申请日2015.06.10
公开(公告)日2015.10.21
IPC分类号C02F103/10; C02F9/04
摘要
本发明提供一种在压裂油气开采中的水处理工艺，其特点是针对高负荷难降解的压裂有关的有机废水有高效快速功效、且工艺简单易行，本发明的创新点在优化利用体系热、体系酸碱性，为每种氧化剂发挥最佳性能提供有利条件，串氧化点为线的持续氧化分解，后续絮凝分离高效快捷。在以胍胶、聚合物、表活剂为材料组成的水基、油基、乳状、酸性等压裂液(如线性胶、滑溜水)产生的钻采废水处理中将有广泛的前景。
权利要求书
1.一种压裂钻采废水处理使用的高效降解法工艺，其特征在于：
(1)该工艺结构简捷紧凑，一池多功能灵活选择，创造条件协调多种氧化剂协同连续氧化分解，复配的多种絮凝混凝助沉剂效果突出，物理过滤与吸附发挥作用与化学处理衔接及时。
(2)该工艺由滤网式隔油除砂破乳调节池 ，酸性表活剂条件下的复合氧化降解池中和热混凝沉降池，重力混合压差吸附过滤池等主要的复合功能模块组成。
(3)该工艺模块由下表主要设备实施。
(4)该工艺主要用在以胍胶、聚合物、表活剂、酰胺等为材料组成的水基、油基、乳状、酸性等油气田压裂液(如线性胶、滑溜水)产生的钻采废水处理中。
2.一种压裂钻采废水处理使用的高效降解法工艺的详细技术方案实施步骤包括如下：
(1)将压裂钻采废水先经过可调目数筛虑网收集到接收池调节均质水量(需要破乳时搅拌加入原油与反向破乳剂破乳)后引入聚结斜板沉降模块自然沉降除油、悬浮物和泥砂，技术参数：水力停留时间30～360分钟，含油≦580mg/L,然后泵入陶粒、纤维滤料模块过滤，技术参数悬浮物含量≦100mg/L,滤速20～100m/h,反冲洗时间10～50min,收集油污，泥砂集中处理;
(2)将步骤(1)处理后的水泵入装有曝气装置的(0.0001～0.0003)%酸性醇醚类表活剂条件的复合氧化池，氧化池设有回流反应装置，同时将pH控制在2-5，依次加入(0.1～1)%双氧水+(0.125～1.25)%硫酸亚铁(10～30)分钟后+(0.001～0.02)%过硫酸铵(30～90)分钟后+(0.02～0.4)%次氯酸钠(10～30)分钟;
(3)将步骤(2)经过复合氧化降解的水泵如中和热混凝池，并搅拌加入(0.1～2)%的氧化钙后搅拌3到5分钟，待温度上升时搅拌缓慢加入(0.001～1)50%一种多功能离子缔合型乳液及其制备方法产品(专利申请号：2013104803279)或用：30%PAC:1硅酸钠阴离:15%PAM依次隔5分钟搅拌加入并静置反应(1-3)小时;
(4)将步骤(3)混凝沉淀的上清液泵入重力混合压差式吸附过滤池中，过滤池中装有粉煤灰与活性炭为主的滤料，技术参数：滤速2～20m/h,反冲洗时间20～50min,悬浮物降低率20%-50%为控制指标，同时收集泥砂集中处理。
说明书
一种压裂钻采废水处理使用的高效降解法工艺
技术领域
本发明涉及一种油气压裂钻采过程中产生的成分复杂、降解难度大的废水处理工艺，该工艺在油气田,页岩气田,煤层气压裂钻采废水处理有广泛的应用。
背景技术
目前关于压裂钻采废水处理工艺主要集中分离、絮凝沉淀、氧化、吸附、电解等流程的不同组合，如江苏油田采用“絮凝-隔油-沉淀-双级氧化”处理法处理后能够达到排放标准，但处理费用高处理时间长，四川油田开发的“中和-混凝沉降-活性炭吸附”工艺处理后可达到排放标准，但在井场应用较为不便，处理费用昂贵。总体来看此类方法均存在弊端，如处理费用贵，处理时间长，或者技术可实现性要求高，或技术尚未成熟，或安全隐患大，因此找到一种高效快捷。简单经济，行之有效的处理工艺与方法，为国内研究压裂钻采难降解废水处理提供一种途径。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效经济，快捷方便，可工业化的压裂钻采废水处理工艺。本发明的特点是滤网式隔油除砂破乳调节池，酸性表活剂条件下的复合氧化降解池，中和热混凝沉降池，重力混合压差吸附过滤池。本发明的创新点在优化利用体系热、体系酸碱性，让每种氧化剂发挥最佳性能提供有利条件，从而设计不同氧化剂的阶段氧化分解串点为线，不但使氧化性能从不同方面能集中发力而且还产生时效的持续性，后续絮凝分离高效。本工艺结够紧凑简捷，复合集成化高，效能效益突出，处理结果可达标排放。本工艺配套的基础设备在现行市场上可找到成熟廉价的产品，为工艺的工业化提供了可靠保障。
1、本发明具体工艺技术方案步骤如下：
(1)将压裂钻采废水先经过可调目数筛虑网收集到接收池调节均质水量(需要破乳时搅拌加入原油与反向破乳剂破乳)后引入聚结斜板沉降模块自然沉降除油、悬浮物和泥砂，技术参数：水力停留时间30～360分钟，含油≦580mg/L,然后泵入陶粒、纤维滤料模块过滤，技术参数悬浮物含量≦100mg/L,滤速20～100m/h,反冲洗时间10～50min,收集油污，泥砂集中处理。
(2)将步骤(1)处理后的水泵入装有曝气装置的(0.0001～0.0003)%酸性醇醚类表活剂条件的复合氧化池，氧化池设有回流反应装置，同时将pH控制在2-5，依次加入(0.1～1)%双氧水+(0.125～1.25)%硫酸亚铁(10～30)分钟后+(0.001～0.02)%过硫酸铵(30～90)分钟后+(0.02～0.4)%次氯酸钠(10～30)分钟。
(3)将步骤(2)经过复合氧化降解的水泵如中和热混凝池，并搅拌加入(0.1～2)%的氧化钙后搅拌3到5分钟，待温度上升时搅拌缓慢加入(0.001～1)50%一种多功能离子缔合型乳液及其制备方法产品(专利申请号：2013104803279)或用：30%PAC:1硅酸钠阴离:15%PAM依次隔5分钟搅拌加入并静置反应(1-3)小时。
(4)将步骤(3)混凝沉淀的上清液泵入重力混合压差式吸附过滤池中，过滤池中装有粉煤灰与活性炭为主的滤料，技术参数：滤速2～20m/h,反冲洗时间20～50min,悬浮物降低率20%-50%为控制指标，同时收集泥砂集中处理 。