油气田废水处理催化剂及油气田废水处理方法技术

本发明专利技术涉及一种油气田废水处理催化剂及油气田废水处理方法，属于油气田废水处理领域，尤其是涉及油气田废水中氯离子脱除技术。本发明专利技术油气田废水处理催化剂是以硅酸盐矿物为载体，以银、钯中的至少一种为活性成分，其中，贵金属占催化剂总质量的0.02-0.07％。采用该催化剂处理油气田废水，可将氯离子20000-80000mg/L，COD?10000mg/L以上的油气田废水中氯离子浓度降低至500～1000mg/L，COD降至2000mg/L，处理效果明显，处理成本低廉，不会产生二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油气田废水处理的催化剂及油气田废水处理方法，属于油气田废水处理领域，尤其是涉及油气田废水中氯离子脱除技术。
技术介绍
油气田开发产生的废水主要是油气开采中产生的废水和钻探废水，这类废水中主要含有石油类、有机质、重金属、酸碱物、氯离子等环境污染物，如果直排将对井区周边造成极大污染。目前，对于油气田废水的治理主要针对石油类、有机质、重金属、酸碱物，对于高浓度的氯离子一直无合适的方法进行处理。处理海水中氯离子的技术可以用于油气田废水处理，如电渗析、膜分离、离子交换等技术，但这些技术对于油气田水的处理都不适用，除分离后还剩余近三分之一的高浓废水无法进一步处理外，高昂的处理费用也无法使用这些技术。目前全世界大多数油气田废水都采用简单处理除去石油类、有机质、重金属、酸碱物等污染物后，通过清水稀释废水氯离子，最后排入大河湖泊。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适合油气田废水中氯离子处理的催化剂以及油气田废水中氯离子处理方法。该方法处理效果明显，处理成本低廉，不会产生二次污染。本专利技术提供的油气田废水中氯离子处理的催化剂是以硅酸盐矿物为载体，以银、钯中的至少一种为活性成分。其中，贵金属占催化剂总质量的0.02-0. 07% (优选 0. 03-0. 05% ) O所述贵金属优选钯。本专利技术提供的催化剂的制备方法是由以下步骤完成为(1)将将贵金属盐与硅酸盐矿物一起研磨至粒度80 100目；其中，贵金属占催化剂总质量的0.02 0.07% (优选0.03-0. 05% )；所述贵金属盐是银盐、钯盐中的至少一种；(2)造粒加入适量水，造粒，粒径为3 5mm ；(3)造粒后的催化剂前驱体于800 1200°C (优选800-1000°C )煅烧8 12时间即得。采用本专利技术催化剂，处理油气田废水的方法包括以下步骤a、油气田废水预处理过滤除去油气田废水中的固体杂质，通过隔油池完成油水分离；b、分离后的废水中加入上述催化剂；C、调酸度pH = 2 4，然后加入硫酸亚铁或硫酸铝，搅拌溶解，用石灰水中和至pH =4 6，静置1-2小时；硫酸亚铁或硫酸铝的加入量为使得硫酸亚铁或硫酸铝浓度为污水量的3 7% (重量百分比)。d、分离采用固液分离，除去固相后，排出水中氯离子达到排放标准，直接排放。对于COD较高的废水，最好在加入催化剂后，先加入氧化剂氧化，将油气田水中 COD的降至2000mg/L以下后进行c步骤。进一步优选的是c步骤调酸度pH = 2 4后先加入3 5%硫酸亚铁，搅拌溶解， 用石灰水中和至pH = 4 6，静置1 2小时过滤，然后后再加入3 4%硫酸铝溶液，搅拌溶解，用石灰水中和至pH = 4 6，静置1 2小时后进行d步骤。上述硫酸铝或硫酸亚铁的加入量根据油气田废水中氯离子浓度确定，以使得氯离子尽可能发生聚合反应为准。对于高浓度氯离子废水通常采用多级处理系统，每级处理系统包括上述b、c、d步骤。每级处理系统排出的水流入下一级处理系统，直至排出水中氯离子达到排放标准时即可直接排放。d步骤固液分离后，浆状固相采用筛网回收催化剂颗粒，循环使用；浆状聚合氯化铁、聚合氯化铝沉淀采用箱式压滤机压制成干饼后送垃圾处理厂处理。反应过程中pH非常关键，加入硫酸亚铁(或硫酸铝)时pH = 2 4，用石灰水中和至pH = 4 6，pH过高或过低，都影响聚合氯化物的形成。d、分离采用固液分离，除去固相，废水中的COD经深度处理达到排放标准后即可排放。本专利技术方法可处理氯离子浓度20000 80000mg/L，COD 2000 10000mg/L的油气田废水，排出水中氯离子浓度降低至500 1000mg/L，COD降至2000mg/L后深度处理达标，适于农业灌溉之用，处理效果明显，处理成本低廉，不会产生二次污染。本专利技术采用硫酸亚铁或硫酸铝都可以形成聚合氯化物，但对于油气田水，必须先采用硫酸亚铁法，然后采用硫酸铝法。采用硫酸亚铁法可同时除去油气田水中部分C0D，而硫酸铝法处理成本低。由于水中含有大量硫酸根，其化学位比氯离子低，反应较氯离子活泼，采用本专利技术特殊研制的催化剂，降低氯离子化学位，使氯离子优先与铁、铝离子生成聚合物(聚合氯化铁、聚合氯化铝)沉淀析出，得以除去废水中的氯离子。聚合氯化铁、铝沉淀物(聚合氯化铁、聚合氯化铝)为无毒无害的一股工业废物。本专利技术方法简单，处理成本低廉，能够满足油气田废水中氯离子的处理。附图说明图1为本专利技术的处理流程图。图2为本专利技术的处理装置的平面俯视示意图。图中1为水泵、2为预处理池、3为电位消解罐、4氧化罐、5为Cl_聚合罐，6为Cl_聚合体分离罐，7为中和池，8为砂滤池、9为压滤机。a为pH调节剂(10%硫酸)、b为氧化剂(过氧化氢)、c为饱和石灰水。 具体实施例方式本专利技术高氯废水处理分为废水中氯离子的处理和工艺中污泥的处理。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，但不应理解为是对本专利技术的限制， 凡基于上述技术细想做出的修改、替换、变更均应属于本专利技术。实施例1本专利技术催化剂的制备将将5g硝酸银与硅酸盐矿物IOkg —起研磨至粒度80 100目；造粒，得到催化剂前驱体，造粒后的催化剂前驱体于1000°c煅烧9小时即得IOkg催化剂。实施例2本专利技术催化剂的制备将将5g氯化银与硅酸盐矿物IOkg —起研磨至粒度80 100目；造粒得到催化剂前驱体，造粒后的催化剂前驱体于1200°C煅烧9小时即得IOkg催化剂。实施例3将5g氯化钯与硅酸盐矿物IOkg —起研磨至粒度80 100目；造粒得到催化剂前驱体，造粒后的催化剂前驱体于800°C煅烧9小时即得IOkg催化剂。采用上述催化剂可将氯离子浓度60000mg/L左右，C0D7000mg/L左右的油气田废水中氯离子浓度降低至500 1000mg/L，COD降至2000mg/L，处理效果明显，处理成本低廉，不会产生二次污染。图1和图2中，本专利技术工艺由高氯废水通过水泵1提升至预处理池2中进行废水的预处理，首先经过滤除去固体杂质，并通过隔油池完成油水分离。处理后进入Cl_降位区， Cl—在一定的条件下和在本专利技术催化剂作用下，化学位下降，进入Cl—聚合区，在聚合区内存在与Cl—聚合的聚合体进行聚合反应并形成聚合物。固液分离，污泥通过收集、浓缩、压滤成干污泥外运处理或作为简单的水处理剂使用。本专利技术在工艺中添加有利于产生各种环境条件的催化、调节、中和剂，经过预处理的废水进入催化-聚铁处理单元，生成聚合氯化铁后过滤，滤出液进入下一聚铝处理单元，生成的聚合氯化铝也过滤除去，测定滤出液中氯离子的浓度，根据滤出液中氯离子的浓度决定处理系统的级数，直至达标排放标准。以下是采用本专利技术催化剂对油气田废水进行处理的具体实例。由水泵1，预处理2，Cl_电位消解罐3、配制的Cl_电位消减剂4，Cl_聚合罐5，Cl_聚合体分离罐6组成并相连组成一个Cl—处理单元。为满足要求，本专利技术单元体末端可增设一级SS处理装置(过滤装置)。在整个Cl_处理过程中分为4个不可缺少的处理区即预处理区、Cl_降位区、Cl_聚合区和分离区构成，形成一个高Cl—浓度处理的单元体，在实际运用中，可根据高Cl—浓度的高低和排放要求的标准要组合成单个或多个单元体，构成一个完美的高氯污水处理系统。试验例1采用本专利技术催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．油气田废水中氯离子处理的催化剂，其特征在于：它是以硅酸盐矿物为载体，以银、钯中的至少一种为活性成分，其中，贵金属占催化剂总质量的０．０２～０．０７％（优选０．０３～０．０５％）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树文，苏庆平，曹万元，曾向东，王敏，
申请(专利权)人：四川久源环保科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：90