一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于油田作业废水处理的工艺，工艺的步骤大致为：调节缓存‑三相涡流气浮处理‑氧化破胶处理‑混凝沉淀处理‑超滤处理‑纳滤处理‑反渗透处理。还公开了处理系统。本发明专利技术达到的有益效果是：缩短处理时间、提高效率、降低处理成本、处理效果好、废水全资源化回收利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统
本专利技术涉及油田废水处理
，特别是一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统。
技术介绍
目前，国内压裂返排液，主要处理方向有回注、回用、集中处理后外排等，技术应用类别较多，如自然蒸发、冻融、机械过滤、臭氧氧化、化学絮凝、电絮凝、反渗透、蒸发蒸馏等。国内大多数油田采用自然沉降-混凝-过滤的传统处理工艺。但是传统处理工艺面临很多问题，比如沉淀时间长，处理能力低下，净化药剂投加量过大，造成处理后的液体中含盐量的增加，絮凝沉淀后的污泥量过大增加运输成本。部分油气田采用集中处理模式，该模式虽然能较好的解决环保问题，但是由于压裂油返排周期短，废水运输时间长，导致废水运输成本高、处理成本高。国内油田作业废水处理工艺还处于探索阶段，主要为以下几种方式：方式一，以生物处理技术为核心的组合工艺。组合形式有“混凝-萃取-微电解-吸附-催化氧化-生物降解”6步组合工艺、“混凝-内电解-高级氧化-吸附-生物降解”5步组合工艺、“混凝-微电解-活性炭吸附-生物降解”4步组合工艺、“高级氧化-混凝-水解酸化-生物降解-吸附”的5步组合工艺。以生物处理为核心的组合工艺首先通过絮凝、吸附、高级氧化或微电解等预处理步骤提高压裂返排液的生化性，然后通过生化法大幅度去除有机污染物；缺点是处理周期长，设备占地面积大且无法撬装，寻找优势菌种的过程相对复杂，另外需将压裂返排液集中起来后统一处理，无法实现随返排随处理。方式二，以高级氧化技术为核心的组合工艺。组合形式有“破胶絮凝-过滤-O3/H2O2复合催化氧化-深度氧化”4步组合工艺、“絮凝-隔油-次氯酸钠结合紫外光氧化”3步组合工艺、“一级调质-复配氧化-二级调质-多级絮凝-分离”5步组合工艺。以高级氧化技术为核心的组合工艺普遍至少包括2~3种高级氧化技术，主要涉及Fenton试剂、臭氧、高锰酸钾、次氯酸钠等高级氧化试剂。总起来说，高级氧化技术处理压裂返排液不具选择性、处理时间较短、且设备占地面积小易撬装，不失为一种卓有成效的COD去除技术，但是对于水质较差的压裂返排液，单纯2~3种高级氧化试剂的组合，虽可大幅度降低压裂返排液的COD，但依然无法满足国家排放标准的要求。方式三，以膜技术为核心的组合工艺。组合形式有“絮凝-微波强氧化-活性炭毡处理-纳滤/反渗透”4步组合工艺、“超滤膜+反渗透膜”双膜组合工艺。膜处理技术能够实现对压裂返排液的深度处理，处理后水质较好且稳定，基本可达到国家污水综合排放标准中的一级排放标准。然而，膜技术在应用过程中，深受膜污染问题困扰。膜污染是目前制约膜技术进一步推广应用的瓶颈问题。膜污染现象导致膜处理能力下降，后续清洗频繁，严重时还需要更换膜组件，因此处理成本普遍偏高。上述的几种主要处理工艺中，优缺点都非常明显。本公司在此基础上进行改进，在保留其优点的同时克服缺点。具体地，针对我国油气开采大多分布于荒漠地区，水资源紧缺，开发一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统，对于废水中的污染物分质处理、分质回收，实现水资源高品质回收，具有能耗低、投资低、运行稳定、可参数化定制实现各类处理需求的特点，具有较大的技术应用推广价值，能有效解决油气开采过程中产水的压裂返排液难处理、处理成本高、处理投资大、无法稳定达标排放或回用等现状。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种缩短处理时间、提高效率、降低处理成本、处理效果好的用于油田作业废水处理的工艺及处理系统。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种用于油田作业废水处理的工艺，所述的处理的工艺的步骤为：S1、初步处理，即先将油田废水缓存于调节沉淀池内进行水质缓存调节，并让其自然沉砂；S2、去油处理；S21、先将步骤S1中处理后的水通入三相涡流气浮池内，并加入絮凝药剂，让水中杂物充分絮凝；S22、再向水中通入空气，空气以微小气泡的形式从水中析出，水中的悬浮物、浮油、乳油随微小气泡一起浮到水面，然后再去除浮到水面的污物；S3、氧化破胶处理，向经去油处理后的水中，添加破胶氧化剂，破胶氧化剂主要由高铁酸钾、次氯酸钠及双氧水配置而成，利用破胶氧化剂的强氧化性能将水中的大分子有机物氧化为小分子有机物，从而防止对后续膜装置的污堵；S4、混凝处理，向氧化破胶处理后的水中投入碳酸钠以及混凝剂，降低水的硬度以及重金属离子，调节水的硬度；S5、超滤处理，将水通入超滤装置中，进一步去除水中的悬浮物和大分子有机物，要求处理后的水SS=0mg/L、COD≤200mg/L；S6、纳滤处理，将水通入纳滤装置中，分离出浓缩硫酸盐，形成含氯化盐的水；S7、通入反渗透装置中浓缩氯化盐水，处理后的水氯化钠浓度为8~10%，满足城市绿化杂用水水质及农灌水水质；反渗透后氯化盐浓度高的水则通过蒸发结晶产出工业级氯盐。进一步地，所述的步骤S6中，纳滤处理后还会产生浓度较高的水，这部分水通过双极膜电渗析装置将硫酸盐电解为硫酸以及碱，再回收用于压裂油调配。进一步地，所述的步骤S7中，反渗透装置反渗透后，还产生氯化钠浓度高的水，通过蒸发结晶产出工业级氯化钠。进一步地，所述的步骤S2中，经去油处理后的水中SS≤5mg/L、COD≤1000mg/L、含油量≤3mg/L。所述的氯化盐为氯化钠。一种用于油田作业废水处理的处理系统，包括依次相连的调节缓存池、三相涡流气浮池、超滤装置、纳滤装置、反渗透装置。进一步地，所述的超滤装置还与双极膜电渗析装置相连。本专利技术具有以下优点：（1）本方案中，整个处理工艺中，去油处理、氧化破胶处理、混凝沉淀处理以及后续的处理，都是主动处理的方式，与传统的长时间沉淀相比，本方案处理时间大大地缩短了，处理效率高，且由于先进行了三相涡流气浮处理，大量的油、颗粒被取出掉，仅留下一些大分子有机物，因此处理起来非常容易，相比于沉淀，充分处理净化的效果更好；（2）同时采用三相涡流气浮、氧化破胶、混凝沉淀处理的方式，多为物理处理方式，与传统处理工艺相比，本方案净化药剂的投入量少、处理后含盐量低，从而降低了处理时成本；（3）通过该处理工艺处理油田作业废水，可实现水、工业盐、酸碱、砂等资源化回收利用，达到废水近零排放；同时相较于同类处理工艺，其具有占地小，可实现撬装化，占地仅为传统工艺的30%；处理效果好，废水可进行绿化回用、价值物质回收；稳定性强，完全摒除其他处理工艺稳定性差、难以达标排到等弊端。附图说明图1为本专利技术处理工艺的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1图所示，一种用于油田作业废水处理的工艺，所述工艺的步骤大致为：调节缓存-三相涡流气浮处理-氧化破胶处理-混凝沉淀处理-超滤处理-纳滤处理-反渗透处理。在上述工艺的基础上，处理系统包括依次相连的调节缓存池、三相涡流气浮池、超滤装置、纳滤装置、反渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统，其特征在于：其步骤为：/n所述的处理的工艺的步骤为：/nS1、初步处理，即先将油田废水缓存于调节沉淀池内进行水质缓存调节，并让其自然沉砂；/nS2、去油处理；/nS21、先将步骤S1中处理后的水通入三相涡流气浮池内，并加入絮凝药剂，让水中杂物充分絮凝；/nS22、再向水中通入空气，空气以微小气泡的形式从水中析出，水中的悬浮物、浮油、乳油随微小气泡一起浮到水面，然后再去除浮到水面的污物；/nS3、氧化破胶处理，向经去油处理后的水中，添加破胶氧化剂，破胶氧化剂主要由高铁酸钾、次氯酸钠及双氧水配置而成，利用破胶氧化剂的强氧化性能将水中的大分子有机物氧化为小分子有机物，从而防止对后续膜装置的污堵；/nS4、混凝处理，向氧化破胶处理后的水中投入碳酸钠以及混凝剂，降低水的硬度以及重金属离子，调节水的硬度；/nS5、超滤处理，将水通入超滤装置中，进一步去除水中的悬浮物和大分子有机物，处理后的水SS=0mg/L、COD≤200mg/L；/nS6、纳滤处理，将水通入纳滤装置中，分离出浓缩硫酸盐，形成含氯化盐的水，其中硫酸盐的水浓度为18~20%、纯度为97%以上，氯化盐水纯度95%以上；/nS7、通入反渗透装置中浓缩氯化盐水，处理后的水氯化钠浓度为8~10%，满足城市绿化杂用水水质及农灌水水质；反渗透后氯化盐浓度高的水则通过蒸发结晶产出工业级氯盐。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于油田作业废水处理的工艺及处理系统，其特征在于：其步骤为：
所述的处理的工艺的步骤为：
S1、初步处理，即先将油田废水缓存于调节沉淀池内进行水质缓存调节，并让其自然沉砂；
S2、去油处理；
S21、先将步骤S1中处理后的水通入三相涡流气浮池内，并加入絮凝药剂，让水中杂物充分絮凝；
S22、再向水中通入空气，空气以微小气泡的形式从水中析出，水中的悬浮物、浮油、乳油随微小气泡一起浮到水面，然后再去除浮到水面的污物；
S3、氧化破胶处理，向经去油处理后的水中，添加破胶氧化剂，破胶氧化剂主要由高铁酸钾、次氯酸钠及双氧水配置而成，利用破胶氧化剂的强氧化性能将水中的大分子有机物氧化为小分子有机物，从而防止对后续膜装置的污堵；
S4、混凝处理，向氧化破胶处理后的水中投入碳酸钠以及混凝剂，降低水的硬度以及重金属离子，调节水的硬度；
S5、超滤处理，将水通入超滤装置中，进一步去除水中的悬浮物和大分子有机物，处理后的水SS=0mg/L、COD≤200mg/L；
S6、纳滤处理，将水通入纳滤装置中，分离出浓缩硫酸盐，形成含氯化盐的水，其中硫酸盐的水浓度为18~20%、纯度为97%以上，氯化盐水纯度95%以上；
S7、通入反渗透装置中浓缩氯化盐水，处理后的水氯化钠浓度为8~10%，满足城市绿化杂用...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐静，蒋康豫，詹笑，郑兴，
申请(专利权)人：四川人福生物环保有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51