高效协同去除高氯气田水中氨氮、COD的设备及工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于协同去除高氯气田采出水中氨氮和COD的设备和工艺，所述设备包括：提升泵、一级电解催化反应室、第一缓冲水室、二级电解催化反应室、ORP降解反应室、双氧水催化分解反应室、pH调节室、第二缓冲水室、双氧水加药装置、氢氧化钠加药装置、离心风机、尾气吸收装置、盐酸加药装置、电解催化反应装置控制器。所述协同去除采出水中氨氮和COD的工艺包括：一级电解脱氨氮、二级电解脱COD、ORP降解、双氧水分解、pH调节，最后将去除氨氮和COD的出水外输至下一处理单元。本发明专利技术的优点：两级电解催化+ORP降解+MnO2复合催化剂协同去除氨氮和COD，工艺流程短，设备简易，吨水处理成本大大降低。降低。降低。

【技术实现步骤摘要】
高效协同去除高氯气田水中氨氮、COD的设备及工艺


[0001]本专利技术属于油气田采出水的资源化回用
，具体涉及一种用于高效协同去除高氯气田水中氨氮、COD的设备及工艺。

技术介绍

[0002]目前，国内气田针对气田生产过程中产生的高氯气田采出水均采用了资源化回用处理的方式。高氯气田采出水资源化回用水质达标的重点和难点是对采出水中COD和氨氮的去除。目前，我国高含硫气田高氯气田采出水资源化回用已投产运行的工程位于四川的元坝气田和普光气田。
[0003]1、元坝气田资源化工艺
[0004](1)元坝气田高氯气田采出水原水水质及资源化回用水质要求。
[0005]元坝气田资源化站处理的高氯气田采出水水质分析情况见表1。氯离子浓度达到20000mg/L。
[0006]表1 元坝气田采出水水质
[0007][0008][0009]元坝高氯气田采出水中COD主要组分见表2
[0010]表2 元坝气田采出水中COD组分
[0011][0012][0013]元坝气田采出水中有机物组分主要是芳香族化合物。
[0014]元坝气田高氯采出水资源化回用需要满足15项水质指标，具体见表3。
[0015]表3 元坝资源化回用水质
[0016]序号项目Q/SH0104
‑
2007(设计出水)1pH值6.0～9.02氨氮(mg/L)≤10.03CODcr(mg/L)≤50.04悬浮物(mg/L)≤30.05浊度(NTU)≤10.06硫化物(mg/L)≤0.17含油量(mg/L)≤2.08氯离子(mg/L)≤200.09硫酸根离子(mg/L)≤300.010总铁(mg/L)≤0.511电导率(μS/cm)≤120012水温(℃)≤3013钙硬/总碱(mg/L)50～30014挥发酚(mg/L)≤0.515BOD5(mg/L)≤10
[0017]为实现气田采出水资源化回用的15项指标，需要对气田采出水进行脱盐、除COD、脱氨氮以及软化处理。
[0018](2)资源化工艺流程
[0019]元坝气田资源化工艺采用了直接蒸发工艺，主工艺流程如下：
[0020]澄清软化
→
缓冲罐
→
过滤器
→
脱氨塔
→
三效蒸发装置
→
缓冲罐
→
芬顿高级氧化撬块
→
无机微滤膜撬块
→
反渗透膜撬块
[0021]流程说明：高氯气田采出水先进入澄清软化系统对来水进行软化处理，处理合格后进入过滤器，对水中悬浮物进行去除，过滤器出水进入到脱氨塔脱除氨氮，脱氨塔采用了蒸馏法对氨氮进行去除。脱氨塔出水进入到三效蒸发装置进行去除部分COD和脱盐处理。三效蒸发出水进入到缓冲罐，缓冲罐出水进入到芬顿高级氧化装置对蒸发出水中的COD进行去除。芬顿高级氧化出水进入到无机碳微滤膜撬块对水中的悬浮物进行去除，保证进入反渗透膜的水质。无机碳微滤膜出水进入反渗透装置对水中的COD和离子进行去除。
[0022]2、普光气田高氯气田采出水资源化工艺
[0023](1)普光气田高氯气田采出水原水水质及资源化回用水质要求。
[0024]普光气田资源化站处理的高氯气田采出水水质分析情况见表4。采出水中氯离子
浓度为6500mg/L。
[0025]表4 普光高氯气田采出水原水水质
[0026][0027][0028]表5 普光气田采出水有机物组分
[0029]峰号保留时间min化合物分子式分子量对应的有机物名称15.110C
11
H
24
1565
‑
乙基
‑2‑
甲基辛烷26.525C
12
H
26
170正十二烷36.635C
13
H
28
1844,6
‑
二甲基十一烷46.680C
13
H
28
198正十三烷56.960C
14
H
30
1984,6
‑
二甲基十二烷67.035C
13
H
28
1842,4
‑
二甲基十一烷77.135C
16
H
34
226正十六烷87.210C
19
H
40
268正十九烷97.485C
14
H
30
1984,6
‑
二甲基十二烷108.040C
14
H
30
198正十四烷118.480C
20
H
42
282正二十烷129.580C
21
H
44
296正二十一烷1311.000C
24
H
50
338正二十四烷
[0030]普光气田高氯采出水中的有机组分主要为烷烃类。
[0031]普光气田资源化回用水水质要求见表6
[0032]表6 普光气田资源化回用水水质要求
[0033][0034][0035]为实现气田采出水资源化回用的14项指标，需要对气田采出水进行脱盐、除COD、脱氨氮以及软化处理。
[0036](2)资源化工艺流程
[0037]普光气田资源化工艺采用了先减量后蒸发的处理工艺，主工艺流程如下：
[0038]均质罐
→
机械搅拌澄清
→
A/O生化工艺
→
MBR工艺
→
臭氧高级氧化
→
BAF曝气生物滤池
→
高效过滤工艺
→
DTRO工艺
→
RO工艺。DTRO产出浓缩液进入MVR蒸发装置蒸发。
[0039]流程说明：高氯气田采出水先进入均质罐对来水进行均质，均质罐出水进入机械搅拌澄清罐对来水进行软化处理，处理合格后进入A/O生化池对水中氨氮和COD进行去除，生化池出水进入MBR，MBR出水进入臭氧高级氧化对水中COD 做进一步去除。臭氧高级氧化出水进入BAF生物滤池对水中COD进一步去除。 BAF出水进入高效过滤器对水中悬浮物和钙镁离子做进一步去除。高效过滤出水进入DTRO反渗透对来水进行脱盐和减量处理。DTRO产水进入RO系统进一步对采出水进行脱盐处理。DTRO浓缩液进入MVR蒸发装置进行脱盐处理。
[0040]3、已建资源化存在问题
[0041](1)元坝气田资源化站
[0042]1)工艺流程长，处理费用高，目前吨水处理运行费用为136元。为保证出水氨氮和COD达到资源化水质标准，工艺上采用了脱氨塔、低温多效蒸发、高级氧化、反渗透膜等工艺。其中为保证进入RO膜的COD≤100mg/L，利用了低温多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于协同去除高氯气田采出水中氨氮和COD的设备，其特征在于包括：提升泵(1)、一级电解催化反应室(2)、第一缓冲水室(3)、二级电解催化反应室(4)、ORP降解反应室(5)、双氧水催化分解反应室(6)、pH调节室(7)、第二缓冲水室(8)、双氧水加药装置(10)、氢氧化钠加药装置(11)、离心风机(12)、尾气吸收装置(13)、盐酸加药装置(14)、电解催化反应装置控制器(15)；所述提升泵(1)、一级电解催化反应室(2)、第一缓冲水室(3)、二级电解催化反应室(4)、ORP降解反应室(5)、双氧水催化分解反应室(6)、pH调节室(7)、第二缓冲水室(8)依次相连；所述第二缓冲水室(8)的出液口通过外输泵(9)连接后续处理单元；所述盐酸加药装置(14)通过加药管线与一级电解催化反应室(2)连接；所述双氧水加药装置(10)与ORP降解反应室(5)连接；所述氢氧化钠加药装置(11)与PH调节室(7)连接；所述一级电解催化反应室(2)和二级电解催化反应室(4)上端通过管线连接离心风机(12)，离心风机(12)与尾气吸收装置(13)相接。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：一级电解催化反应室(2)内设有第一反应电极(25)、二级电解催化反应室(4)内设有第二反应电极(26)，所述第一反应电极(25)、第二反应电极(26)由电解催化反应装置控制器(15)控制。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述一级电解催化反应室(2)内第一反应电极(25)的总电量控制在2Ah/L～4Ah/L；所述二级电解催化反应室(4)内第二反应电极(26)的总电量控制在6Ah/L～12Ah/L。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述一级电解催化反应室(2)内填装有颗粒活性炭催化剂(20)，所述颗粒活性炭催化剂(20)的填装量按照催化剂：进水氨氮质量比2～4:1设置。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述二级电解催化反应室(4)内填装有颗粒二氧化钛催化剂(21)，所述颗粒二氧化碳钛催化剂(21)填装量按照催化剂：进水COD质量比2～4:1设置。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述双氧水催化分解反应室(6)内设有固定床复合型催化剂(22)，所述固定床复合型催化剂(22)由MnO2和AL2O3构成。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：在ORP降解反应室(5)内设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆少东，张磊，王伟，黄文升，陈伟，朱国，孙青，杨燕平，呙如地，崔晓彤，郭健，宋玉，张锐，
申请(专利权)人：中石化石油工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：