一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法技术

本发明专利技术公开了一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，包括以下步骤：S1、按照重量比例取母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水=10：2‑5：4‑7，混合，曝气10‑60min，得到第一混合溶液；S2、向第一混合溶液中，调节pH=8‑10，得到第二混合溶液；S3、向第二混合溶液中，加入混凝剂和絮凝剂进行混凝沉降；S4、混凝沉降后，过滤，过滤流量控制在1‑20m

【技术实现步骤摘要】
一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法
本专利技术涉及一种气田开采中废水处理技术，特别涉及一种气田水蒸发浓缩母液减量化无害化处理方法，属于气田废水处理

技术介绍
气田水(包括页岩气采出水)高含盐和有机物，生化、化学氧化很难实现达标排放，因此气田水处理目前世界上普遍采用回注和蒸发处理技术，蒸发处理可以回收工业盐和蒸馏水，逐渐得到推广。蒸发处理过程中为保证盐的纯度，会在洗盐和蒸发过程中产生一些高浓度饱和盐溶液，称为母液。母液成分较为复杂，其中富含氯化钠、硫酸钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙及碳酸钠，并且水体中含有大量的硫酸根、碳酸根离子，母液中会形成非常复杂的组份共存体系，同时因水体中溶解性物质浓度高，水质粘稠、表面张力大，水体易起泡，母液处理难度大。通常母液的处理主要有三种方法：(1)通过平锅法或喷雾法将母液蒸干，蒸馏水回注，固体作为危险废物填埋，此方法不仅能耗大，产生的危险废物处理费用很高。(2)将母液进行资源化利用，即提取母液中的氯化钙、氯化镁和氯化钠，工程投资很大，仍然会产生剩余含有大量有机物的母液。(3)回注，即将母液回注地层，此方法很少采用，对回注井回注层的渗透性与有效储集空间有较高要求。申请号为CN2013106618408，申请公布号为CN103601348A，公开日为2014年2月26日的中国专利技术专利申请，公开了一种气田采出水深度处理工艺，解决现有废水处理工艺无法很好的控制泡沫和去除钙镁离子，以及无法实现资源利用的问题。本专利技术包括以下处理工艺：泡沫分离工艺、吸附-混凝一体化工艺、二效蒸发工艺、催化氧化处理工艺、SBR生化处理工艺。通过上述处理工艺，解决目前存在的高含盐含有机物的采出水的达标处理，该处理工艺除去了采出水中的钙镁离子，但是对剩余母液没有进行任何处理，没有对剩余母液进行回收利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的大量气田水母液处理困难，成本高，难以满足排放要求的问题，提供一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法。本专利技术方法可将高盐、高COD的气田水蒸发母液进行无害化处理，处理后母液达到回注水标准进行回注，可有效解决母液的难处理问题，降低危废产量。解决蒸发母液处理难题，提升气田污水资源化利用效果。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，包括以下步骤：S1、按照重量比例取母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水＝10：2-5：4-7，混合，曝气10-60min，得到第一混合溶液。S2、向第一混合溶液中，调节pH＝8-10，得到第二混合溶液。S3、向第二混合溶液中，加入混凝剂和絮凝剂进行混凝沉降。S4、混凝沉降后，过滤，过滤流量控制在1-20m3/h，压力控制在0.1-0.5Mpa。本专利技术通过对低温蒸馏站各类水样进行水质分析，脱氨塔冷凝液、反渗透浓水中溶解性固体物质相对较少，与母液混合后可对母液起到一定的稀释作用，降低混合液由于过饱和造成结晶析出风险的可能。然后，利用母液、脱氨塔冷凝液和反渗透浓水进行混合曝气，使得母液中的主要盐分、残留铵离子、有机质等成分相互作用，一方面稀释母液避免析出结晶，另一方面通过曝气充分清除溶液中的有机质，并促进无机金属离子氧化。再然后，调节溶液pH至碱性，使得溶液中的盐分、金属离子等转化为微小颗粒沉淀物。最后，再通过混凝剂和絮凝剂的作用形成较大颗粒的悬浮物，再最终被过滤除去，达到废水排放规范要求。并且，在此过程中，可以很好的将母液等废水中的重金属离子同步吸附清除干净。进一步，所述母液是气田水蒸发浓缩母液。进一步，所述脱氨塔冷凝液是脱氨塔中的冷凝形成的废液，脱氨塔冷凝液中含有游离铵离子。同样是待处理废水，按照一定比例混合，可以促进母液的稀释以及阴离子的结合转化，便于后续絮凝清除。进一步，所述反渗透浓水是RO反渗透设备排出的废水。反渗透浓水主要含有难以降解处理有机污染物和金属阳离子的废水。其中的杂质成分相比于其他废水浓度更低，但是处理却更加复杂，常规技术处理反渗透浓水较为困难，直接处理的成本较高。将其与气田水蒸法浓缩母液按照上述比例进行配合，可以很好的稀释母液，避免母液结晶析出，能够更好的实现多种不同的杂质成分复合沉淀析出的目的。通过筛选脱氨塔冷凝液和反渗透浓水作为混合反应的原料溶液，很好的实现了多种料液相互之间的促进作用，达到了很好的母液絮凝沉降，无害化处理目的。进一步，步骤S1，母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水＝10：3-4：5-6，优选地，三者比例为母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水＝3：1：1.5。进一步，步骤S1，曝气处理20-30min。进一步，步骤S2，加入无机酸调节pH。优选地，加入无机酸溶液调节pH。进一步，步骤S2，所述无机酸溶液是盐酸溶液。盐酸具有强酸性，不仅可以很好的调节溶液pH，促进废液中的岩层阳离子发生共沉积作用，实现对于母液中的金属阳离子转化为微小沉淀的效果。进一步，步骤S2，调节pH＝8-9。通过调节pH值使得混合溶液中阳离子等更好的沉淀分离，达到充分促进碱性阳离子共沉淀作用。经过专利技术人大量的实验研究发现，特别优选上述pH值相应的沉淀作用最佳，能够取得最好的沉淀效果。进一步，步骤S3，混凝剂用量为0.1-0.2wt％，絮凝剂用量为0.002-0.005wt％。加入少量絮凝剂和混凝剂能够很好地和步骤S2中反应生产的微小悬浮颗粒产生相互促进沉淀的作用，达到良好的沉淀分离目的。优选地，混凝剂用量为0.15％，絮凝剂用量为0.003％。进一步，所述絮凝剂是无机高分子絮凝剂或有机高分子絮凝剂中的至少一种。优选地，所述混凝剂是铝制剂系列混凝剂。优选地所述混凝剂是聚合氯化铝。优选地，所述絮凝剂是聚丙烯酰胺系列絮凝剂。优选地，所述絮凝剂是聚丙烯酰胺。进一步，步骤S3，混凝沉降反应20-240min。优选地，混凝沉降反应30-120min。经过专利技术人大量实验研究发现，混凝沉降反应20min以下沉降不充分，不利于最终排放水质控制；而时间超过60min后水质改善率增加变得较为缓慢，超过240min以后，水质稳定不再变化。因此控制混凝沉降反应时间，可以很好的实现水质等级优化提升，达到最佳无害化处理结果。进一步，步骤S4，混凝沉降后，分离溶液的上清液，然后进行过滤。先将大部分的混凝沉降的固态物质自然沉降至溶液底部，然后分离上清液进行过滤，减少了过滤的杂质影响，有利于保持过滤设备运行平稳，提升过滤效率。优选地，采用金刚砂作为滤料进行过滤，金刚砂颗粒小、比重大，具有过滤效果好，砂率系统运行可靠稳定的优势。优选地，使用的金刚砂过滤器过滤。进一步，步骤S4，过滤流量控制在3-10m3/h。优选控制过滤流量在适宜范围内，过滤平稳且絮凝微小的杂志能够被充分过滤除去，避免少量微小絮凝物透过金刚砂过滤器造成危害。优选地，过滤流量5-8m3/h，例如6、7m3/h。进一步，步骤S4，过滤过程中，压力控制在0.5M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、按照重量比例取母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水=10：2-5：4-7，混合，曝气10-60min，得到第一混合溶液；/nS2、向第一混合溶液中，调节pH=8-10，得到第二混合溶液；/nS3、向第二混合溶液中，加入混凝剂和絮凝剂进行混凝沉降；/nS4、混凝沉降后，过滤，过滤流量控制在1-20m

【技术特征摘要】
1.一种气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照重量比例取母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水=10：2-5：4-7，混合，曝气10-60min，得到第一混合溶液；
S2、向第一混合溶液中，调节pH=8-10，得到第二混合溶液；
S3、向第二混合溶液中，加入混凝剂和絮凝剂进行混凝沉降；
S4、混凝沉降后，过滤，过滤流量控制在1-20m3/h，压力控制在0.1-0.5Mpa。


2.如权利要求1所述气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，其特征在于，步骤S1，母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水=10：3-4：5-6。


3.如权利要求2所述气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，其特征在于，母液：脱氨塔冷凝液：反渗透浓水=3：1：1.5。


4.如权利要求1所述气田水蒸发浓缩母液无害化处理方法，其特征在于，步骤S1，曝气处理20-30mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨关键，何海，青鹏，谭永生，曾力，陈曦，朱国，庄绍成，刘鹏刚，蓝辉，龚小平，唐均，叶青松，钟嘉，罗俊，罗扬，苏正远，高凯旭，赵温富，黄海洋，何欢，张凤霞，
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西南油气分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11