申请日2019.07.23
公开(公告)日2019.10.15
IPC分类号C02F9/14; C02F11/122; C02F11/127; C02F103/10
摘要
本发明涉及一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法，油泥废水或压裂废水依次通过氮气气浮装置、多金属催化氧化反应器、脱稳破胶装置、高效混凝沉降装置、水解酸化池、生物接触氧化池、臭氧催化氧化装置、生物活性炭装置、膜处理装置和机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器装置处理，配套低污泥深度催化氧化新型复合药剂体系，处理后的净化水满足油藏注水标准和外排标准，并配套污水处理药剂投加系统、原油回收系统、污泥减量化处理系统等一体化集成装置，对国内外油泥站废水和油气田压裂废液处理处理具有重要的现实意义。
权利要求书
1.一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法，其特征在于：油泥废水或压裂废水依次通过氮气气浮装置、多金属催化氧化反应器、脱稳除油装置、高效混凝装置、水解酸化池、生物接触氧化池、臭氧催化氧化装置、生物活性炭装置(BAC)、膜处理装置和机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器处理，最终达到净水要求。
2.根据权利要求1所述适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法，其特征在于：
具体包括以下步骤：
步骤(1)、油泥废水或压裂废水通过提升泵输送到氮气气浮除油装置，进行除浮油、除砂预处理;
步骤(2)、经步骤(1)气浮处理后的废水通过提升泵进入多金属催化氧化反应器，同时配套预氧化处理药剂进行预氧化反应，废水在多金属催化氧化反应器内进行化学反应，预氧化后的污水通过水质调节剂添加，进行水质调节;
步骤(3)、经步骤(2)多金属催化氧化处理后，污水进入脱稳破胶处理装置，同时配套投加脱稳药剂，打破污水中原电荷平衡，破除大分子物质的聚合分子链，使污水脱稳破胶;
步骤(4)、经步骤(3)的污水进入高效混凝装置，加入配套药剂体系，进一步去除废水中的固体悬浮物颗粒和含油量;
步骤(5)、经步骤(4)的污水进入水解酸化池，进行水解与酸化处理;
步骤(6)、经步骤(5)水解和酸化的污水进入生物接触氧化池，去除废水中溶解性和胶体有机污染物并同步硝化反硝化;
步骤(7)、经步骤(1)-(6)前端处理后的污水依次通过臭氧催化氧化装置、生物活性炭装置、膜处理装置和机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器深度处理，脱除水中溶解性无机盐、有机物，最终达到净水要求;
步骤(8)、经步骤(1)-(6)前端处理后所产生的污泥进入污泥脱水装置进行油泥调质分离，原油回收，脱水污泥无害化处理。
说明书
一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法
技术领域
本发明属于油泥废水和压裂废水处理技术领域，尤其是一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法。
背景技术
油泥废水是油泥处理站经油泥减量化脱出废水和油泥清洗脱油过程中产生的废水，经过三相分离后形成的集悬浮物固体、油、高分子化合物、溶解物质于一体的多相体系。各油田油泥性质不同，甚至在同一地区不同区块的油泥废水水质也有很大差异，主要具有“悬浮物高”、“含油高”、“高分子物质高”、“高粘度”“有机物含量高、种类多”、“细菌含量高”等特点。国内各大油田的油泥废水绝大部分处理后需满足油藏注水开发需求进行回注，少部分经处理后达到市政管网标准，然后经深度处理后外排。
压裂作业排出的返排液成份复杂，含有原油、地层水、难生物降解的水溶性高分子聚合物等有害物质，初步化验分析含有石油类、COD、悬浮物(SS)、硫化物等。由于添加剂种类繁多，COD值的降低难度较大，特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，不易从废水中除去。如果返排的压裂液不经过处理而外排，将会对周围环境，尤其是农作物及地表水系造成污染，引起土壤盐碱化，损坏农作物，影响水生生物的生长。根据油气田现阶段的实际要求，经处理后废液可用于同层回注，用于同层回注时应进行处理并满足《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-2012)、《气田水注入技术要求》(SY/T6596-2016)。根据石油企业执行的国家标准GB8978-1996《污水综合排放标准》规定的排放指标。
但是受国内各油田生产方式、地理环境的局限性影响，各油田地层情况有所不同，特别是鄂尔多斯盆地所在长庆油田、延长油田油泥处理站站点分散，压裂井较分散，水处理系统化程度低，并且现有的处理站具有产生水量小、站点分散、间歇性处理等特点，难以统一集中处理，单一的处理方法效果不佳，且设备稳定运行差，操作复杂。
结合目前严峻的环保形势，对于油泥废水、压裂废水的处理后达到回注、回用及外排标准已成为各油田及油泥处置企业的重点工作，因此发明“一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水处理集成工艺及设备”，保证其长期稳定运行，处理后水质达到油气田油藏注水同层回注要求和《污水综合排放标准》的处理工艺及装置，将取得较好的社会效益和环境效益。
发明内容
本发明提供一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法，以克服上述现有技术中废水污泥产出量大、细菌产生抗药性、处理后水与地层水配伍性不好等的缺点。
为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：
一种适用于油泥站油泥废水和油气田压裂废水的处理方法，油泥废水或压裂废水依次通过氮气气浮装置、多金属催化氧化反应器、脱稳除油装置、高效混凝装置、水解酸化池、生物接触氧化池、臭氧催化氧化装置、生物活性炭装置(BAC)、膜处理装置和机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器处理，最终达到净水要求。
进一步的，具体包括以下步骤：
步骤(1)、油泥废水或压裂废水通过提升泵输送到氮气气浮除油装置，进行除浮油、除砂预处理;
步骤(2)、经步骤(1)气浮处理后的废水通过提升泵进入多金属催化氧化反应器，同时配套预氧化处理药剂进行预氧化反应，废水在多金属催化氧化反应器内进行化学反应，预氧化后的污水通过水质调节剂添加，进行水质调节;
步骤(3)、经步骤(2)多金属催化氧化处理后，污水进入脱稳破胶处理装置，同时配套投加脱稳药剂，打破污水中原电荷平衡，破除大分子物质的聚合分子链，使污水脱稳破胶;
步骤(4)、经步骤(3)的污水进入高效混凝装置，加入配套药剂体系，进一步去除废水中的固体悬浮物颗粒和含油量;
步骤(5)、经步骤(4)的污水进入水解酸化池，进行水解与酸化处理;
步骤(6)、经步骤(5)水解和酸化的污水进入生物接触氧化池，去除废水中溶解性和胶体有机污染物并同步硝化反硝化;
步骤(7)、经步骤(1)-(6)前端处理后的污水依次通过臭氧催化氧化装置、生物活性炭装置、膜处理装置和机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器深度处理，脱除水中溶解性无机盐、有机物，最终达到净水要求;
步骤(8)、经步骤(1)-(6)前端处理后所产生的污泥进入污泥脱水装置进行油泥调质分离，原油回收，脱水污泥无害化处理。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1.本发明方法通过将氮气气浮装置、多金属催化氧化、脱稳除油装置、高效混凝装置、水解酸化、生物接触氧化、臭氧催化氧化、BAC、膜处理、MVR组合式处理工艺，用于不同地区、不同性质的油泥废水和压裂废水，具有较大的适应性，而且配套的污水处理药剂体系为低污泥防腐阻垢集成技术，通过添加低污泥复合试剂将水中的H2S、FeS等硫化物以沉降絮体的形式去除，在混凝试剂的共同作用下彻底打破污水中固有的胶体平衡和CO2、HCO3-、CO32-弱酸弱碱缓冲体系，将地面条件下容易产生腐蚀、结垢的成份如H2S等硫化物和HCO3化合物等，在污水处理过程中通过混凝沉降而分离去除，使污水中的悬浮物、乳化油等杂质小颗粒聚集成大颗粒，形成体积大、密度大、沉降快的絮体，从水体中完全沉降、分离出来，在较低pH值条件实现杀灭细菌、控制腐蚀、抑制结垢和水质全面稳定达标的目的，为采出污水的深度净化处理提供了一种方法和设备。
2. 本发明方法处理后的出水可达到《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》(SY/T5329-2012)、《气田水注入技术要求》(SY/T6596-2016)的同时，还可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准及《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准。（发明人黄体校;乔琳;刘修和）