公布日：2022.05.27
申请日：2022.02.23
分类号：C02F9/10(2006.01)I;B01J38/02(2006.01)I;B01J38/04(2006.01)I;B01J38/06(2006.01)I;B01J38/14(2006.01)I;B01J38/70(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I;C02F103
/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种高盐高有机物的气田泡排水处理方法，目的在于解决现有方法处理气田泡排水时，所存在的泡排水中含有大量有机物和泡沫导致后续蒸发系统无法运行的问题，并大大减少污泥量，减少污染物排放量。其包括如下步骤：一次混凝沉淀、一次脱硬处理、高级氧化处理、二次脱硬絮凝沉淀、污泥处理、催化剂再生。采用本方法，能有效降低泡排水中的有机物，消除泡沫，保证后续MVR蒸发工艺的稳定运行，从而保证气田泡排水处理后水质稳定达标，并减少污泥产量，降低污染物的排放，保护生态环境。
权利要求书
1.一种高盐高有机物的气田泡排水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）一次混凝沉淀将经水质水量调节后的泡排水送入一级絮凝沉淀池中，并向一级絮凝沉淀池内先后投加PAC和PAM，进行一次混凝沉淀预处理，沉淀去除悬浮物和COD；（2）一次脱硬处理将一次混凝沉淀处理后的废水送入一级脱硬池内，并通过加入氢氧化物调节一级脱硬池内废水的pH值至9-13，完成一次脱硬处理；待一次脱硬处理完成后，进行沉淀处理，所得上清液为一次脱硬处理液；（3）高级氧化处理将一次脱硬处理液送入高级氧化反应池内，并向高级氧化反应池中加入氧化剂过硫酸盐，得到氧化中间废水，加入的过硫酸盐与COD的比例为1-4：1；在填料池内设置过硫酸盐活化剂活性炭，形成活性炭填料池；将氧化中间废水送入活性炭填料池内，活性炭与氧化中间废水的体积比为0.2-1.5:1，反应停留时间为2-10h，得到高级氧化处理废水；（4）二次脱硬絮凝沉淀将高级氧化处理废水送入二级脱硬絮凝沉淀池内，向其中先后投加碳酸钠、PAC、PAM，完成絮凝沉淀处理，絮凝沉淀后的废水进入后续蒸发系统进行蒸发结晶即可，由于蒸发冷凝液含有少量COD和氨氮，根据当地排放标准，设置生化处理系统即可；所述步骤（1）中，以废水的体积计，PAC的投加量为800-1200mg/L，PAM投加量为8-10mg/L；所述步骤（4）中，向加入高级氧化处理废水的二级脱硬絮凝沉淀池内先后投加碳酸钠、PAC、PAM，控制二级脱硬絮凝沉淀池内废水硬度在150-200mg/L范围内，PAC投加量为150-300mg/L，PAM投加量为1-3mg/L；所述后续蒸发系统为MVR蒸发器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，将待处理的高盐高有机物泡排水先送入调节池内，进行水质水量调节后，再送入一级絮凝沉淀池中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，向一级脱硬池内加入氢氧化物，调节一级脱硬池内废水的pH值至10-11.5，完成一次脱硬处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，加入的氧化剂为过硫酸盐，且过硫酸盐与COD的比例为1.5-2.5：1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，填料池内设置的过硫酸盐活化剂为颗粒状活性炭。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性炭与氧化中间废水的体积比为0.4-0.6：1，反应停留时间为4h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：（5）污泥处理将一次混凝沉淀产生的污泥、一次脱硬处理产生的污泥、高级氧化处理产生的污泥、二次絮凝沉淀产生的污泥进行收集，再将收集的污泥排入后续脱水处理系统。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：（6）催化剂再生当高级氧化处理的COD去除率下降到设定范围时，对催化剂活性炭进行再生；再生操作如下：关闭填料池的进水阀，打开填料池的排空阀，将填料池内的废水排入调节池，排空后关闭填料池的排空阀，将80-90℃的MVR冷凝液排入装有活性炭的填料池，再向填料池内加入过硫酸盐，利用高温和活性炭活化过硫酸盐，对活性炭催化剂进行原位氧化，并采用空气或臭氧进行曝气，将活性炭内吸附的有机物氧化成小分子，并在填料池内形成再生水；曝气完成后，由于再生水含盐量较少，可直接排入MVR后续处理装置即可；当填料池内的再生水排空后，再向填料池内的活性炭中通入蒸汽，进行加热冲洗脱附，完成活性炭的再生；空气或臭氧曝气强度为15L/m2·s，曝气时间4h；蒸汽温度100℃，压力≥0.4MPa，冲洗30min，过硫酸盐投加量为正常氧化剂浓度的2倍。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：（7）高级氧化切换设置3-4个高级氧化模块，且高级氧化模块并联设置；当一个或多个高级氧化模块进行高级氧化处理时，对剩余高级氧化模块进行再生处理，完成高级氧化切换，实现连续运行。
发明内容
本申请的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种高盐高有机物的气田泡排水处理方法。采用本申请，能有效降低泡排水中的有机物，消除泡沫，保证后续MVR蒸发工艺的稳定运行，从而保证气田泡排水处理后水质稳定达标，并减少污泥产量，降低污染物的排放，保护生态环境。
为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
一种高盐高有机物的气田泡排水处理方法，包括如下步骤：
(1)一次混凝沉淀
将经水质水量调节后的泡排水送入一级絮凝沉淀池中，并向一级絮凝沉淀池内先后投加PAC和PAM，进行一次混凝沉淀预处理，沉淀去除悬浮物和COD；
(2)一次脱硬处理
将一次混凝沉淀处理后的废水送入一级脱硬池内，并通过加入氢氧化物调节一级脱硬池内废水的pH值至9-13，完成一次脱硬处理；
待一次脱硬处理完成后，进行沉淀处理，所得上清液为一次脱硬处理液；
(3)高级氧化处理
将一次脱硬处理液送入高级氧化反应池内，并向高级氧化反应池中加入氧化剂过硫酸盐，得到氧化中间废水，加入的过硫酸盐与COD的比例为1-4：1；
在填料池内设置过硫酸盐活化剂活性炭，形成活性炭填料池；将氧化中间废水送入活性炭填料池内，活性炭与氧化中间废水的体积比为0.2-1.5:1，反应停留时间为2-10h，得到高级氧化处理废水；
(4)二次脱硬絮凝沉淀
将高级氧化处理废水送入二级脱硬絮凝沉淀池内，向其中先后投加碳酸钠、PAC、PAM，完成絮凝沉淀处理，絮凝沉淀后的废水进入后续蒸发系统进行蒸发结晶即可，由于蒸发冷凝液含有少量COD和氨氮，根据当地排放标准，设置生化处理系统即可。
所述步骤(1)中，将待处理的高盐高有机物泡排水先送入调节池内，进行水质水量调节后，再送入一级絮凝沉淀池中。
所述步骤(1)中，以废水的体积计，PAC的投加量为800-1200mg/L，PAM投加量为8-10mg/L。
所述步骤(2)中，向一级脱硬池内加入氢氧化物，调节一级脱硬池内废水的pH值至10-11.5，完成一次脱硬处理。
所述步骤(2)中，氢氧化物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或多种。
所述步骤(3)中，加入的氧化剂为过硫酸盐，过硫酸盐与COD的比例为1.5-2.5：1。
所述步骤(3)中，填料池内设置的过硫酸盐活化剂为颗粒状活性炭；
所述活性炭与氧化中间废水的体积比为0.4-0.6：1，反应停留时间为4h。
所述步骤(4)中，向加入高级氧化处理废水的二级脱硬絮凝沉淀池内先后投加碳酸钠、PAC、PAM，控制二级脱硬絮凝沉淀池内废水硬度在150-200mg/L范围内，PAC投加量为150-300mg/L，PAM投加量为1-3mg/L。
所述步骤(4)中，PAC投加量为200mg/L，PAM投加量为2mg/L。
还包括如下步骤：
(5)污泥处理
将一次混凝沉淀产生的污泥、一次脱硬处理产生的污泥、高级氧化处理产生的污泥、二次絮凝沉淀产生的污泥进行收集。
所述步骤(5)中，将收集的污泥排入后续污泥脱水系统，即可。
还包括如下步骤：
(6)催化剂再生
当高级氧化处理的COD去除率下降到设定范围时，对催化剂活性炭进行再生；再生操作如下：
关闭填料池的进水阀，打开填料池的排空阀，将填料池内的废水排入调节池，排空后关闭填料池的排空阀，将80-90℃的MVR冷凝液排入装有活性炭的填料池，再向填料池内加入过硫酸盐，利用高温和活性炭活化过硫酸盐，对活性炭催化剂进行原位氧化，并采用空气或臭氧进行曝气，将活性炭内吸附的有机物氧化成小分子，并在填料池内形成再生水；曝气完成后，由于再生水含盐量较少，可直接排入MVR后续处理装置即可。当填料池内的再生水排空后，再向填料池内的活性炭中通入蒸汽，进行加热冲洗脱附，完成活性炭的再生。空气或臭氧曝气强度为15L/m2.s，曝气时间4h；蒸汽温度100℃，压力≥0.4MPa，冲洗30min，过硫酸盐投加量为正常氧化剂浓度的2倍。
还包括如下步骤：
(7)高级氧化切换
设置3-4个高级氧化模块，且高级氧化模块并联设置；
当一个或多个高级氧化模块进行高级氧化处理时，对剩余高级氧化模块进行再生处理，完成高级氧化切换，实现连续运行。
所述过硫酸盐为过硫酸钠。
用于前述方法的装置，包括：
调节池，其用于对待处理的高盐高有机物泡排水进行水质水量调节；
一级絮凝沉淀池，其与调节池相连，且调节池内经水质水量调节后的废水能通过提升泵提升至一级絮凝沉淀池进行处理；
一级药剂投加装置，其与一级絮凝沉淀池相连，且一级药剂投加装置能向一级絮凝沉淀池内投加PAC和PAM，以沉淀去除废水中的悬浮物和COD；
一级脱硬池，其与一级絮凝沉淀池相连，且一次混凝沉淀处理后的废水能送入一级脱硬池内进行一次脱硬处理；
二级药剂投加装置，其与一级脱硬池相连，且二级药剂投加装置能向一级脱硬池内投加氢氧化物，以调节一级脱硬池内废水的pH值至9-13，完成一次脱硬处理；
高级氧化模块，其与一级脱硬池相连，且经一次脱硬处理后的废水经沉淀所得的一次脱硬处理液能进入高级氧化模块进行氧化处理，并得到高级氧化处理废水；
二级脱硬絮凝沉淀池，其与高级氧化模块相连，且经高级氧化模块处理所得的高级氧化处理废水能进入二级脱硬絮凝沉淀池内进行二次脱硬絮凝沉淀处理，经二次脱硬絮凝沉淀处理后的废水能进入蒸发系统；
三级药剂投加装置，其与二级脱硬絮凝沉淀池相连，且三级药剂投加装置能向二级脱硬絮凝沉淀池内先后投加碳酸钠、PAC、PAM，以实现脱硬、絮凝的目的；
所述高级氧化模块包括：
高级氧化反应池，其与一级脱硬池相连，且经一次脱硬处理后的废水经沉淀所得的一次脱硬处理液能进入高级氧化反应池内，并与过硫酸盐混合，以得到氧化中间废水；
氧化药剂投加装置，其与高级氧化反应池相连，且氧化药剂投加装置能向高级氧化反应池内投加过硫酸盐；
填料池，其分别与高级氧化反应池、二级脱硬絮凝沉淀池相连，其内设置有活性炭填料，且自高级氧化反应池进入填料池内的氧化中间废水能在填料池内进行高级氧化处理，得到高级氧化处理废水，经填料池处理所得的高级氧化处理废水能进入二级脱硬絮凝沉淀池内进行二次絮凝沉淀处理。
还包括污泥暂存池，所述污泥暂存池分别与一级絮凝沉淀池、一级脱硬池、二级脱硬絮凝沉淀池相连且一次混凝沉淀产生的污泥、一次脱硬处理产生的污泥、高级氧化处理产生的污泥、二次絮凝沉淀产生的污泥能进入污泥暂存池内进行收集。
所述高级氧化模块为2-10个，所述高级氧化模块之间采用并联设置。
（发明人：杨平;杨红梅;黄文凤;刘同远;曾文懿）