一种泡沫采气废水的处理方法以及一种泡沫采气废水处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种泡沫采气废水的处理方法和一种泡沫采气废水处理装置，所述处理方法包括将泡沫采气废水的pH值调节为8.5以上，进行沉淀反应，将沉淀反应得到的混合物进行固液分离；将得到的液相进行气浮；将气浮出水的pH值调节为中性后用吸附剂进行吸附；将吸附出水进行蒸发，得到清水。本发明专利技术的处理方法充分利用了泡沫采气废水自身的特点，极大地减少了使用药剂的种类和用量，实现了在中性和碱性环境中进行操作，降低了设备投资成本以及对设备和运行带来的诸多隐患，提高了运行的安全性。并且，本发明专利技术的处理方法能获得良好的处理效果，有效地降低泡沫采气废水的COD值和矿化度，并且可以回收废水中的表面活性剂。

【技术实现步骤摘要】
一种泡沫采气废水的处理方法以及一种泡沫采气废水处理装置
本专利技术涉及工业废水处理领域，具体地，本专利技术涉及一种泡沫采气废水的处理方法以及一种泡沫采气废水处理装置。
技术介绍
泡沫排水采气技术是利用表面活性剂的起泡性而发展起来的一种技术，通过向井底矿化水中引入表面活性剂和高分子聚合物，利用天然气形成泡沫达到排水采气的目的，适用于地层压力较低的气水井，目前在油气田采气领域得到广泛使用。在泡沫采气过程中会随气泡排出大量废水，也称为泡排水，这类废水污染严重，具有含油、高化学耗氧量(COD)、高盐含量等特点。由于使用前加入了大量表面活性剂、减阻剂、除垢剂、缓蚀剂等化学药剂，使泡排水生化性差且极易起泡、泡沫量大，难以进入污水处理场集中处理。快速抬升的泡沫也会造成基于机械式蒸汽再压缩技术(MVR)蒸发器的常规采气废水处理装置难以运行。并且，泡排水不同于常规含表面活性剂废水，采气起泡剂往往同时使用两种及以上非离子型、两性或单一离子型等不同类型的表面活性剂，难以有针对性地实施处理手段。CN104773893A公开了一种采气废水处理工艺，该工艺包括以下步骤：A、高级氧化；B、混凝；C、吹脱；D、减压蒸发。其中，步骤A中的高级氧化是采用Fenton氧化法，向废水中加入由过氧化氢和FeSO4组成的Fenton试剂，利用Fenton试剂在酸性条件下产生活泼的氢氧自由基，加快有机物和还原性物质的氧化；并且，在步骤A中可以加入催化剂，所述催化剂为二氧化锰、活性炭或改性磺化钛菁；步骤A中，pH值为3.5，Fenton试剂中FeSO4与H2O2的配比为1：3，每升采气废水中投入1g的FeSO4和2mL的H2O2。步骤B的具体方法是：向废水中加入PAC与PAM，通过PAC与PAM使废水中悬浮物或胶体微粒互相吸附结合成颗粒，从而使其悬浮物或胶体沉淀。步骤B中，混凝过程的pH为弱碱性，PAC的用量为50-100ppm，PAM的用量为5-20ppm。然而，Fenton氧化反应需要在强酸性环境中进行，酸性环境对设备具有强烈的腐蚀作用，一方面提高了设备的投资成本和维护成本，另一方面还存在安全隐患。另外，该方法的整个处理流程需要使用多种氧化剂、催化剂、絮凝剂和助凝剂，一方面增加了操作的复杂性，另一方面也提高了运行成本。更重要的是，处理过程中，废水中的表面活性剂被氧化消解，无法回收再利用。综上所述，仍然需要开发能对泡沫采气废水进行处理的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的泡沫采气废水处理方法需要在酸性环境中进行操作，并且无法回收其中的表面活性剂的技术问题，提供一种泡沫采气废水的处理方法，该方法在非酸性环境下进行操作，降低了对设备的腐蚀性，提高了操作安全性，并且能实现表面活性剂的回收再利用。现有的泡沫采气废水处理方法，主要采用高级氧化方法消解泡沫采气废水中大量存在的表面活性剂，但是通过高级氧化方法除去大部分表面活性剂，一方面需要在高级氧化工序中投加大量氧化剂和催化剂，增加了操作成本，另一方面由于在前段工序中脱除大部分表面活性剂，导致后续吹脱工序起泡能力不足，去除残余表面活性剂的能力有限。更重要的是，处理过程中，废水中的表面活性剂被氧化消解，无法回收再利用。本专利技术的专利技术人针对泡沫采气废水的特点进行研究，发现先调节泡沫采气废水的pH值为8.5以上，然后进行气浮，能有效地去除废水中的表面活性剂，并实现表面活性剂的回收再利用，其原因可能在于：将泡沫采气废水的pH值调节为8.5以上，能使得废水中的矿化物以沉淀的形式析出，析出的沉淀物可以起到絮凝的作用，有效地去除废水中的凝析油，凝析油的去除以及碱性操作条件均有利于废水起泡，从而能提高气浮的效率，有效地降低废水中表面活性剂的含量，并回收表面活性剂。基于上述发现，完成了本专利技术。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种泡沫采气废水的处理方法，该方法包括以下步骤：沉淀步骤，向泡沫采气废水中添加至少一种碱性物质，所述碱性物质的添加量使得所述泡沫采气废水的pH值为8.5以上，以进行沉淀反应，将沉淀反应得到的混合物进行固液分离，得到液相；气浮步骤，将沉淀步骤得到的液相进行气浮，回收泡沫层，同时得到气浮出水；吸附步骤，将气浮出水的pH值调节为中性，得到调节pH值后气浮出水，将所述调节pH值后气浮出水用吸附剂进行吸附；蒸发步骤，将吸附出水进行蒸发，得到清水。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种泡沫采气废水处理装置，该装置包括沉淀单元、气浮单元、吸附单元以及蒸发单元；所述沉淀单元包含沉淀反应子单元以及固液分离子单元，所述沉淀反应子单元用于将泡沫采气废水与至少一种碱性物质接触，以进行沉淀反应，所述固液分离子单元的待分离物料入口与所述沉淀反应子单元的反应混合物出口连通，用于将所述沉淀反应子单元输出的反应混合物进行固液分离，得到液相；所述气浮单元用于将所述固液分离子单元输出的液相进行气浮，回收泡沫层，同时得到气浮出水；所述吸附单元用于将所述气浮单元的出水与吸附剂接触，进行吸附分离；所述蒸发单元用于将吸附单元的出水进行蒸发，以得到清水。根据本专利技术的泡沫采气废水处理方法充分利用了泡沫采气废水自身的特点，极大地减少了处理过程中药剂的种类和用量，并且实现了在中性和碱性环境中进行操作，在降低设备投资成本的同时，也降低了对设备和运行带来的诸多隐患，降低了装置的建设成本和运行成本，提高了运行的安全性。更重要的是，根据本专利技术的处理方法能获得良好的处理效果，有效地降低泡沫采气废水的COD值和矿化度，得到无色无味的清水；处理全程基本采用物理分离手段，废水中的表面活性剂也得以有效回收再利用。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。图1用于说明根据本专利技术的泡沫采气废水处理装置。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种泡沫采气废水的处理方法，该方法包括以下步骤：沉淀步骤，向泡沫采气废水中添加至少一种碱性物质，所述碱性物质的添加量使得所述泡沫采气废水的pH值为8.5以上，以进行沉淀反应，将沉淀反应得到的混合物进行固液分离，得到液相；气浮步骤，将沉淀步骤得到的液相进行气浮，回收泡沫层，同时得到气浮出水；吸附步骤，将气浮出水的pH值调节为中性，得到调节pH值后气浮出水，将所述调节pH值后气浮出水用吸附剂进行吸附；蒸发步骤，将吸附出水进行蒸发，得到清水。所述泡沫采气废水是指泡沫采气过程中随气泡排出的废水，也称为泡排水。所述泡沫采气废水的矿化物含量较高，其矿化度通常为10000mg/L以上，具体可以为12000-250000mg/L，如15000-30000mg/L。本专利技术中，所述矿化度是指水中的盐的总含量，所述盐例如：钙、镁、铁、铝和锰等金属的碳酸盐、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泡沫采气废水的处理方法，该方法包括以下步骤：沉淀步骤，向泡沫采气废水中添加至少一种碱性物质，所述碱性物质的添加量使得所述泡沫采气废水的pH值为8.5以上，以进行沉淀反应，将沉淀反应得到的混合物进行固液分离，得到液相；气浮步骤，将沉淀步骤得到的液相进行气浮，回收泡沫层，同时得到气浮出水；吸附步骤，将气浮出水的pH值调节为中性，得到调节pH值后气浮出水，将所述调节pH值后气浮出水用吸附剂进行吸附；蒸发步骤，将吸附出水进行蒸发，得到清水。

【技术特征摘要】
1.一种泡沫采气废水的处理方法，该方法包括以下步骤：沉淀步骤，向泡沫采气废水中添加至少一种碱性物质，所述碱性物质的添加量使得所述泡沫采气废水的pH值为8.5以上，以进行沉淀反应，将沉淀反应得到的混合物进行固液分离，得到液相；气浮步骤，将沉淀步骤得到的液相进行气浮，回收泡沫层，同时得到气浮出水；吸附步骤，将气浮出水的pH值调节为中性，得到调节pH值后气浮出水，将所述调节pH值后气浮出水用吸附剂进行吸附；蒸发步骤，将吸附出水进行蒸发，得到清水。2.根据权利要求1所述的方法，其中，沉淀步骤中，所述碱性物质的添加量使得所述泡沫采气废水的pH值为9以上，优选为9.5以上，更优选为10-14。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，沉淀步骤中，所述碱性物质为选自碱金属氢氧化物中的一种或两种以上的组合；优选地，所述碱性物质为NaOH和/或KOH。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，气浮步骤中，所述气浮采用溶气气浮、过氧化氢分解制气中的一种或两种以上的组合。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述溶气气浮中，溶气压力为0.2-0.8MPa，优选为0.3-0.6MPa，更优选为0.4-0.5MPa。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述溶气气浮中，至少部分溶气水来自于气浮出水。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述过氧化氢分解制气中，反应温度为40-90℃，优选为45-80℃，更优选为50-70℃。8.根据权利要求4或7所述的方法，其中，所述过氧化氢分解制气中，所述过氧化氢的投加量为0.01-1.5mol/L，优选为0.15-1.1mol/L，更优选为0.5-1mol/L。9.根据权利要求4-8中任意一项所述的方法，其中，气浮步骤中，所述气浮的条件使得形成的泡沫的携液量为不高于10mL/L泡沫。10.根据权利要求1-9中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锐，杨宇宁，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11