專利名稱：油氣田高含鹽廢水集成處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油、天然氣勘探、采輸中油氣田高含鹽廢水的處理方法，特別是油氣田高含鹽廢水集成處理的方法。
背景技術(shù)：
近年來，人們對能源的需求量逐漸增加，油氣田勘探力度也不斷加大，隨之產(chǎn)生的廢水量也逐年增加。油氣田廢水中含有大量有機(jī)物,COD含量高達(dá)幾萬mg/L，另外鹽含量也很高，有些地區(qū)每升水中鹽達(dá)到含量高達(dá)上百萬毫克。常規(guī)的化學(xué)混凝、氧化法無法去除水中溶解性的鹽，廢水中Na、K、Cl等離子仍然存在。高含鹽廢水如果直接排放，可能造成土地鹽潰化、土壤板結(jié)、農(nóng)作物爛根、死苗等。目前處理含鹽廢水的方法主要有焚燒法、電滲析、 反滲透法、蒸餾法、回注法等，但蒸餾法、焚燒法的運(yùn)行成本太高，電滲析法由于進(jìn)水條件苛刻，而受到一定限制·，回注法又受地層選位和回注能力有限等因素的影響，在實(shí)際中很難推廣。目前反滲透法主要用于鹽含量小于30000mg/L的水質(zhì)，低溫多效蒸餾技術(shù)對進(jìn)水水質(zhì)基本無要求，但蒸懼技術(shù)相對能耗較高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有處理技術(shù)的不足，提供一種對油氣田高含鹽廢水處理效果好，節(jié)約能源的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法。
本發(fā)明的解決方案是一種油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特點(diǎn)是包括以下步驟a、在廢水中加入硬水軟化劑和絮凝劑，硬水軟化劑加入重量為每立方米廢水加入 O. 5-0. 9kg，絮凝劑加入重量為每立方米廢水加入1. 5-3. Okg ；b、將上述廢水依次用石英砂過濾器和精密過濾器過濾，再用超濾膜過濾，然后進(jìn)行反滲透脫鹽處理；C、反滲透脫鹽處理中未滲透的廢水進(jìn)行低溫多效蒸餾處理。
本發(fā)明的解決方案中通過向廢水中加入硬水軟化劑，使硬水中的鈣、鎂離子沉淀析出，進(jìn)而降低水中的硬度使其達(dá)到硬水軟化的目的。加入絮凝劑使廢水中的有機(jī)物等凝結(jié)，在超濾膜過濾中達(dá)到去除廢水中COD含量的目的，即通過超濾膜表面的微孔篩選可截留分子量較大的物質(zhì)；當(dāng)被處理水借助于外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時(shí)，水分子和分子量小的溶質(zhì)透過膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于篩分作用被截留，從而使水得到凈化；也就是說，當(dāng)水通過超濾膜后，可將水中含有的大部分膠體除去，同時(shí)可去除大量的有機(jī)物等。通過石英砂過濾器和精密過濾器過濾，其作用是去除原水中微小懸浮物和膠體狀物，使超濾出水SDI指標(biāo)達(dá)到反滲透系統(tǒng)給水要求。通過反滲透脫鹽處理后，大約 30%滲透出的水達(dá)標(biāo)排放或再利用，70%濃水進(jìn)入低溫多效蒸餾處理。通過低溫多效蒸餾處理，可使廢水全部達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)大大節(jié)約能源。
本發(fā)明的解決方案中低溫多效蒸餾處理方法是a、在油氣田高氯廢水中加入石膏,石膏加入量為每升廢水加入重量15_40g；b、廢水預(yù)熱后進(jìn)入低溫多效蒸餾室，低溫多效蒸餾室至少兩級，第一級低溫多效蒸餾室通過蒸汽熱源對廢水進(jìn)行蒸餾，控制蒸發(fā)溫度在100—105 °C，真空度O. 09 MPa-O. 12 MPa ；C、在第一級低溫多效蒸餾室產(chǎn)生的蒸汽再輸送到第二級低溫多效蒸餾室對廢水進(jìn)行蒸餾，控制第二級低溫多效蒸餾室蒸發(fā)溫度比第一級低溫多效蒸餾室蒸發(fā)溫度降低 18-220C，真空度為第一級低溫多效蒸餾室的一半，依此類推，后一級低溫多效蒸餾室利用前一級低溫多效蒸餾室產(chǎn)生的蒸汽，控制蒸發(fā)溫度比前一級蒸發(fā)溫度降18-22°C，真空度為前一級低溫多效蒸餾室的一半；低溫多效蒸餾室采用四級時(shí)第一級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為102°C，真空度為O. 109Mpa ;第二級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為84°C，真空度為O. 056Mpa ;第三級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為65°C，真空度為O. 025Mpa;第四級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為46°C，真空度為O. OlMpa ；d、末級蒸汽被冷凝后回收，末級低溫多效蒸餾室中未蒸餾的廢水利用離心分離裝置實(shí)現(xiàn)廢水和鹽類的分離。
本發(fā)明的解決方案中硬水軟化劑為氫氧化鹽和碳酸鹽。碳酸鹽可為碳酸鈉，氫氧化鹽為可氫氧化鈣或氫氧化鈉。
本發(fā)明的解決方案中絮凝劑為硫酸鋁或聚合氯化鋁。
本發(fā)明的解決方案中可在每立方米廢水中加入硬水軟化劑和絮凝劑同時(shí)加入重量O. 001-0. 002kg的助凝劑，助凝劑采用聚丙烯酰胺。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明通過反滲透與低溫多效蒸餾集成技術(shù)處理高含鹽廢水。前端采用反滲透膜技術(shù)對水質(zhì)進(jìn)行處理，通過向廢水中加入硬水軟化劑，使硬水中的鈣、鎂離子沉淀析出。加入絮凝劑使廢水中的有機(jī)物等凝結(jié)，在超濾膜過濾中去除廢水COD含量。通過石英砂過濾器和精密過濾器過濾，去除原水中的微小懸浮物和膠體狀物，使超濾出水SDI 指標(biāo)達(dá)到反滲透系統(tǒng)給水要求。通過反滲透脫鹽處理使油氣田高鹽廢水達(dá)到排放要求。處理后淡水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，濃水進(jìn)一步以低溫多效蒸餾技術(shù)處理。利用低溫多效蒸餾室前效的蒸汽輸送到后效進(jìn)一步利用，同時(shí)控制每一效蒸餾室真空度，使其后一效為前一效的一半，相應(yīng)廢水的蒸發(fā)溫度逐效降低，達(dá)到節(jié)約能源的目的，比現(xiàn)有的蒸餾廢水方法大大節(jié)約能源。低溫多效蒸餾室可實(shí)現(xiàn)廢水和鹽類的分離，廢水經(jīng)澄清、過濾，其中的石膏、有機(jī)物等雜質(zhì)進(jìn)入高溫焚燒，液體進(jìn)行回注處理。分離后的鹽類作為工業(yè)鹽被回收利用，石膏、有機(jī)物等雜質(zhì)進(jìn)入高溫焚燒，未被蒸發(fā)液體進(jìn)行回注再蒸餾處理，從而實(shí)現(xiàn)了廢水無害化處理。 本發(fā)明通過反滲透脫鹽處理后，大約30%滲透出的水達(dá)標(biāo)排放或再利用，70%濃水進(jìn)入低溫多效蒸餾處理，使廢水全部達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理效果好，同時(shí)大大節(jié)約廢水處理中能源消耗。


圖1是實(shí)施例中處理水質(zhì)指標(biāo)；圖2是實(shí)施例中處理后廢水各項(xiàng)性能指標(biāo)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種油氣田高含鹽廢水集成處理的方法處理每立方米水投加藥劑量按以下配方氫氧化鈣0.8 kg,硫酸鋁2.5 kg,碳酸鈉 00.7 kg,聚丙烯酰胺0.002 kg，通過超濾膜過濾后依次用石英砂過濾器和精密過濾器過濾，然后用反滲透復(fù)合膜過濾。處理水質(zhì)指標(biāo)如圖1所示反滲透產(chǎn)生的淡水達(dá)標(biāo)排放后，濃水進(jìn)一步采用低溫多效蒸餾處理。
低溫多效蒸餾處理采用四效低溫多效蒸餾室，用2噸蒸汽鍋爐供蒸汽，在廢水加入石膏，石膏加入量為每升廢水加10. 49g,相應(yīng)處理過程中各參數(shù)及性能指標(biāo)如圖2所示。
處理后廢水各項(xiàng)性能指標(biāo)如下 蒸餾水中氯化物16mg/L ;蒸餾水中COD 3mg/L ;工業(yè)鹽(NaCL%)的純度99. 2%。
權(quán)利要求
1.一種油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于包括以下步驟a、在廢水中加入硬水軟化劑和絮凝劑，硬水軟化劑加入重量為每立方米廢水加入O.5-0. 9kg，絮凝劑加入重量為每立方米廢水加入1. 5-3. Okg ；b、將上述廢水依次用石英砂過濾器和精密過濾器過濾，再用超濾膜過濾，然后進(jìn)行反滲透脫鹽處理；C、反滲透脫鹽處理中未滲透的廢水進(jìn)行低溫多效蒸餾處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于低溫多效蒸餾處理方法是a、在油氣田高氯廢水中加入石膏,石膏加入量為每升廢水加入重量15-40g；b、廢水預(yù)熱后進(jìn)入低溫多效蒸餾室，低溫多效蒸餾室至少兩級，第一級低溫多效蒸餾室通過蒸汽熱源對廢水進(jìn)行蒸餾，控制蒸發(fā)溫度在100—105 °C，真空度O. 09 MPa-O. 12 MPa ；C、在第一級低溫多效蒸餾室產(chǎn)生的蒸汽再輸送到第二級低溫多效蒸餾室對廢水進(jìn)行蒸餾，控制第二級低溫多效蒸餾室蒸發(fā)溫度比第一級低溫多效蒸餾室蒸發(fā)溫度降低 18-22°C，真空度為第一級低溫多效蒸餾室的一半，依此類推，后一級低溫多效蒸餾室利用前一級低溫多效蒸餾室產(chǎn)生的蒸汽，控制蒸發(fā)溫度比前一級蒸發(fā)溫度降18-22°C，真空度為前一級低溫多效蒸懼室的一半；d、末級蒸汽被冷凝后回收，末級低溫多效蒸餾室中未蒸餾的廢水利用離心分離裝置實(shí)現(xiàn)廢水和鹽類的分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于第一級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為102°C，真空度為O. 109Mpa ;第二級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為84°C，真空度為O. 056Mpa ;第三級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為65°C，真空度為O. 025Mpa;第四級低溫多效蒸餾室中控制蒸發(fā)溫度為46°C，真空度為O. OlMpa0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于硬水軟化劑為氫氧化鹽和碳酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于絮凝劑為硫酸招或聚合氣化招。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于碳酸鹽為碳酸鈉，氫氧化鹽為氫氧化鈣或氫氧化鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣田高含鹽廢水集成處理的方法，其特征在于在每立方米廢水中加入硬水軟化劑和絮凝劑同時(shí)加入重量O. 001-0. 002kg的助凝劑，助凝劑采用聚丙烯酰胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油、天然氣勘探、采輸中油氣田高含鹽廢水的集成處理的方法。包括以下步驟a、在廢水中加入硬水軟化劑和絮凝劑，硬水軟化劑加入重量為每立方米廢水加入0.5-0.9kg，絮凝劑加入重量為每立方米廢水加入1.5-3.0kg；b、將上述廢水依次用石英砂過濾器和精密過濾器過濾，再用超濾膜過濾，然后進(jìn)行反滲透脫鹽處理；c、反滲透脫鹽處理中未滲透的廢水進(jìn)行低溫多效蒸餾處理。本發(fā)明通過反滲透脫鹽處理后，大約30%滲透出的水達(dá)標(biāo)排放，70%濃水進(jìn)入低溫多效蒸餾處理，使廢水全部達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，廢水處理效果好，同時(shí)大大節(jié)約廢水處理中能源消耗。
文檔編號C02F9/10GK102992528SQ201110273008
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者卜文海, 姚兵, 莊成均, 汪廷洪, 王官均, 王晗, 周婷 申請人:四川仁智石化科技有限責(zé)任公司