一种气田采出水多级处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及气田采出水处理，尤其涉及一种气田采出水多级处理系统及工艺。

背景技术：

1、随着国家对环保的要求日趋严厉，石油工业的清洁生产也必然受到各大油气田的高度重视。气田采出水是指在天然气开采过程中从气井中产生的水，主要包括地层水和天然气中的凝析水。随着气田开采龄期的增加，气田水量也会逐步增加。气田废水水质组分十分复杂，其矿化度一般为1×104～24×104mg/l，气田水除了含有大量cacl2、nacl外，还含有硫化物、重金属离子、悬浮物、有机污染物等，不能直接排放。

2、目前气田采出水处理主要方法有回注地层和达标排放。由于回注地层处理方法受到地层限制因素和环保政策的影响较大，不是所有地区的气田采出水均适合用该方法，如四川盆地川西地区，由于地层致密和水文地质条件复杂，采出水的回注受到极大限制，因此部分地区采用了达标外排的手段。然而达标外排的处理方法仍旧受到排放标准逐步提高以及外排污水总量指标的控制。

3、现有技术中，公告号为cn109455831b提出了一种采出水处理系统及工艺，该方案通过设置除油装置，实现了对采出水中原油的处理；通过设置过滤单元，进一步去除了采出水中的原油和悬浮物，防止地层污染。该方案仅对原油和悬浮物进行了处理，处理并不全面。公告号为cn105000745b提出了一种含硫气田采出水处理系统，该方案通过除去含硫气田采出水中的部分硫化氢，然后通过空气吹脱除硫法除去液体中的硫化氢，通过这两部的作用将采出水中的硫化氢全部处理，后续还能对氨氮、钙镁和悬浮物进行处理。该方案仅针对了含硫气田进行处理，但处理不够全面化。公告号为cn108439642b提出了一种气田水高浓度汞高效脱除系统及方法，该方案通过采用高效汞捕捉剂和辅助剂脱汞，能有效去除各种形态汞，尤其是与氯离子形成络合物的溶解汞，具有对汞类污染物的有效处理。该方案仅对气田水中的汞类污染物进行了处理，处理局限性太大，不够全面。上述三种处理方式都分别对原油、悬浮物、含硫气田和高浓度含汞气田进行了针对处理，具有局限性，并未对气田采出水中其余重金属离子、悬浮物、有机污染物等进行处理，处理方式缺少全面性，导致整体水质的净化效率降低，进而降低了整体的工作处理效率。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种气田采出水多级处理系统及工艺，以解决上述处理方式缺少全面性，导致整体水质的净化效率不高，出水水质指标较低的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种气田采出水多级处理系统，包括：

4、调节池、一级处理系统和二级处理系统；

5、一级处理系统，其内设置有高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备；

6、二级处理系统，其内设置有高效一体化生化处理机和高效二级吸附机；

7、所述一级处理系统与二级处理系统之间设有蒸发器，通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理，达到对气田水进行多级处理的效果。

8、进一步的，所述一级处理系统和二级处理系统外还设有污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥收集池和板框压滤机，所述调节池外还设有废液应急池，所述一级处理系统内还设有一级中间水罐，所述二级处理系统内还设有二级中间水罐，方便对污泥进行集中处理。

9、进一步的，所述高效隔油破乳处理机包括三级隔油单元、破乳气浮单元和混凝沉淀单元，所述高效微电解芬顿一体机包括铁碳微电解单元和芬顿氧化单元，所述气田水除硬设备包括双碱除硬单元和多介质过滤单元，降低水中有机物含量，有效去除气田水中的cod和重金属等污染物。

10、进一步的，所述高效一体化生化处理机包括水解酸化池、接触氧化池、mbr池和清水池，所述高效二级吸附机包括活性炭吸附器和树脂交换床，有效降低水中cod和氨氮等污染物，达到水质净化目的。

11、进一步的，所述蒸发器包括蒸汽锅炉、软水系统、双效蒸发器和冷却塔，达到节省锅炉蒸汽，减少能耗的目的。

12、一种气田采出水多级处理工艺，包括：

13、s1，气田水输入，气田水根据自身重力从气田产出单元设施自流至调节池内，随后经由泵组提升至一级处理系统，并依次通过高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备；

14、s2，一级处理，首先经过高效隔油破乳处理机内三级隔油单元进行油水分离，随后进入破乳气浮单元将水中乳化油与气田水进一步分离，再经过混凝沉淀单元将大颗粒矾花沉降分离，随后出水经由泵组提升至高效微电解芬顿一体机内，通过铁碳微电解单元氧化降解气田水中的cod和重金属离子，在进入芬顿氧化单元，进一步降解去除cod和重金属离子并去除絮凝矾花，随后出水经由泵组提升至气田水除硬设备，通过双碱除硬单元絮凝沉淀分离去除水中碳酸钙和氢氧化镁，在进入多介质过滤单元进一步去除水中杂质，最后进入一级中间水罐；

15、s3，蒸发输出，气田水通过一级中间水罐进入蒸发器内进行除盐处理，将水中大部分盐、重金属离子浓缩，随后将蒸发出来的水经由冷却塔收集至二级中间水罐内，而蒸发出来的浓缩液经收集后用于回注；

16、s4，二级处理，在二级中间水罐内的蒸发冷凝水通过泵组提升至高效一体化生化处理机，经由水解酸化池和接触氧化池的酸化及氧化作用，降低水中cod和氨氮污染物，随后出水经由mbr池进行泥水分离，期间通过清水池进行反洗操作，进一步去除水中悬浮物杂质，随后进入高效二级吸附机内，通过活性炭吸附器和树脂交换床对水中cod、异色、异味及挥发性重金属hg进一步去除；

17、s5，污泥处理，通过高效二级吸附机处理后，出水达标并排至清水存储池，经处理厂进行外排用于绿化灌溉，而各单元排泥统一排至污泥收集池内，经由板框压滤机进行压杆水分处理，压滤后的清液回水至调节池再处理，而压滤形成的固体污泥则被统一进行污泥外运处理。

18、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

19、1、本发明，通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理，达到对气田水进行多级处理的效果，将水中的cod、重金属、异色、异味等杂质进行有效地处理，进一步的对水质进行净化操作，提高水质的净化效率，进一步提高出水指标，具有处理全面性，便于后续的气田水回注和外排绿化灌溉操作，提高整体的工作效率；

20、2、本发明，通过设置有高效隔油破乳处理机，在对气田水进行油水分离后，通过破乳气浮将水中的乳化油等悬浮物形成浮渣排除，进而通过添加pac、重金属捕捉剂、过硫酸钠和pam，将大颗粒的矾花进行沉降分离，使废水中有机物断链，降低废水中有机物含量；

21、3、本发明，通过设置有高效微电解芬顿一体机，通过铁碳催化氧化降解气田水中cod和重金属离子，随后通过芬顿氧化法强化处理铁碳微电解的出水，既充分利用微电解的原电池效应和电极新生态物质的氧化还原作用，又充分利用了芬顿氧化过程中•oh（羟基自由基）的强氧化作用，可以实现对有机污染物的有效降解，大幅提高废水的可生化性，该组合工艺克服了铁碳微电解法对codcr去除率不高、芬顿氧化法药剂费用高的缺点；

22、4、本发明，通过设置有高效一体化生化处理机，经由水解酸化池和接触氧化池的酸化和氧化作用，可以有效降低水中cod和氨氮等污染物，达到水质净化的目的，还通过高效二级吸附机进行深度净化，进一步去除水中cod、异色、异味及挥发性重金属hg等杂质，使得完全符合更高的排放要求。