一种油气田钻井废液的处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种油气田钻井废液的处理方法，包括对钻井废液（钻井作业废水和压裂返排液）的处理工艺进行优化并改变深度处理，其技术效果包括以下内容：1、将破胶剂由常规的氯化钙改为白色聚合氯化铝，提高破胶效果的同时，减少了药剂投加量；2、在两级芬顿单元间增加生化系统，可有效去除一级芬顿断链开环后的大量有机物，降低二级芬顿的加药量，同时增加整体去除率；3、将常规的活性炭吸附与生化工艺结合改为生物混合床，大大提高了生化系统的抗冲击性及活性炭的利用率；4、优化预处理工艺后，获得更优的进膜水质，采用多段卷式反渗透膜代替碟管式反渗透膜，大大节省了投资成本。该方法也同时适用于单独处理钻井作业废水或压裂返排液。

【技术实现步骤摘要】
一种油气田钻井废液的处理的方法
本专利技术涉及一种油气田开采过程中所产生污水的处理领域，特别涉及一种油气田钻井废液的处理方法。
技术介绍
钻井废液主要为钻井作业废水和压裂返排液，其中钻井作业废水主要为洗井废水、井场冲洗废水和设备清洗废水等，主要污染物为SS、石油类及钻井液中的各类添加剂；完井后的压裂作业会产生含有大量胍胶、石油类及其他各种添加剂的压裂返排液，并携带有少量从地层脱落的岩屑和未固定的支撑剂，其具有成分复杂、污染物种类多、含量高、黏度大、乳化程度高的特点。其污染物主要为有机物、SS、石油类、钙镁离子、含盐量高。其中SS、石油类、钙镁离子均可以通过常规的物化处理工艺较好地去除，但有机物的去除效果则成了该类污水处理的难点，含盐量可通过后段的膜去除，而膜系统的稳定运行也较大程度地受到预处理后进膜污水有机物的含量。传统的钻井废液处理方法存在以下两个缺点：1、COD去除能力较弱，预处理后的进膜污水COD含量仍然较高，导致后段反渗透膜容易污堵，运行稳定性差；2、预处理后进膜水质差，常规的卷式反渗透膜无法稳定运行，运用碟管式反渗透膜在钻井废液后段的处理中进行脱盐，投资成本高，运行稳定性一般。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种油气田钻井废液的处理方法，综合处理钻井废液，也可单独处理其中的钻井作业废水或压裂返排液，均能起到较好的处理效果。本专利技术是通过以下的技术方案来实现的：一种油气田钻井废液的处理方法，主要包括通过优化前段物化预处理工艺以及后段反渗透膜采用多段卷式反渗透膜替代碟管式反渗透膜的运用，其特征在于通过以下步骤实现的：1、钻井作业废水从收集池泵入破胶罐内，向破胶罐内投加破胶剂白色PAC，投加量为6‰搅拌30min，破胶后的废水泵至脱水装置内，将破胶后的污泥与废水良好分离。废水进入调节池内，污泥存储待处理；2、将压裂返排液与破胶分离后的钻井作业废水在调解池内通过潜水搅拌机均匀混合，混合后的污水投加硫酸调PH值至3-4，通过铁碳微电解预处理后进入芬顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和双氧水，双氧水投加量与预计降解COD质量比为1:1，硫酸亚铁的质量比双氧水质量为1.75:1，反应时间为2.5小时；3、芬顿之后的出水进入除硬混凝沉淀段，除硬投加药剂为氢氧化钠和碳酸钠，投加氢氧化钠时PH控制在8.4，反应时间为30min，投加碳酸钠时PH控制在9.4，反应时间为30min，反应结束后投加絮凝剂PAC，投加量为0.5‰，反应时间为15min，而后投加PAM，投加量为10ppm，反应时间为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离；4、分离后的上清液进入生物混合床反应区，生物混合床内控制生化O池末端溶氧大于5mg/l，生化反应结束后，泥水混合物在二沉池分离，生化后出水进入二级分顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和硫酸调解PH至3左右，随后投加双氧水，双氧水投加量与预计降解COD质量比为0.8:1，硫酸亚铁的质量比双氧水质量为1.5:1，反应时间为1小时，反应结束后在后段混凝沉淀分离，PAC投加量为0.3‰，PAM的投加量为5ppm，反应时间均为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离；5、沉淀分离后的上清液进入后段多介质过滤系统，去除悬浮物；出水进入超滤系统，进一步去除悬浮物，出水进入后段卷式反渗透膜系统脱盐，产水排入产水收集池，浓水则排入浓水收集池。本专利技术得到的一种油气田钻井废液的处理方法，其技术效果有以下三点：1、更改了破胶剂，提升破胶效果的同时较少了污水TDS含量的增加；2、增加生化混合床工艺后二级芬顿运行药剂大量减少，生化系统对钻井废水的适应性更强，整体COD去除率增加，活性炭吸附能力的使用效果增强；3、优化预处理工艺后，用多段卷式反渗透膜代替碟管式反渗透膜，投资大大降低，且膜系统运行稳定。附图说明图1是原有技术下油气田钻井废液的处理方法的示意图图2是实施例1的油气田钻井废液的处理方法的示意图具体实施方式：下面结合实施例对本专利技术进一步说明。实施例1：如图2所示，本专利技术提供的一种油气田钻井废液的处理方法一种油气田钻井废液的处理方法，主要包括优化前段物化预处理工艺并在后段反渗透系统采用多段卷式反渗透膜替代碟管式反渗透膜的运用；钻井作业废水，COD：1000mg/l，SS：2400mg/l，石油类：30mg/l，TDS：9000-11000mg/l，Ga2+：1200mg/l，Mg2+：500mg/l，PH：6-8；压裂返排液，COD：3000mg/l左右，SS：1400mg/l，石油类：50mg/l，TDS：22000-25000mg/l，Ga2+：1400mg/l，Mg2+：650mg/l，PH：6-8；处理水量分别为10m3/h，调节池混合后进系统水量为20m3/h1、钻井作业废水从收集池泵入破胶罐内，向破胶罐内投加破胶剂白色PAC，投加量为600L/h（浓度为10%）搅拌30min，破胶后的废水泵至脱水装置内，将破胶后的污泥与废水良好分离，废水进入调节池内，SS约为200mg/l，污泥存储待处理；2、将压裂返排液与破胶分离后的钻井作业废水在调解池内通过潜水搅拌机均匀混合，混合后COD约为2000mg/l，SS约为800mg/l，石油类约为40mg/l，TDS为15500-18000mg/l，Ga2+约为1300mg/l，Mg2+约为570mg/l；混合后的污水投加硫酸调PH值至3-4，通过铁碳微电解预处理后进入芬顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和双氧水，该段COD降解率预计为60%，双氧水投加量为80L/h（30%浓度），硫酸亚铁投加量为420L/h（配置10%浓度），硫酸根据PH值适量投加，反应时间为2.5小时；3、芬顿之后的出水进入除硬混凝沉淀段，除硬投加药剂为氢氧化钠（30%含量）和碳酸钠（配置10%浓度），投加氢氧化钠时PH控制在8.4，反应时间为30min，投加碳酸钠时PH控制在9.4，反应时间为30min；反应结束后投加絮凝剂PAC，投加量为100L/h（配置浓度为10%），反应时间为15min，而后投加PAM，投加量为20L/h（配置1‰浓度），反应时间为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离，出水COD约为800mg/l左右，石油类小于5mg/l,Ga2+、Mg2+均小于150mg/l；4、分离后的上清液进入生物混合床反应区，生物混合床内调节风量，控制生化O池末端溶氧大于5mg/l，生化反应结束后，泥水混合液在二沉池分离；出水COD约为250mg/l左右，进入二级分顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和硫酸调解PH至3左右，随后投加双氧水，该段预计去除率为40%，双氧水投加量为5.3L/h（30%浓度），硫酸亚铁的投加量为24L/h（配置10%浓度），反应时间为1小时；反应结束后在后段混凝沉淀分离，PAC投加量为60L/h（配置10%浓度），PAM的投加量为10L/h（配置1‰浓度），反应时间均为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离,出水COD约为150mg/l，石油类小于0.5mg/l，Ga2+、Mg2+均小于50mg/l；5、沉淀分离后的上清液进入后段介质过滤系统去除悬浮物，出水SS小于5mg/l，出水进入超滤系统，进一步去除悬浮物，出水SS小于1mg/l，超滤出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油气田钻井废液的处理方法，其特征在于通过以下步骤实现的：（1）钻井作业废水从收集池泵入破胶罐内，向破胶罐内投加破胶剂白色PAC，投加量为6‰搅拌30min，破胶后的废水泵至脱水装置内，将破胶后的污泥与废水良好分离，废水进入调节池内，污泥存储待处理；（2）将压裂返排液与破胶分离后的钻井作业废水在调解池内通过潜水搅拌机均匀混合，混合后的污水投加硫酸调PH值至3‑4，通过铁碳微电解预处理后进入芬顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和双氧水，双氧水投加量与预计降解COD质量比为1:1，硫酸亚铁的质量比双氧水质量为1.75:1，反应时间为2.5小时；（3）芬顿之后的出水进入除硬混凝沉淀段，除硬投加药剂为氢氧化钠和碳酸钠，投加氢氧化钠时PH控制在8.4，反应时间为30min，投加碳酸钠时PH控制在9.4，反应时间为30min，反应结束后投加絮凝剂PAC，投加量为0.5‰，反应时间为15min，而后投加PAM，投加量为10ppm，反应时间为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离；（4）分离后的上清液进入生物混合床反应区，生物混合床内控制生化O池末端溶氧大于5mg/l，生化反应结束后，泥水混合物在二沉池分离，生化后出水进入二级分顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和硫酸调解PH至3左右，随后投加双氧水，双氧水投加量与预计降解COD质量比为0.8:1，硫酸亚铁的质量比双氧水质量为1.5:1，反应时间为1小时，反应结束后在后段混凝沉淀分离，PAC投加量为0.3‰，PAM的投加量为5ppm，反应时间均为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离；（5）沉淀分离后的上清液进入后段多介质过滤系统，去除悬浮物，出水进入超滤系统，进一步去除悬浮物，出水进入后段卷式反渗透膜系统脱盐，产水排入产水收集池，浓水则排入浓水收集池。...

【技术特征摘要】
1.一种油气田钻井废液的处理方法，其特征在于通过以下步骤实现的：（1）钻井作业废水从收集池泵入破胶罐内，向破胶罐内投加破胶剂白色PAC，投加量为6‰搅拌30min，破胶后的废水泵至脱水装置内，将破胶后的污泥与废水良好分离，废水进入调节池内，污泥存储待处理；（2）将压裂返排液与破胶分离后的钻井作业废水在调解池内通过潜水搅拌机均匀混合，混合后的污水投加硫酸调PH值至3-4，通过铁碳微电解预处理后进入芬顿反应池，向芬顿反应池内投加硫酸亚铁和双氧水，双氧水投加量与预计降解COD质量比为1:1，硫酸亚铁的质量比双氧水质量为1.75:1，反应时间为2.5小时；（3）芬顿之后的出水进入除硬混凝沉淀段，除硬投加药剂为氢氧化钠和碳酸钠，投加氢氧化钠时PH控制在8.4，反应时间为30min，投加碳酸钠时PH控制在9.4，反应时间为30min，反应结束后投加絮凝剂PAC，投加量为0.5‰，反应时间为15min，而后投加PAM，投加量为10ppm，反应时间为10min，絮凝后进入沉淀池泥水分离；（4）分离后的上清液进入生物混合床反应区，生物混合床内控制生化O池末端溶氧大于5mg/l，生化反应结束后，泥水混合物在二沉池分离，生化后出水进入二级分顿反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡爽，贾春宇，喻科，吴骏，
申请(专利权)人：成都渤茂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51