本发明专利技术公开了一种油气田钻井废水的处理方法，属于工业废水处理技术。其具体处理方法是：首先向钻井废水中加入铝系絮凝剂进行混凝预处理并通过带式压滤机压滤，以去除废水中大部分悬浮固体和有机污染物；然后将混凝预处理和带式压滤机压滤后的出水通过紫外光催化Fenton氧化，以降解残留有机污染物并提高废水的可生化性；最后将紫外光催化Fenton氧化处理后的废水连同钻井场地上的生活污水一起进入曝气生物滤池进行好氧生物降解处理使其达标排放。将混凝预处理、紫外光催化Fenton氧化、曝气生物滤池处理中所产生的污泥通过带式压滤机压滤后，进行卫生填埋。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田钻井废水处理方法及系统。
技术介绍
钻井废水是石油或天然气钻探和修井作业过程中所产生的ー种“特殊作业废水”，其主要由钻井过程中排放的岩屑与钻井液，动カ设备、钻台和钻井工具设备的冲洗水、井场上下雨所产生的废水和钻井过程中涌出的地层水等组成。钻井废水的排放量是巨大的，据 调查，每台钻机正常作业的日排放废水约为2(T30 m3，我国一年排放的钻井废水量则多达136万吨，而钻井废水的处理回用率却仅有39%。钻井废水的组成非常复杂，它是ー种含有粘土、加重材料、化学处理剂、油类等多项成分的胶体溶液，同时也看作是泥浆高倍稀释物和油类混合物。其主要含有油类、溶解性有机成分、各类化学处理剂、固体物质、细菌、硫酸 盐、重金属、天然放射物及溶解性气体等物质。因此钻井废水通常又被认为是一种有机污染物和悬浮固体浓度高，含有一定油类物质、生物降解率很低和高色度的废水。这类废水处理难度大，本身具有复杂性、多变性和分散性的特点，如果直接排放至地表水体中，则对对生态环境带来严重的污染，所以从经济和技术可行上来探索钻井废水处理方法已经势在必行。目前钻井废水的处理方法大致可以分为物理法、化学法、生物法和膜处理技木。物理法如过滤,一般能够较好分离悬浮固体,但对废水中溶解性有机物去除率较低,而且滤池容易堵塞。化学法如混凝沉淀、化学氧化等技术运用也较多，混凝沉淀法能够很好去除悬浮固体但对有机物的去除并不彻底，出水一般很难达标。化学氧化法如ニ氧化氯氧化法不足之处在于引入大量新的污染物氯离子。另外臭氧氧化法处理效率虽高但是处理成本同样也较高。由于钻井废水生化降解性比较低，直接对其采用生物法处理一般较少，大多是与其他物理化学法联合使用。膜分离技术直接处理废水效果较好，但是处理成本太高，膜的污染通常比较严重。这些不同处理方法大多是进行实验室层面的研究阶段上，在实际工程运用上通常是比较少的。然而某些钻井场地所采用的处理方法都存在着造价高、操作复杂和处理后出水难达标的缺点。随着国内日益严峻的环境问题以及国家“十一五”计划对环境问题控制的要求，对钻井废水进行有效治理已成为了石油天然气エ业发展的迫切需要。本方法g在针对钻井废水本身具有复杂性、多变性和分散性的特点，从经济和技术可行上来开发ー种即实用又有效的钻井废水物化生物组合处理方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的针对现有钻井废水处理技术存在的问题，提供ー种处理效果好、操作简便、运行费用低的处理方法和系统，以解决我国石油天然气行业钻井废水处理的难题。在实验研究中，发现铝系絮凝剂对钻井废水中的悬浮固体和有机污染物有较高的去除效率；紫外光催化Fenton氧化技术可以有效降低有机物并且极大提高废水的可生化性；生物处理技术如曝气生物滤池具有抗冲击负荷能力强，处理后出水水质高的特点。本专利技术的基本思路是首先向废水中加入絮凝剂进行混凝预处理并通过带式压滤机压滤，去除废水中绝大多数悬浮固体和大部分有机污染物；再将混凝预处理和带式压滤机压滤后的出水通过紫外光催化Fenton氧化处理，将废水中大分子有机物氧化降解为小分子有机物或ニ氧化碳，并提高废水的可生化性；最后将紫外光催化Fenton氧化后的废水与钻井场地上所产生的生活污水一起进入曝气生物滤池进行好氧生物处理，降解剰余有机污染物，并使出水达标排放。本专利技术提出的物化生物组合处理方法的步骤包括 (O向钻井废水中加入铝系絮凝剂进行混凝预处理和带式压滤机压滤，以去除废水中大部分悬浮固体和有机污染物；所述混凝预处理吋，絮凝过程的水力停留时间为15 + 5min ； (2)然后将混凝预处理和带式压滤机压滤后的出水通过紫外光催化Fenton氧化，反应时间为I. 5±0. 5h，以降解残留有机污染物并提高废水的可生化性；所述废水在紫外光催化Fenton氧化前,需加酸调节废水pH值为3 5，在紫外光催化Fenton氧化后,加碱调节废水pH值为11 ±0. 5 ； (3)最后将紫外光催化Fenton氧化处理后的废水连同钻井场地上的生活污水混合并加酸调节PH值为6、后，并进入曝气生物滤池进行好氧生物降解处理使其达标排放； 同时将混凝预处理、紫外光催化Fenton氧化、曝气生物滤池处理中所产生的污泥一起通过压滤机压滤后，进行卫生填埋。本专利技术提出的实现上述方法的油气田钻井废水物化生物组合处理系统包括依次由管道连通的絮凝池、带式压滤机、前段PH调节池、带紫外光照射装置的氧化反应池、后段pH调节池、第二斜板沉淀池、混合池和曝气生物滤池；在管道上设置泵，在第一斜板沉淀池和第二斜板沉淀池底部接有排泥管。所述废水用泵抽至絮凝池中，向絮凝池中投加絮凝剂进行混凝搅拌，然后由污泥螺杆泵将混凝后出水输送至带式压滤机压滤，絮凝池水力停留时间为15±5min。经混凝预处理和带式压滤机压滤后的废水自流进入前段pH调节池，加酸调节废水pH值为3飞；然后废水进入氧化反应池,分别加入硫酸亚铁溶液和过氧化氢溶液,反应时间为1.5±0. 5h，并同时用紫外光照射装置进行照射；再让废水流入后段pH调节池，カロ碱调节废水PH值至11±0. 5;最后废水由泵抽送至第二斜板沉淀池，其水力停留时间为3±0. 5h。让紫外光催化Fenton氧化处理后的废水自流进入混合池，同时混合池也接入钻井场地所产生的生活污水，加酸调节混合池内废水PH为6、；然后废水由泵抽送至曝气生物滤池处理达标后排出，曝气生物滤池的容积负荷为I. 5±0. 5kgB0D/(m3滤层· d)。本专利技术的特点如下 ①本专利技术方法采用化学混凝+紫外光催化Fenton氧化技术作为生物处理前预处理步骤。混凝预处理后出水直接经带式压滤机压滤后进行后续氧化处理。紫外光催化Fenton氧化是ー种高效的光化学催化氧化方法，实验研究中发现相同情况下，紫外光催化Fenton氧 化比常规Fenton氧化对有机污染物去除率高20 30%。通过化学混凝+紫外光催化Fenton氧化预处理可以将废水中绝大多数的有机污染物和悬浮固体去除，并有效提高废水的可生化性，减轻后续曝气生物滤池的处理负荷。②本专利技术方法特别采用了曝气生物滤池作为后续深度处理方法。曝气生物滤池是ー种集生物降解与悬浮物过滤为一体的生物膜处理方法。与活性污泥法相比，曝气生物滤池具有以下优点(1)水力负荷与容积负荷高，出水水质好；(2)抗冲击负荷能力强，耐低温；(3)曝气量小，供氧动カ消耗低；(4)挂膜与启动较快。经混凝沉淀+紫外光催化Fenton氧化技术预处理后的废水其可生化性已经大大提高，但是废水的盐度仍然较高，如采用活性污泥法进行处理则对微生物会产生较大冲击。此外，活性污泥法在启动初期需对污泥进行较长时间的驯化，曝气生物滤池则可以很快完成启动。另外活性污泥法若长时间停止进水运行则需要一直投加营养物质维持微生物的活性,而曝气生物滤池不需要投加营养物质以维持微生物活性，并且能在重新启动后迅速完成填料挂膜。曝气生物滤池处理废水后不需要进行沉淀，活性污泥则需要与之配套沉淀处理单元。③本方法将钻井场地上所产生的生活污水与化学混凝+紫外光催化Fenton氧化技术预处理后的废水混合，一起进入曝气生物滤池处理。据实地调查，钻井场地上所产生的 生活污水大多经化粪池处理后直接排放，没有后续处理単元。如将生活污水与预处理后废水一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油气田钻井废水物化生物组合处理方法，其特征在于所述处理方法的步骤包括 (1)向钻井废水中加入铝系絮凝剂进行混凝预处理和带式压滤机压滤，以去除废水中大部分悬浮固体和有机污染物；所述混凝预处理吋，絮凝过程的水力停留时间为15 + 5min ； (2)然后将混凝预处理和带式压滤机压滤后的出水通过紫外光催化Fenton氧化，反应时间为I. 5±0. 5h，以降解残留有机污染物并提高废水的可生化性；所述废水在紫外光催化Fenton氧化前,需加酸调节废水pH值为3 5，在紫外光催化Fenton氧化后,加碱调节废水pH值为11 ±0. 5 ； (3)最后将紫外光催化Fenton氧化处理后的废水连同钻井场地上的生活污水一起混合调节废水PH值为6 9，并进入曝气生物滤池进行好氧生物降解处理使其达标排放； 同时将混凝预处理、紫外光催化Fenton氧化、曝气生物滤池处理中所产生的污泥通过带式压滤机压滤后，进行卫生填埋。2.根据权利要求I所述的油气田钻井废水物化生物组合处理方法，其特征在于所述的混凝预处理使用的铝系絮凝剂为聚合氯化铝。3.ー种实现权利要求1-2所述方法的油气田钻井废水物化生物组合处理系...
【专利技术属性】
技术研发人员：翟俊，秦川，肖海文，郝静，李华飞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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