公布日：2023.09.15
申请日：2022.03.03
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F3/02(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/10(2006.01)N
摘要
本申请公开了一种钻采废水蒸馏预处理方法，属于废水回收处理技术领域，用于矿井钻采过程中产生废水处理，包括废水的收集和调节、混凝-除硬-沉淀处理、电催化氧化处理、延时停留氯化处理、两级接触氧化池处理、生化沉淀池沉淀以及处理产物的利用。本发明利用电催化氧化法对钻采废水进行预处理，实现钻采废水中大分子有机物特别是表面活性剂的高效降解，同时可实现氨氮的高效去除，解决了高盐环境中生物及低温多效蒸馏工艺脱氨氮效率低的问题，同时充分利用电催化过程中产生的次氯酸盐氧化剂，提高了系统处理效率，提升了废水的可生化性，降低了运行成本。
权利要求书
1.一种钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：废水的收集和调节，将不同井钻采废水收集进入均质池进行混合，停留时间HRT为10～15天，并调节废水氯离子浓度为20000～25000mg/L；混凝-除硬-沉淀处理，将均质池中氯离子浓度符合要求的废水转至沉淀池中，先投加碱液调节废水pH为9～11.5，然后投加0.5%～2%的除硬剂控制废水中钙、镁离子浓度小于100mg/L，再投加0.01%～0.5%混凝剂进行絮凝并沉淀，得到沉淀池中的上清液；电催化氧化处理，沉淀池中的上清液通过管道混合器投加酸液调节废水pH为3~7后进入电催化氧化单元，控制电流密度0.05～0.1A/cm2，反应时间30～50min，进行电催化氧化处理；延时停留氯化处理，电催化氧化处理后进入折流式延时氧化反应单元，依靠电催化氧化过程中产生的次氯酸钠进行废水COD持续降解，停留时间HRT24～72h；两级接触氧化池处理，将折流式延时氧化反应单元处理后的水通过管道混合器添加碱液调节废水pH到7～8、添加亚硫酸氢钠调节废水ORP≤300mv后进入两级接触氧化池处理；生化沉淀池沉淀，两级接触氧化池处理后的溶液转至生化沉淀池进行沉淀处理；处理产物的利用，生化沉淀池的上清液进行低温多效蒸馏或经膜浓水后对浓水进行低温多效蒸馏；生化沉淀池的沉淀污泥回流到两级接触氧化池或作为剩余污泥进行无害化处置。
2.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于，还包括：电催化氧化处理时产生的废气处理；具体为：在电催化氧化单元上部设负压抽吸系统，吸收反应时产生的废气，并用氢氧化钠溶液吸收。
3.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：所述两级接触氧化池处理控制溶解氧浓度2～4.5mg/L，水温≥20℃，一级接触氧化单元HRT48～72h，二级接触氧化单元HRT24～48h。
4.如权利要求3所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：两级接触氧化池处理中的接触氧化采用组合填料，填料填充比80%。
5.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于，还包括：对折流式延时氧化反应单元处理后的水进行ORP测定，当ORP≤300mv时，废水直接进入两级接触氧化单元处理，当ORP≥300mv时添加亚硫酸氢钠，调节废水ORP≤300mv后进入两级接触氧化池处理。
6.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：所述调节废水PH的酸液为盐酸，碱液为氢氧化钠溶液。
7.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：通过不同类型废水的混配调节所述均质池中废水氯离子浓度。
8.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：所述除硬剂为碳酸钠和氢氧化钠的混合液。
发明内容
本申请的目的在于提高井钻采过程中产生废水处理的经济效益，保护矿井周围的土壤环境。
为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种钻采废水蒸馏预处理方法，包括以下步骤：废水的收集和调节，将不同井钻采废水收集进入均质池进行混合，停留时间HRT为10～15天，并调节废水氯离子浓度为20000～25000mg/L；混凝-除硬-沉淀处理，将均质池中氯离子浓度符合要求的废水转至沉淀池中，先投加碱液调节废水pH为9～11.5，然后投加0.5%～2%的除硬剂控制废水中钙、镁离子浓度小于100mg/L，再投加0.01%～0.5%混凝剂进行絮凝并沉淀，得到沉淀池中的上清液；电催化氧化处理，沉淀池中的上清液通过管道混合器投加酸液调节废水pH为3~7后进入电催化氧化单元，控制电流密度0.05～0.1A/cm2，反应时间30～50min，进行电催化氧化处理；延时停留氯化处理，电催化氧化处理后进入折流式延时氧化反应单元，依靠电催化氧化过程中产生的次氯酸钠进行废水COD持续降解，停留时间HRT24～72h；两级接触氧化池处理，将折流式延时氧化反应单元处理后的水通过管道混合器添加碱液调节废水pH到7～8、添加亚硫酸氢钠调节废水ORP≤300mv后进入两级接触氧化池处理；生化沉淀池沉淀，两级接触氧化池处理后的溶液转至生化沉淀池进行沉淀处理；处理产物的利用，生化沉淀池的上清液进行低温多效蒸馏或经膜浓水后对浓水进行低温多效蒸馏；生化沉淀池的沉淀污泥回流到两级接触氧化池或作为剩余污泥进行无害化处置。
作为一种优选，还包括：电催化氧化处理时产生的废气处理；具体为：在电催化氧化单元上部设负压抽吸系统，吸收反应时产生的废气，并用氢氧化钠溶液吸收。
作为另一种优选，所述两级接触氧化池处理控制溶解氧浓度2～4.5mg/L，水温≥20℃，一级接触氧化单元HRT48～72h，二级接触氧化单元HRT24～48h。
进一步优选，两级接触氧化池处理中的接触氧化采用组合填料，填料填充比80%。
作为另一种优选，还包括：对折流式延时氧化反应单元处理后的水进行ORP测定，当ORP≤300mv时，废水直接进入两级接触氧化单元处理，当ORP≥300mv时添加亚硫酸氢钠，调节废水ORP≤300mv后进入两级接触氧化池处理。
优选的，所述调节废水PH的酸液为盐酸、碱液为氢氧化钠溶液。
优选的，所述通过不同类型废水的混配调节均质池中废水氯离子浓度。
优选的，所述除硬剂为碳酸钠和氢氧化钠的混合液。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：（1）利用电催化氧化法对钻采废水进行预处理，实现钻采废水中大分子有机物特别是表面活性剂的高效降解，同时可实现氨氮的高效去除，解决了高盐环境中生物及低温多效蒸馏工艺脱氨氮效率低的问题，同时充分利用电催化过程中产生的次氯酸盐氧化剂，提高了系统处理效率，提升了废水的可生化性，降低了运行成本，同时解决了含表面活性剂废水好氧处理过程中泡沫大量产生的问题，通过电催化氧化协同生化处理实现废水高质量低成本处理，处理出水满足低温多效蒸馏及反渗透进水要求；（2）利用电催化氧化协同接触氧化处理工艺解决了高盐钻采废水生化处理中氨氮去除效果差，后端低温多效蒸馏对氨氮基本无去除效果的问题，解决高盐含氨氮废水蒸馏产水需要化学脱氨氮的问题，就可降低处理成本，缩短工艺流程；利用电催化氧化过程产生的次氯酸钠进行废水延时氧化，提升了处理效果，降低了药剂成本。
（发明人：罗平凯;胡志勇;邱林青;刘俊;欧辉;李长云;洛边克哈;孙大杰;罗岚;杨勇）