一种油气田高含硫废水的减注达标外排方法技术

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方法。该方法采用负压脱硫+化学催化氧化+絮凝沉降+有机膜过滤+臭氧催化氧化+高压反渗透技术，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，最终得到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，高压反渗透产水满足达标排放标准。

A method of reducing injection and reaching the standard of high sulfur content wastewater in oil and gas field

The invention relates to a method for reducing injection and reaching the standard of high sulfur containing wastewater in oil and gas fields. The method uses vacuum chemical catalytic oxidation desulfurization + + flocculation + organic membrane filtration + catalytic ozonation + high pressure reverse osmosis technology, can achieve high sulfur oil and gas field waste water, suspended solids, organic sulfide, chloride and oil removal depth, the final pressure of reverse osmosis concentrated water suspended solids content, sulfur content the content of oil and gas and oil meet the reuse water standard, high pressure reverse osmosis water to meet emission standard.

【技术实现步骤摘要】
一种油气田高含硫废水的减注达标外排方法
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方法。尤指利用负压脱硫+化学催化氧化+絮凝沉降+有机膜过滤+臭氧催化氧化+高压反渗透技术处理油气田的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，使得气井的产水量迅速增加，很多气井因采出废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采出废水，该股废水含有大量硫化氢和硫化物，属于含硫废水。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方法，采用负压脱硫+化学催化氧化+絮凝沉降+有机膜过滤+臭氧催化氧化+高压反渗透技术，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，采用负压脱硫技术将废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学催化氧化技术将负压脱硫出水中的残余硫化氢氧化；第三步，催化氧化脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入有机膜过滤单元进行有机膜过滤；第五步，有机膜过滤出水进行臭氧催化氧化处理；第六步，臭氧催化氧化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，高压反渗透产水达标排放。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，进入化学催化氧化单元进行深度催化氧化脱硫；步骤3，催化氧化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，絮凝沉降出水进入有机膜过滤单元进行有机膜过滤；步骤5，有机膜过滤出水进入臭氧催化氧化单元进行臭氧催化氧化处理；步骤6，臭氧催化氧化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，高压反渗透产水达标排放。在上述技术方案的基础上，所述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500～5000mg/L，油含量0～100mg/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＜1mg/L，满足油气田回注水标准，反渗透产水COD＜100mg/L，Cl-＜300mg/L，满足排放标准。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，第一次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸或硝酸中的一种；高含硫废水经过第一次pH调节后，pH范围为4～6。在上述技术方案的基础上，步骤2中，第二次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸或硝酸中的一种；负压脱硫出水经过第二次pH调节后，pH范围为3～4。在上述技术方案的基础上，步骤3中，第三次pH调节所用的调节剂为氢氧化钠；催化氧化脱硫出水经过第三次pH调节后，pH范围为8～9。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，所述深度催化氧化脱硫是将硫离子催化氧化为硫酸根离子；所述化学催化氧化单元的氧化剂为双氧水，催化剂为硫酸亚铁；氧化剂用量为100～300mg/L，催化剂用量为40～120mg/L。在上述技术方案的基础上，步骤3中，絮凝沉降单元的助凝剂为阴离子型聚丙烯酰胺，分子量500万～800万；絮凝沉降单元的助凝剂用量为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，有机膜过滤单元的过滤形式为戈尔过滤；有机膜过滤单元的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.1～0.25μm；有机膜过滤单元的膜通量控制在300～500L/m2·h。在上述技术方案的基础上，步骤5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。在上述技术方案的基础上，步骤6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℃。本专利技术所述油气田高含硫废水的减注达标外排方法，采用负压脱硫+化学催化氧化+絮凝沉降+有机膜过滤+臭氧催化氧化+高压反渗透技术，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。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，本专利技术所述油气田高含硫废水的减注达标外排方法，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，采用负压脱硫技术将废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学催化氧化技术将负压脱硫出水中的残余硫化氢氧化；第三步，催化氧化脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入有机膜过滤单元进行有机膜过滤；第五步，有机膜过滤出水进行臭氧催化氧化处理；第六步，臭氧催化氧化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，高压反渗透产水达标排放。具体包括以下步骤：步骤1，油气田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，进入化学催化氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油气田高含硫废水的减注达标外排方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，采用负压脱硫技术将废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学催化氧化技术将负压脱硫出水中的残余硫化氢氧化；第三步，催化氧化脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入有机膜过滤单元进行有机膜过滤；第五步，有机膜过滤出水进行臭氧催化氧化处理；第六步，臭氧催化氧化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，高压反渗透产水达标排放。

【技术特征摘要】
1.一种油气田高含硫废水的减注达标外排方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，采用负压脱硫技术将废水中的大部分硫化氢脱除出来集中焚烧；第二步，采用化学催化氧化技术将负压脱硫出水中的残余硫化氢氧化；第三步，催化氧化脱硫出水进行絮凝沉降；第四步，絮凝沉降出水进入有机膜过滤单元进行有机膜过滤；第五步，有机膜过滤出水进行臭氧催化氧化处理；第六步，臭氧催化氧化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，高压反渗透产水达标排放。2.如权利要求1所述油气田高含硫废水的减注达标外排方法，其特征在于：所述油气田高含硫废水的减注达标外排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，进入化学催化氧化单元进行深度催化氧化脱硫；步骤3，催化氧化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，絮凝沉降出水进入有机膜过滤单元进行有机膜过滤；步骤5，有机膜过滤出水进入臭氧催化氧化单元进行臭氧催化氧化处理；步骤6，臭氧催化氧化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，高压反渗透产水达标排放。3.如权利要求2所述油气田高含硫废水的减注达标外排方法，其特征在于：经步骤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＜1mg/L，满足油气田回注水标准；高压反渗透产水COD＜100mg/L，Cl-＜300mg/L，满足排放标准。4.如权利要求2所述油气田高含硫废水的减注达标外排方法，其特征在于：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。5.如权利要求2所述油气田高含硫废水的减注达标外排方法，其特征在于：步骤1中，第一次pH调节所用的调节剂为盐酸、硫酸或硝酸中的一种；高含硫废水经过第一次pH调节后，pH范围为4～6。6.如权利要求2所述油气田高含硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新妙，栾金义，章晨林，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