油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法技术

本发明专利技术涉及一种油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法。该方法采用负压脱硫+化学反应脱硫+絮凝沉降+陶瓷膜过滤+高压反渗透+臭氧催化氧化技术，可实现油气田高含硫废水中硫化物、悬浮物、有机物、氯化物和油深度脱除的目的，高压反渗透浓水硫含量、悬浮物含量和油含量满足油气田回注水标准，臭氧催化氧化出水达标排放。

Treatment of high sulfur content wastewater in oil and gas field by reducing injection and reaching standard

The invention relates to a method for treating the high sulfur containing waste water of oil and gas fields by reducing the injection and reaching the standard. This method adopts negative pressure desulfurization + chemical reaction desulfurization + flocculation + ceramic membrane filtration + high pressure reverse osmosis + ozone catalytic oxidation technology, can achieve high sulfur oil and gas field waste water, suspended solids, organic sulfide, chloride and oil removal depth, high pressure reverse osmosis concentrated water sulfur content, suspended solids and oil content meet the oil field water injection standard, ozone oxidation effluent discharge standards.

【技术实现步骤摘要】
油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法
本专利技术涉及工业废水处理领域，具体说是一种油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法。尤指利用负压脱硫+化学反应脱硫+絮凝沉降+陶瓷膜过滤+高压反渗透+臭氧催化氧化技术处理油气田高含硫废水的减注达标外排方法。
技术介绍
随着社会经济发展和人民生活水平的不断提高，对能源需求量日益加大，油气田开采量逐年增加。在油气田的开发中，特别是在气田开发的中后期，由于地层水可沿断层及构造裂隙侵入气藏，进入井底，使气藏能量损失增大，井口压力降低，带水能力变差，造成气井减产或水淹停产，为维持天然气的稳定生产，气田大力推行排水采气工艺，使得气井产出水的水量迅速增加，很多气井因气井产出水无法处理而被迫关井，影响了正常的采气生产。油气田采出废水在给油气田生产造成难题的同时，所引起的社会问题也显露无疑，给自然环境造成了巨大的压力，尤其是西南矿区高含硫油气田开采过程中产生的大量油气田采出废水，该股废水含有大量硫化氢和硫化物，属于高含硫废水。如果得不到有效处理，不仅会对环境产生严重污染，还会对输水管线产生严重腐蚀，存在严重安全隐患。对于油气田采出废水的处理，目前主要有回注地层、综合利用和处理达标外排三种方式。就现有的处理工艺来说，目前主要是进行适度处理后回注，在达标外排方面鲜有报道。根据我国现行的回注标准，对于油气田高含硫废水来说，主要的处理目标是去除水中的硫化氢、硫化物以及悬浮物。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，采用负压脱硫+化学反应脱硫+絮凝沉降+陶瓷膜过滤+高压反渗透+臭氧催化氧化技术，油气田高含硫废水经处理后，可有效去除废水中的硫化物、悬浮物、有机物、氯化物和油，解决油气田高含硫废水回注过程中硫含量、悬浮物含量以及油含量过高的问题，有效减少废水回注量，实现油气田高含硫废水的达标外排。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：包括如下步骤：利用油气田高含硫废水在酸性条件下废水中的硫化物以硫化氢形式存在的特性，第一步，采用负压脱硫将高含硫废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学反应将负压脱硫出水中残余的硫化氢形成沉淀；第三步，化学反应脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入陶瓷膜过滤单元进行陶瓷膜过滤；第五步，陶瓷膜过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，高压反渗透浓水进行回注处理；第六步，高压反渗透产水进行臭氧催化氧化处理，臭氧催化氧化出水达标排放。在上述技术方案的基础上，具体包括以下步骤：步骤1，高含硫废水经过第一次pH调节后，进入负压脱硫单元进行脱硫；经过负压脱硫后产生的硫化氢收集进行焚烧处理；步骤2，负压脱硫出水经过第二次pH调节后，进入化学反应脱硫单元进行化学反应脱硫；步骤3，化学反应脱硫出水经过第三次pH调节后，进入絮凝沉降单元进行絮凝沉降；絮凝沉降渣类经固化后集中外运处理；步骤4，絮凝沉降出水进入陶瓷膜过滤单元进行陶瓷膜过滤；步骤5，陶瓷膜过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩；高压反渗透浓水进行回注处理；步骤6，高压反渗透产水进入臭氧催化氧化单元进行臭氧催化氧化处理，臭氧催化氧化出水达标排放。在上述技术方案的基础上，油气田高含硫废水的主要水质特征为：硫化物2000～20000mg/L，总溶解性固体10000～50000mg/L，悬浮物含量500～5000mg/L，油含量100～300mg/L，总硬度(CaCO3计)1000～1600mg/L，Na+5000～15000mg/L，Cl-6000～20000mg/L，SO42-1000～2000mg/L，COD800～1500mg/L。在上述技术方案的基础上，经过步骤1～6处理后的油气田高含硫废水，高压反渗透浓水硫含量<0.5mg/L，油含量＜5mg/L，悬浮物含量＜1mg/L，满足油气田回注水标准，臭氧催化氧化出水COD＜100mg/L，Cl-＜300mg/L，满足排放标准。在上述技术方案的基础上，步骤1中所述第一次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸或硝酸中的一种；高含硫废水pH调节范围为4～6。在上述技术方案的基础上，步骤2中所述第二次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠中的一种；负压脱硫出水pH调节范围为5.5～6.5。在上述技术方案的基础上，步骤3中所述第三次pH调节所用的调节剂为氢氧化钠；化学反应脱硫出水pH调节范围为8～9。在上述技术方案的基础上，所述负压脱硫单元设置循环泵进行废水循环，回流比为2～5:1。在上述技术方案的基础上，步骤1中，负压脱硫单元的废水停留时间为20～30min；负压脱硫单元的进水温度为35～45℃，运行负压为-0.04～-0.07MPa。在上述技术方案的基础上，步骤2中，所述化学反应脱硫是将废水中的硫化氢或溶解性硫化物反应生成硫化亚铁沉淀；化学反应脱硫单元的反应剂为硫酸亚铁；反应剂硫酸亚铁用量为30～100mg/L。在上述技术方案的基础上，步骤3中，所述絮凝沉降单元的絮凝剂为聚合氯化铝，助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量500万～800万；絮凝剂用量为50～150mg/L，助凝剂用量为2-5mg/L；絮凝沉降时间为10～20min。在上述技术方案的基础上，步骤4中，所述陶瓷膜过滤单元采用多孔道陶瓷膜过滤，陶瓷膜孔径为0.1～0.15μm；陶瓷膜过滤单元的运行方式为微错流过滤；陶瓷膜过滤单元的运行条件为：膜面流速0.6～1.2m/s，进水pH6～9，进水温度15～45℃。在上述技术方案的基础上，步骤5中，所述高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为9～12MPa，进水pH6～9，进水温度15～45℃。在上述技术方案的基础上，步骤6中，所述臭氧催化氧化单元的运行条件为：进水pH6～9，进水温度15～45℃，停留时间1～3h，臭氧浓度10～50mg/L。本专利技术所述油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，采用负压脱硫+化学反应脱硫+絮凝沉降+陶瓷膜过滤+高压反渗透+臭氧催化氧化技术，油气田高含硫废水经处理后，可有效去除废水中的硫化物、悬浮物、有机物、氯化物和油，解决油气田高含硫废水回注过程中硫含量、悬浮物含量以及油含量过高的问题，并有效减少废水回注量，实现油气田高含硫废水的达标外排。本专利技术所述油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，解决了现有处理技术设备庞大、工艺复杂、效率较低、环境适应性差、运行费用高、难于维护等缺点，实现油气田高含硫废水中硫化物、悬浮物、油、氯化物深度脱除的目的，同时实现了油气田高含硫废水的减注达标外排目标。附图说明本专利技术有如下附图：图1本专利技术的工艺流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术所述的油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，利用油气田高含硫废水在酸性条件下废水中的硫化物以硫化氢形式存在的特性，第一步，采用负压脱硫将高含硫废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学反应将负压脱硫出水中的残余硫化氢形成沉淀；第三步，化学反应脱硫出水进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，采用负压脱硫将高含硫废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学反应将负压脱硫出水中残余的硫化氢形成沉淀；第三步，化学反应脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入陶瓷膜过滤单元进行陶瓷膜过滤；第五步，陶瓷膜过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，高压反渗透浓水进行回注处理；第六步，高压反渗透产水进行臭氧催化氧化处理，臭氧催化氧化出水达标排放。

【技术特征摘要】
1.一种油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，采用负压脱硫将高含硫废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学反应将负压脱硫出水中残余的硫化氢形成沉淀；第三步，化学反应脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入陶瓷膜过滤单元进行陶瓷膜过滤；第五步，陶瓷膜过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，高压反渗透浓水进行回注处理；第六步，高压反渗透产水进行臭氧催化氧化处理，臭氧催化氧化出水达标排放。2.如权利要求1所述的油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：所述油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法具体包括以下步骤：步骤1，高含硫废水经过第一次pH调节后，进入负压脱硫单元进行脱硫；经过负压脱硫后产生的硫化氢收集进行焚烧处理；步骤2，负压脱硫出水经过第二次pH调节后，进入化学反应脱硫单元进行化学反应脱硫；步骤3，化学反应脱硫出水经过第三次pH调节后，进入絮凝沉降单元进行絮凝沉降；絮凝沉降渣类经固化后集中外运处理；步骤4，絮凝沉降出水进入陶瓷膜过滤单元进行陶瓷膜过滤；步骤5，陶瓷膜过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩；高压反渗透浓水进行回注处理；步骤6，高压反渗透产水进入臭氧催化氧化单元进行臭氧催化氧化处理，臭氧催化氧化出水达标排放。3.如权利要求2所述的油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：经过步骤1～6处理后的油气田高含硫废水，高压反渗透浓水硫含量<0.5mg/L，油含量＜5mg/L，悬浮物含量＜1mg/L，满足油气田回注水标准，臭氧催化氧化出水COD＜100mg/L，Cl-＜300mg/L，满足排放标准。4.如权利要求2所述的油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：步骤1中所述第一次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸或硝酸中的一种；高含硫废水pH调节范围为4～6。5.如权利要求2所述的油气田高含硫废水的减注达标外排处理方法，其特征在于：步骤2中所述第二次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸、硝酸或氢氧化钠中的一种；负压脱硫出水pH调节范围为5.5～6.5。6.如权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新妙，郭智，杨永强，彭海珠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11