可以将废水中的悬浮物质ss,胶体物质和cod去除掉,从而得到第一废水。

需要说明的是,在本发明实施例中,混凝剂为硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铝中的一种或几种的混合物。

需要说明的是,通过脱水分离机后污泥含水比较低,第一废水的水质比较浑浊,主要呈深棕色或者深黑色,其中,第一废水中有机物含量比较高。

在步骤102中,将第一废水收集到微纳米气泡气浮装置内,通过微纳米气泡气浮装置,去除第一废水中的微量油类。需要说明的是,在实际应用中,气浮分离技术是处理含油钻井废水不可或缺的工艺,对油类,悬浮物ss及部分有机物均有较高的去除率。通常使用的气浮服是普通加压容气气浮法,处理装置由空气压缩机,加压溶气罐、减压释放设备、气浮池、机器刮渣等设备构成,系统复杂,工况不稳定,且用减压释放阀或者专用释放器易发生锈蚀堵塞等问题。在本发明实施例中,为了避免上述问题,采用微纳米气泡气浮装置,其可以在“低能耗,低成本”的前提下实现对水质净化的“高效率”,且高度自控、运行稳定。

微纳米气泡气浮装置,当可空气或者臭氧通过负压吸入或者加压,气水混合液在气水混合罐内高速旋转,切割,产生直径为200nm~30um的微纳米气泡,在气浮池里,微纳米气泡与水中杂质颗粒相粘附在一起而浮出水面,从而实现了固液分离。

在本发明实施例中,将去除微量油类的所述第一废水通过精细过滤单元,得到第二废水。

在步骤103中,将第二废水中进行催化氧化处理,将通过催化氧化处理的第二废水进行过滤沉淀,得到达到排放要求的水资源。

需要说明的是,在实际应用中,催化氧化处理包括fe/c微电解工艺和femon试剂氧化工艺。

其中,fe/c微电解工艺去除有机物的机理为,铁-碳颗粒之间存在着一定的电位差而形成无数个细微原电池回路。这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳作为阳极,在含油酸洗电解质的水溶液中发生电化学反应。废水中的某些难以降解的有机物在电极表面溶液中直接或者间接参与氧化还原反应,从而被降解或者改变了污染物的性质。由于电化学反应在溶液中形成电场效应,破坏溶液中分散的胶体粒子的稳定体系,胶体粒子向相反电荷的电极移动,沉淀或者吸附在电极上,从而去除废水中的悬浮态和胶体态的污染物质;微电解反应产物具有高化学活性,其中新生原子态h和新生态fe2+能与废水中的许多组分发生还原作用,破坏其分子结构,发色或者助色基团被破坏而失去发色能力。使大分子物质分解为小分子的中间体,某些难降解的有机物还原生成易降解的化合物,从而提高了废水的可生化性。

在本发明实施例中,对将通过催化氧化处理的第二废水进行过滤沉淀,主要包括:在对通过催化氧化处理的第二废水进行过滤沉淀之前,向通过催化氧化处理的第二废水内添加调节剂和絮凝剂。

其中,调节剂由氢氧化钠和石灰石按照重量比1∶1.2组成;絮凝剂,由以下原料按照重量份数组成,硫酸铝7~12份,三聚磷酸钠6~8份,阳离子聚丙烯酰胺3~5份,十二烷基苯磺酸8~10份,焦亚硫酸钠8~12份,辛基酚聚氧乙烯醚4~7份,十八烯酸钠3~6份。

综上所述,本发明实施例提供了一种油气田废水处理方法,包括:将油气田钻井废水收集到破胶处理器内,在所述破胶处理器开始旋转的同时向所述破胶处理器内添加破胶处理剂,将添加破胶处理剂的废水流入脱水分离机,在通过所述脱水分离机的废水内添加混凝剂和助凝剂,去除所述废水中的悬浮物质ss,胶体物质和cod,得到第一废水;将所述第一废水收集到微纳米气泡气浮装置内,通过所述微纳米气泡气浮装置,去除所述第一废水中的微量油类,将去除微量油类的所述第一废水通过精细过滤单元,得到第二废水;将所述第二废水中进行催化氧化处理,将通过催化氧化处理的所述第二废水进行过滤沉淀,得到达到排放要求的水资源。上述方法中,采用在破胶处理器内添加破胶处理剂,并配合固液分类脱水机,可以免除传统的固有设施带来的复杂工序以及能耗,在简化工序的同时,提高的固液分类效果;采用微纳米气泡气浮装置将分散油,乳化油以及悬浮物去除,有利于后续处理;进一步地,通过催化氧化处理,强化长链大分子有机物的降解。通过上述多种处理方法相结合,解决了解决现有技术中油气田废水处理方法比较单一,存在多种处理方法不能结合使用的缺陷。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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