
技术摘要:
本发明涉及一种用于油田作业废水处理的工艺,工艺的步骤大致为:调节缓存‑三相涡流气浮处理‑氧化破胶处理‑混凝沉淀处理‑超滤处理‑纳滤处理‑反渗透处理。还公开了处理系统。本发明达到的有益效果是:缩短处理时间、提高效率、降低处理成本、处理效果好、废水全资 全部
背景技术:
目前,国内压裂返排液,主要处理方向有回注、回用、集中处理后外排等,技术应用 类别较多,如自然蒸发、冻融、机械过滤、臭氧氧化、化学絮凝、电絮凝、反渗透、蒸发蒸馏等。 国内大多数油田采用自然沉降-混凝-过滤的传统处理工艺。但是传统处理工艺面 临很多问题,比如沉淀时间长,处理能力低下,净化药剂投加量过大,造成处理后的液体中 含盐量的增加,絮凝沉淀后的污泥量过大增加运输成本。 部分油气田采用集中处理模式,该模式虽然能较好的解决环保问题,但是由于压 裂油返排周期短,废水运输时间长,导致废水运输成本高、处理成本高。 国内油田作业废水处理工艺还处于探索阶段,主要为以下几种方式: 方式一,以生物处理技术为核心的组合工艺。组合形式有“混凝-萃取-微电解-吸附-催 化氧化-生物降解”6步组合工艺、“混凝-内电解-高级氧化-吸附-生物降解”5步组合工艺、 “混凝-微电解-活性炭吸附-生物降解”4步组合工艺、“高级氧化-混凝-水解酸化-生物降 解-吸附”的5步组合工艺。以生物处理为核心的组合工艺首先通过絮凝、吸附、高级氧化或 微电解等预处理步骤提高压裂返排液的生化性,然后通过生化法大幅度去除有机污染物; 缺点是处理周期长,设备占地面积大且无法撬装,寻找优势菌种的过程相对复杂,另外需将 压裂返排液集中起来后统一处理,无法实现随返排随处理。 方式二,以高级氧化技术为核心的组合工艺。组合形式有“破胶絮凝-过滤-O3/ H2O2复合催化氧化-深度氧化”4步组合工艺、“絮凝-隔油-次氯酸钠结合紫外光氧化”3步组 合工艺、“一级调质-复配氧化-二级调质-多级絮凝-分离”5步组合工艺。以高级氧化技术为 核心的组合工艺普遍至少包括2~3种高级氧化技术,主要涉及Fenton试剂、臭氧、高锰酸钾、 次氯酸钠等高级氧化试剂。总起来说,高级氧化技术处理压裂返排液不具选择性、处理时间 较短、且设备占地面积小易撬装,不失为一种卓有成效的COD去除技术,但是对于水质较差 的压裂返排液,单纯2~3种高级氧化试剂的组合,虽可大幅度降低压裂返排液的COD,但依然 无法满足国家排放标准的要求。 方式三,以膜技术为核心的组合工艺。组合形式有“絮凝-微波强氧化-活性炭毡处 理-纳滤/反渗透”4步组合工艺、“超滤膜 反渗透膜”双膜组合工艺。膜处理技术能够实现对 压裂返排液的深度处理,处理后水质较好且稳定,基本可达到国家污水综合排放标准中的 一级排放标准。然而,膜技术在应用过程中,深受膜污染问题困扰。膜污染是目前制约膜技 术进一步推广应用的瓶颈问题。膜污染现象导致膜处理能力下降,后续清洗频繁,严重时还 需要更换膜组件,因此处理成本普遍偏高。 上述的几种主要处理工艺中,优缺点都非常明显。本公司在此基础上进行改进,在 保留其优点的同时克服缺点。 3 CN 111547896 A 说 明 书 2/4 页 具体地,针对我国油气开采大多分布于荒漠地区,水资源紧缺,开发一种用于油田 作业废水处理的工艺及处理系统,对于废水中的污染物分质处理、分质回收,实现水资源高 品质回收,具有能耗低、投资低、运行稳定、可参数化定制实现各类处理需求的特点,具有较 大的技术应用推广价值,能有效解决油气开采过程中产水的压裂返排液难处理、处理成本 高、处理投资大、无法稳定达标排放或回用等现状。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种缩短处理时间、提高效率、降低 处理成本、处理效果好的用于油田作业废水处理的工艺及处理系统。 本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种用于油田作业废水处理的工艺,所 述的处理的工艺的步骤为: S1、初步处理,即先将油田废水缓存于调节沉淀池内进行水质缓存调节,并让其自然沉 砂; S2、去油处理; S21、先将步骤S1中处理后的水通入三相涡流气浮池内,并加入絮凝药剂,让水中杂物 充分絮凝; S22、再向水中通入空气,空气以微小气泡的形式从水中析出,水中的悬浮物、浮油、乳 油随微小气泡一起浮到水面,然后再去除浮到水面的污物; S3、氧化破胶处理,向经去油处理后的水中,添加破胶氧化剂,破胶氧化剂主要由高铁 酸钾、次氯酸钠及双氧水配置而成,利用破胶氧化剂的强氧化性能将水中的大分子有机物 氧化为小分子有机物,从而防止对后续膜装置的污堵; S4、混凝处理,向氧化破胶处理后的水中投入碳酸钠以及混凝剂,降低水的硬度以及重 金属离子,调节水的硬度; S5、超滤处理,将水通入超滤装置中,进一步去除水中的悬浮物和大分子有机物,要求 处理后的水SS=0mg/L、COD≤200mg/L; S6、纳滤处理,将水通入纳滤装置中,分离出浓缩硫酸盐,形成含氯化盐的水; S7、通入反渗透装置中浓缩氯化盐水,处理后的水氯化钠浓度为8~10%,满足城市绿化 杂用水水质及农灌水水质;反渗透后氯化盐浓度高的水则通过蒸发结晶产出工业级氯盐。 进一步地,所述的步骤S6中,纳滤处理后还会产生浓度较高的水,这部分水通过双 极膜电渗析装置将硫酸盐电解为硫酸以及碱,再回收用于压裂油调配。 进一步地,所述的步骤S7中,反渗透装置反渗透后,还产生氯化钠浓度高的水,通 过蒸发结晶产出工业级氯化钠。 进一步地,所述的步骤S2中,经去油处理后的水中SS≤5mg/L、COD≤1000mg/L、含 油量≤3mg/L。 所述的氯化盐为氯化钠。 一种用于油田作业废水处理的处理系统,包括依次相连的调节缓存池、三相涡流 气浮池、超滤装置、纳滤装置、反渗透装置。 进一步地,所述的超滤装置还与双极膜电渗析装置相连。 本发明具有以下优点: 4 CN 111547896 A 说 明 书 3/4 页 (1)本方案中,整个处理工艺中,去油处理、氧化破胶处理、混凝沉淀处理以及后续的处 理,都是主动处理的方式,与传统的长时间沉淀相比,本方案处理时间大大地缩短了,处理 效率高,且由于先进行了三相涡流气浮处理,大量的油、颗粒被取出掉,仅留下一些大分子 有机物,因此处理起来非常容易,相比于沉淀,充分处理净化的效果更好; (2)同时采用三相涡流气浮、氧化破胶、混凝沉淀处理的方式,多为物理处理方式,与传 统处理工艺相比,本方案净化药剂的投入量少、处理后含盐量低,从而降低了处理时成本; (3)通过该处理工艺处理油田作业废水,可实现水、工业盐、酸碱、砂等资源化回收利 用,达到废水近零排放;同时相较于同类处理工艺,其具有占地小,可实现撬装化,占地仅为 传统工艺的30%;处理效果好,废水可进行绿化回用、价值物质回收;稳定性强,完全摒除其 他处理工艺稳定性差、难以达标排到等弊端。 附图说明 图1 为本发明处理工艺的流程示意图。