一种天然气泡排采气废水处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种天然气泡排采气废水处理工艺，在催化氧化处理工艺中采用Ti/RGO‑nafion/SnO

A treatment process of gas production wastewater by natural bubble

【技术实现步骤摘要】
一种天然气泡排采气废水处理工艺
本专利技术涉及废水处理领域，具体为一种天然气泡排采气废水处理工艺。
技术介绍
天然气在气田开发中后期，随着地层压力降低，边、底水推进以及实施压裂、酸化等作业，使井底和井筒内产生积液，采气产量逐渐降低甚至水淹停产。为消除井底积液而采用的方法很多，其中泡沫排水法因成本低、收效快、施工容易、不影响气井生产而被广泛应用。泡沫排水采气法本质属于化学排水，是利用表面活性剂中的起泡性而发展起来的一种新技术，其核心是通过将一定量表面活性剂和高分子聚合物的泡排剂注入气井中，当井底积液与泡排剂接触后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度含水泡沫，并随气流从井底携带到地面，从而达到稳产、增产和延长其自喷期的排水采气目的。在这个过程中随气流排出的废水称为泡排采气废水，所以泡排采气废水的水质成份复杂，含有较多的表面活性物质、钙镁离子、溶解性固体等，COD较高、起泡性强。在常温下呈乳浊液状态，乳化程度高，表面有飘浮油，有异味，极易起泡，并且泡沫量大，消泡速度慢。此类污水未经达标处理即向外排放，必然会污染土壤、水源和影响农作物生长，同时富含重金属的污水排放，会使水体重金属含量急剧升高，导致水体受到重金属污染，进而严重威胁人类和水生生物的生存。目前天然气泡排采气废水治理应用技术主要有：物理化学法、生物化学法、膜分离技术、深井回注法、热法分离技术。泡排采气废水多效蒸发技术中的母液处理问题是一直困扰着泡排采气废水处理行业的技术难题，一方面泡排采气废水存在母液处理难的问题，一方面泡排采气废水处理效率不高，投入工业生产一般需要与生化处理工艺等联用才能达到排放标准。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种天然气泡排采气废水处理工艺，在催化氧化处理工艺中采用Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极，在破乳混凝以后络合混凝之前通过电化学催化氧化处理废水，低温蒸发后形成母液则在催化氧化步骤加入进行循环处理，母液中存在的高含量氯离子可以在阳极被氧化为活性氯，生成强氧化性物质HClO和ClO﹣，氯离子在溶液中可以循环反应，母液与破乳混凝后的泡排采气废水混合返入催化氧化处理阶段，再进行“催化氧化-络合混凝-除硬-低温蒸发”处理，能够有效解决现存的母液处理难的问题。并且本工艺采用Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极进行电化学催化反应，通过间接氧化有效去除废水中的氨氮，在生产中不再需要与生化工艺等处理工序联用，经过破乳混凝-催化氧化-络合混凝-除硬-低温蒸发即可达到排放标准。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种天然气泡排采气废水处理工艺，其特征在于：处理工艺程序依次包括破乳混凝、催化氧化、络合混凝、除硬、低温蒸发，其中低温蒸发后的母液在催化氧化步骤加入处理循环，催化氧化采用Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极作为阳极对废水进行电化学催化氧化处理。进一步的，Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极制备包括以下步骤，S1、对Ti金属片进行表面清洁处理并晾干；S2、配制nafion-甲醇-石墨烯分散液，将Ti金属片浸入所述分散液中，反复浸渍晾干；S3、按比例称取一定量SnCl4·5H2O和SbCl3溶于异丙醇中，加入浓盐酸，将经过S2步骤处理的金属片浸入上述液体，然后放入干燥箱中干燥，再转移到烘箱中在500℃下氧化一段时间，浸渍、干燥、氧化重复进行5次以上，然后退火；S4、按比例称取CeCl4、硫酸钠加入硫酸溶液中配制成电镀液，用不锈钢作为阳极镀铈，电镀10-60s，电镀完成后用去离子水清洗表面并晾干，置于马弗炉中按照1℃/min的速度进行升温并加热至500℃，保温60-100min后冷却至室温。进一步的，步骤S2中制备分散液先配制nafion质量分数为1～2％wt％的nafion-甲醇溶液，再向所述nafion-甲醇溶液中加入石墨烯并分散均匀成1.2-2g/L的分散液。进一步的，步骤S3中SnCl4·5H2O：SbCl3：异丙醇摩尔比为5-15:1:100-200，浓盐酸按前述溶液的0.5％-2wt％加入。进一步的，步骤S4中氯化铈：硫酸钠：硫酸摩尔比为2-10:100-200：1，氯化铈浓度为0.1-0.3mol/L。进一步的，所述除硬工艺采用化学法和软水器双效除硬，在络合混凝后加入除硬剂，先期将部分钙镁离子去除，再经过软水器利用树脂交换法进一步有效除硬。进一步的，所述低温蒸发后的母液不直接泵入破乳混凝后的原料槽，低温蒸发后的母液先经过离心机将结晶盐与母液分离，然后放入母液槽进一步析出结晶盐后，再由母液泵从母液槽泵入原料槽，进入催化氧化-络合混凝-除硬-低温蒸发处理循环。进一步的，所述低温蒸发采用低温多效蒸发系统，利用水在负压条件下沸点降低，不同负压条件下沸点值不同的原理，使用蒸汽对采出水加热，通过多次蒸发、冷凝、逐级闪蒸、冷却实现高含盐废水脱盐的目的，收集各级蒸馏冷凝水得到蒸发水。本专利技术的有益效果是：母液循环就是将蒸发处理后的高浓度液体再返回输入污水处理工艺流程中，但从整个处理工序流程中哪一道工序输入，是关系到循环处理效果和处理成本的关键。首先，因母液成份主要是含量较高的盐类，几乎不含油，所以母液循环返回点应在隔油处理工序后；其次，破乳混凝处理主要是采用破乳剂、混凝剂将乳化剂、有机物、悬浮物等进行有效分离，母液成份主要是含量较高的盐类，不需要进行破乳混凝处理；第三，络合混凝工序主要是去除残余的起泡物质，有效解决起泡性和氯离子超标问题，而母液特点是含有COD高，某些盐类含量处于饱和状态，其中氯离子高达23000mg/L以上，所以母液循环输入一定要在络合混凝工序之前。本专利技术采用Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极作为阳极电极催化氧化废水去除废水中的有机物和氨氮，并且在催化氧化工序让低温蒸发后的母液进入循环进行循环处理，一方面能够有效处理废水，使废水处理工艺免于和生化处理等工艺联用即能够达到达标排放标准，另一方面母液中的高含量氯离子能够得到充分利用，在催化氧化步骤中能有效去除氨氮和有机物。附图说明图1为本专利技术处理工艺示意图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例1S1、对Ti金属片进行表面清洁处理并晾干；S2、配制nafion-甲醇-石墨烯分散液：先配制nafion质量分数为1％wt％的nafion-甲醇溶液，再向所述nafion-甲醇溶液中加入石墨烯并分散均匀成1.2g/L的分散液，将Ti金属片浸入所述分散液中，反复浸渍晾干；S3、按SnCl4·5H2O：SbCl3：异丙醇摩尔比＝5:1:100配制溶液，按前述溶液的0.5wt％加入浓盐酸，将经过S2步骤处理的金属片浸入上述液体，然后放入干燥箱中干燥，再转移到烘箱中在500℃下氧化一段时间，浸渍、干燥、氧化重复进行5次以上，然后退火；S4、按氯化铈：硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气泡排采气废水处理工艺，其特征在于：处理工艺程序依次包括破乳混凝、催化氧化、络合混凝、除硬、低温蒸发，其中低温蒸发后的母液在催化氧化步骤加入处理循环，催化氧化采用Ti/RGO-nafion/SnO

【技术特征摘要】
1.一种天然气泡排采气废水处理工艺，其特征在于：处理工艺程序依次包括破乳混凝、催化氧化、络合混凝、除硬、低温蒸发，其中低温蒸发后的母液在催化氧化步骤加入处理循环，催化氧化采用Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极作为阳极对废水进行电化学催化氧化处理。


2.根据权利要求1所述的一种泡排采气废水处理工艺，其特征在于：Ti/RGO-nafion/SnO2-Sb2O3-CeO2电极制备包括以下步骤，S1、对Ti金属片进行表面清洁处理并晾干；S2、配制nafion-甲醇-石墨烯分散液，将Ti金属片浸入所述分散液中，反复浸渍晾干；S3、按比例称取一定量SnCl4·5H2O和SbCl3溶于异丙醇中，加入浓盐酸，将经过S2步骤处理的金属片浸入上述液体，然后放入干燥箱中干燥，再转移到烘箱中在500℃下氧化一段时间，浸渍、干燥、氧化重复进行5次以上，然后退火；S4、按比例称取CeCl4、硫酸钠加入硫酸溶液中配制成电镀液，用不锈钢作为阳极镀铈，电镀10-60s，电镀完成后用去离子水清洗表面并晾干，置于马弗炉中按照1℃/min的速度进行升温并加热至500℃，保温60-100min后冷却至室温。


3.根据权利要求2所述的一种泡排采气废水处理工艺，其特征在于：步骤S2中制备分散液先配制nafion质量分数为1～2％wt％的nafion-甲醇溶液，再向所述nafion-甲醇溶液中加入石墨烯并分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁向清，
申请(专利权)人：四川阳森石油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51