用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂及方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂及方法和系统，用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂，包括过硫酸钠、过氧化氢和硫酸亚铁，其中，过硫酸钠与过氧化氢的摩尔比大于等于10:1，过硫酸钠与硫酸亚铁的摩尔比大于等于2:1。本发明专利技术在气液分离器至废液池之间增设两个密闭罐体作为氧化反应釜，两个密闭罐体分别用于加入芬顿试剂进行一级氧化处理和加入本发明专利技术药剂进行二级氧化处理，根据对油气田酸化废水的臭气浓度的检测结果选择不同的氧化工艺，实现降低油气田酸化废水中臭气含量，本发明专利技术不仅能够有效降低油气田酸化废水中的臭气浓度，且能够避免在输送过程臭气外溢。且能够避免在输送过程臭气外溢。且能够避免在输送过程臭气外溢。

【技术实现步骤摘要】
用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂及方法和系统


[0001]本专利技术涉及油田酸化废水处理
，具体涉及用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂及方法和系统。

技术介绍

[0002]油田施工现场的酸化废水分为连续返排和废液储存两个阶段，其中，连续返排是将经过气液分离器的酸化废水排出至废液池，然后在废液池中储存；在现场不支持加盖的情况下，酸化废水返排期间、储蓄期间及运输途中会不断飘散溢出的恶臭气体。因此，对油田酸化废水进行处理以降低其恶臭气体含量。
[0003]在油田施工现场，油田酸化废水处理的已有的技术为碱吸收法、喷淋法和生物法等。碱吸收法为直接向装满返排液的废液池中添加氢氧化钠，该法可除去废水中的主要污染物质H2S，但对挥发性有机物的除去效果较差。喷淋法为用吸收液在废液池上方进行间歇式喷淋，将挥发出的气体进行吸收，从而降低恶臭浓度，该法现场应用效果不佳。生物法对废水pH依赖较高，且起效慢，因此应用也相对较少。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂，该药剂能够有效降低油气田酸化废水中的恶臭气体含量。
[0005]此外，本专利技术还包括基于上述药剂的处理方法以及用于实现所述处理方法的系统处理，能够在酸化废水进入废液池之前就能降低酸化废水的恶臭气体含量。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂，包括过硫酸钠、过氧化氢和硫酸亚铁，其中，过硫酸钠与过氧化氢的摩尔比大于等于10:1，过硫酸钠与硫酸亚铁的摩尔比大于等于2:1。
[0008]本专利技术通过了大量试验确定了上述药剂配方，药剂能够有效降低油气田酸化废水中的恶臭气体含量，不仅用于油气田酸化废水具有较好的除臭效果，且经济效益相对较高。
[0009]本专利技术的筛选过程如下：
[0010]对含有多种臭源的废水进行研究，选择优选出的高铁酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、碘酸钠、次氯酸钠五种氧化剂对废水进行氧化除臭，结论如下：
[0011]氧化剂筛选：对含有多种臭源的废水进行研究，选择优选出的高铁酸钾、过硫酸钠、过氧化氢、碘酸钠、次氯酸钠五种氧化剂对废水进行氧化除臭，结论如下：
[0012](1)针对第一次取样的废水，五种氧化剂对废水臭味物质的消除都有一定的效果，其中过氧化氢除臭效果一般，次氯酸钠对恶臭物质有一定的氧化作用，但其本身有氯臭。
[0013](2)对第二次取样废水进行现场实验，选择高铁酸钾、过硫酸钠、碘酸钠作为除臭剂，结果表明：高铁酸钾氧化效果最好，但会产生一种微弱的铁锈味，碘酸钠短时间内除臭效果一般，过硫酸钠在氧化除臭实验中表现良好。
[0014](3)对第四次取样废水进行现场实验，选择两批次不同质量比的高铁酸钾、过硫酸钠、碘酸钠作为除臭剂，结果显示氧化剂对废水中恶臭物质有一定的除去效果，但需要对氧化剂进行活化才能使废水恶臭强度进一步降低。
[0015]综合经济效益与除臭效果，选择过硫酸钠作为针对含多种臭源废水的除臭剂最合适。
[0016]硫酸亚铁/过氧化氢/过硫酸钠组合单因素筛选：前期对川中油气田不同井站返排液分析及现场空气检测表明，返排液中含有成分复杂的多种臭源，其中含有大量的硫化氢、硫醚、硫醇、短链脂肪烃、芳烃、含氧有机物等，分析其除臭机理为过硫酸钠经硫酸亚铁活化后产生的过硫酸盐自由基具有选择性，可以选择性的氧化短链及含支链的脂肪烃、短链的硫醚及硫醇、单环和低环芳烃等；过硫酸钠经碱活化产生的羟基自由基以及过氧化氢经硫酸亚铁活化产生的羟基自由基不存在选择性，在一定程度上能弥补过硫酸盐自由基选择性氧化的不足，羟基自由基可以氧化降解其余的正构烷烃和多环芳烃等；加入氢氧化钠将溶液调至碱性，不仅可以对过硫酸钠进行碱活化，还可以快速地将废水中硫化氢和二氧化硫进行吸收固定；药剂组合之间协同作用最大程度地降低了含多种臭源的恶臭物质的嗅味等级强度。
[0017]本专利技术通过大量反复的实验论证比较，投药量较大时，过氧化氢+硫酸亚铁药剂组合(芬顿试剂)对废水中恶臭物质的氧化效果较好，但会使水体体积大幅增加，投药量较少时，对废水恶臭的除去能力较弱；过硫酸钠+过氧化氢+硫酸亚铁的药剂组合稳定性更好，对废水中恶臭物质的去除能力强，即本专利技术的药剂相对于现有芬顿试剂，不仅稳定性更好，且除臭能力更强。
[0018]进一步地，所述过硫酸钠与过氧化氢之和与硫酸亚铁的摩尔比大于等于4:1。
[0019]进一步地，药剂加入量为3000
‑
3300mg/L，反应环境为碱性。
[0020]用于处理油气田酸化废水恶臭的系统，包括第一密闭罐体和第二密闭罐体，所述第一密闭罐体和第二密闭罐体依次设置在气液分离器和废液池之间，所述第一密闭罐体和第二密闭罐体分别对经过气液分离器处理的酸化废水进行一级氧化处理和二级氧化处理，一级氧化处理时向第一密闭罐体中添加芬顿试剂，二级氧化处理时向第二密闭罐体中添加上述药剂。
[0021]优选地，第一密闭罐体中设置过滤网，对废水中悬浮物进行初步过滤，过滤后的液体再进入第二密闭罐体。
[0022]进一步地，第一密闭罐体和第二密闭罐体均通过排气管与气体处理系统连通，所述第二密闭罐体通过管道与残渣处理系统连通。
[0023]进一步地，气体处理系统包括用于燃烧第一密闭罐体和第二密闭罐体中挥发气体的燃烧室；所述残渣处理系统包括处理坑，所述处理坑用于接收并收集第二密闭罐体中的沉淀。
[0024]由于向第一密闭罐体和第二密闭罐体中加入的除臭剂(芬顿试剂，本专利技术药剂)不会立刻产生效果，而液体中的挥发性有机物在反应器的搅拌下将不断挥发，因此，可利用风机等将挥发气体汇集至处理系统，进行燃烧处理。并且，在第二密闭罐体内加入碱液后，下层将产生大量沉淀，可用泵提的方式将其转移至处理坑，仍然加硫酸亚铁/过硫酸钠药剂组合进行处理，处理后可直接固化填埋。
[0025]用于处理油气田酸化废水恶臭的方法，如果油气田酸化废水呈酸性，先采用芬顿试剂对油气田酸化废水进行一级氧化处理，然后再采用上述药剂进行二级氧化处理，如果油气田酸化废水呈碱性，直接用上述药剂进行氧化处理。
[0026]本专利技术的氧化原理如下：
[0027]先加入过氧化氢/硫酸亚铁药剂组合(芬顿试剂)对油气田酸化废水进行氧化，原液(油气田酸化废水)为酸性且含有少量的Fe
2+
，在Fe
2+
的活化作用下，芬顿试剂能够除去液体中含有的部分臭味物质。通过控制废水输入和输出的流量，使废水进行一级氧化反应10min左右，芬顿试剂中的过氧化氢半衰期较短，可快速进行氧化反应，剩余未反应的过氧化氢将在二级氧化反应中继续发挥功效果。在二级氧化反应时调节液体至弱碱性，H2S等可被碱液吸收，Fe
2+
被氧化产生的Fe
3+
在碱性条件下有一定的絮凝作用，利用Fe(OH)3的网捕能力，可将悬浮物沉淀；同时加入过硫酸钠/过氧化氢/硫酸亚铁药剂组合，此时液体具备的条件非常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂，其特征在于，包括过硫酸钠、过氧化氢和硫酸亚铁，其中，过硫酸钠与过氧化氢的摩尔比大于等于10:1，过硫酸钠与硫酸亚铁的摩尔比大于等于2:1。2.根据权利要求1所述的用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂，其特征在于，所述过硫酸钠与过氧化氢之和与硫酸亚铁的摩尔比大于等于4:1。3.根据权利要求1所述的用于处理油气田酸化废水恶臭的药剂，其特征在于，所述药剂加入量为3000
‑
3300mg/L，反应环境为碱性。4.用于处理油气田酸化废水恶臭的系统，其特征在于，包括第一密闭罐体和第二密闭罐体，所述第一密闭罐体和第二密闭罐体依次设置在气液分离器和废液池之间，所述第一密闭罐体和第二密闭罐体分别对经过气液分离器处理的酸化废水进行一级氧化处理和二级氧化处理，一级氧化处理时向第一密闭罐体中添加芬顿试剂，二级氧化处理时向第二密闭罐体中添加如权利要求1
‑
3任一项所述药剂。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述第一密闭罐体和第二密闭罐体均通过排气管与气体处理系统连通，所述第二密闭罐体通过管道与残渣处理系统连通。6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述气体处理系统包括用于燃烧第一密闭罐体和第二密闭罐体中挥发气体的燃烧室；所述残渣处理系统包括处理坑，所述处理坑用于接收并收集第二密闭罐体中的沉淀。7.用于处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，如果油气田酸化废水呈酸性，先采用芬顿试剂对油气田酸化废水进行一级氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，刘爱红，袁勇，唐春凌，杨杰，林科君，蒋国斌，刘源，周晓曼，李冀川，罗小兰，何坤忆，杨劼，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：