專利名稱：一種基于投加復(fù)合菌劑的鉆井廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理油氣田鉆井廢水的方法。
背景技術(shù)：
石油與天然氣勘探開發(fā)過程會產(chǎn)生大量污染物，鉆井廢水是主要污染物之一。該廢水是鉆井液的高倍稀釋液和油類的混合物，含有鉆井過程中人為加入的具有不同用途的化學(xué)添加劑。從環(huán)境指標來看，其主要污染物為有機物、懸浮物、酸堿物、油類和重金屬。若不采用適當?shù)姆椒ㄌ幚?，將對環(huán)境造成極大的危害。鉆井廢水中的色度高，通常呈紅褐色或黑褐色；懸浮物濃度高，并且呈膠體狀態(tài)非常穩(wěn)定；COD含量高，常超標幾十到幾百倍。另外，鉆井廢水還高度分散、周期短、流動性大、 日產(chǎn)出量小、由于地層差異及不同的鉆井工藝等原因，各鉆井廢水水質(zhì)差異大。我國于上世紀80年代初開始對鉆井廢水的處理進行研究，在約30年的研究過程中取得了一定的成果。目前鉆井廢水處理的技術(shù)主要有混凝沉淀與氣浮、催化氧化、生物處理、吸附、膜處理等。上述提到的技術(shù)在鉆井廢水處理應(yīng)用中，存在的主要問題有(1)單純采用物化處理，成本很高，且出水水質(zhì)很難達到國家排放標準；( 采用生化處理，由于鉆井廢水的成分復(fù)雜，水質(zhì)變化大，難降解，在生化處理時需要培養(yǎng)馴化，處理時間長，處理效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于鉆井廢水處理的方法，能夠降低成本，縮短處理時間，提高處理效果。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)鉆井廢水中含有的化學(xué)添加劑，由于其本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和生物陌生性，很難在短時間內(nèi)被常規(guī)生物處理系統(tǒng)中的微生物利用而降解，使處理系統(tǒng)的出水水質(zhì)惡化，達不到排放標準。只要是在自然界中固有存在的有機物，都能找到可使之降解和轉(zhuǎn)化的專有高效微生物；人工合成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物，需要通過目標污染物來馴化環(huán)境中的微生物，誘導(dǎo)使其產(chǎn)生相應(yīng)酶系來降解，即可獲得能夠降解人工合成化合物的高效微生物。因此，通過向處理系統(tǒng)中投加高效菌可以提高鉆井廢水中難降解有機物的降解效率。由于地層差異及鉆井工藝不同等原因，各鉆井廢水水質(zhì)差異大，很難找到一種或幾種菌種對所有鉆井廢水都有很好的處理效果。因此，需要根據(jù)鉆井液中添加的化學(xué)處理劑的種類和數(shù)量把鉆井廢水劃分成不同的類型，針對每一類型鉆井廢水開發(fā)出相應(yīng)的高效菌種。天然的水體和土壤是微生物的大本營，存在著數(shù)量巨大的各種各樣微生物，在遭受有毒有害的有機物污染后，可出現(xiàn)一個天然的馴化選擇過程，使適合的微生物不斷增長繁殖、數(shù)量不斷增多。本發(fā)明從特定類型的鉆井廢水或周邊環(huán)境中篩選分離出適宜降解特定有機物的菌株，再通過培養(yǎng)馴化和誘導(dǎo)等技術(shù)手段選育得到高效菌株，然后通過復(fù)配的方法制成固體菌劑。在同樣類型的鉆井廢水中投加該固體菌劑，無需進行長時間的生物馴化，極大縮短處理時間，且可以有針對性、有效地降解目標污染物，無需延長原系統(tǒng)中水力停留時間而達到較好的去除效果。由于鉆井廢水成分復(fù)雜，色度高、懸浮物濃度高、COD含量高、難生物降解，不宜直接采用生化處理，需要在前端引入物化處理?；瘜W(xué)混凝法工藝簡單、靈活，對懸浮物、膠體去除率高，將其作為一級處理。鉆井廢水經(jīng)混凝沉淀處理后，有機物含量和色度還很高，需要用其他物化方法做進一步處理。微電解能去除部分有機物，而且能改變有機物的結(jié)構(gòu)，提高可生化性。在微電解反應(yīng)器中加入H2O2，由于生成的!^2+能夠作為催化劑強化H2A的氧化能力，形成i^enton試劑，大大減輕后續(xù)工藝的有機負荷。為了適應(yīng)現(xiàn)場操作，在微電解的后面使用斜管沉淀、快速過濾工藝。斜管沉淀強化沉淀效果，快速過濾可去除吸附有大量有機物的固體懸浮物和膠態(tài)物質(zhì)，減輕后續(xù)生化處理的負荷。綜上，本發(fā)明的技術(shù)方案是鉆井廢水首先經(jīng)混凝沉淀、微電解、催化氧化、斜板沉淀、快濾塔過濾處理后，再經(jīng)生化反應(yīng)器處理，在生化反應(yīng)器中投加復(fù)合菌劑，生化出水經(jīng)終沉后達標排放。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點及突出效果(1)處理成本低由于采用物化和生化的組合工藝，不需要向鉆井廢水中加大量的氧化劑，也不需要采用活性炭吸附等深度處理工藝，因此處理成本大幅降低。(2)處理速度快由于向生化處理裝置中投加高效菌劑后，不需要培養(yǎng)馴化，只需要擴大培養(yǎng)后即可正常運行，處理速度快、周期短。(3)處理效果好由于投加的特種高效菌劑，對鉆井廢水中的污染物有很強的針對性，能夠有效地進行降解，極大地提高了處理效果。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。圖中，1、污水池，2、污水泵，3混凝劑槽，4、計量泵，5、助凝劑槽，6、計量泵，7、管道混合器，8、混凝沉淀池，9、酸液槽，10、計量泵，11、微電解反應(yīng)器，12、雙氧水槽，13、計量泵， 14、中間沉淀池，15、堿液槽，16、計量泵，17、快濾塔，18、污水泵，19、生化反應(yīng)器，20、絮凝劑槽，21、計量泵，22、終沉池。
具體實施例方式為清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過具體實施方式
，并結(jié)合其附圖，對本方案進行闡述。系統(tǒng)運行前，根據(jù)鉆井廢水的類型選用相應(yīng)的固體菌劑，在生化反應(yīng)器19中投加該菌劑，接種量0. 1%，通過采用投加營養(yǎng)、悶曝，然后再緩慢進水的方式使生化反應(yīng)器19中的污泥濃度達到2000 4000mg/L，此后系統(tǒng)即可連續(xù)正常運行。正常運行時，用污水泵2將鉆井廢水從污水池1中提升流入管道混合器7，用計量泵4將混凝劑槽3中的濃度為5% 30%的PAC溶液加入到管道混合器7的入口，利用管道混合器7進行充分混合，用計量泵6將助凝劑槽5中的濃度為1%。PAM溶液加入到管道混合器7的出口。經(jīng)混凝反應(yīng)后的廢水流入混凝沉淀池8進行沉淀，水力停留時間30
460mino經(jīng)沉淀后的廢水流入微電解反應(yīng)器11，用計量泵10將酸液槽9中的稀硫酸溶液加入到微電解反應(yīng)器11的進水區(qū)，調(diào)節(jié)PH為3，用計量泵13將雙氧水槽12中濃度為30%的雙氧水加入到微電解反應(yīng)器11中，雙氧水的加入量為微電解反應(yīng)器進水COD的1 2倍， 微電解反應(yīng)器11的水力停留時間為1 池。處理后的廢水流入中間沉淀池14，用計量泵 16將堿液槽15中的10% 30% NaOH溶液加入到中間沉淀池14的進水區(qū)，調(diào)節(jié)pH為8進行沉淀，水力停留時間為30 60min。經(jīng)沉淀后的廢水流入快濾塔17進行過濾處理，出水用污水泵18提升到生物反應(yīng)器19，水力停留時間2 4h。生化反應(yīng)的出水流入終沉池22 進行沉淀，用計量泵21將絮凝劑槽20中的濃度為1%。PAM溶液加入到終沉池22的進水區(qū)， 終沉池22的水力停留時間30 60min。處理后的出水達標排放。
權(quán)利要求
1.一種基于投加復(fù)合菌劑的鉆井廢水處理方法，其特征是在鉆井廢水生化反應(yīng)器中投加復(fù)合菌劑，改善廢水中難降解有機物的生物處理效果，提高系統(tǒng)的處理能力。
2.根據(jù)權(quán)利1要求的復(fù)合菌劑，其特征是根據(jù)選育出的菌株各自的生理生化特征和作用特點，通過復(fù)配的方法制成的固體菌劑。
3.根據(jù)權(quán)利2要求的菌株，其特征是針對不同類型的鉆井泥漿，從自然環(huán)境中分離得到微生物菌株，再通過培養(yǎng)馴化和誘導(dǎo)等技術(shù)手段選育得到。
4.根據(jù)權(quán)利1要求的處理方法，其特征是在前端配套使用物化處理方法，去除鉆井廢水中的懸浮物、礦物油和部分有機物，以提高廢水的可生化性和降低生物反應(yīng)器的有機負荷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于投加復(fù)合菌劑的鉆井廢水處理方法，利用投加高效菌種可以充分發(fā)揮微生物的潛力，改善難降解有機物的生物處理效果，提高廢水處理系統(tǒng)的處理能力的技術(shù)原理，采用混凝沉淀、微電解、催化氧化等物化方法與包括活性污泥、膜生物反應(yīng)器在內(nèi)的生物處理方法配套的集成組合工藝對鉆井廢水進行處理，處理后的廢水可達標排放。本發(fā)明具有成本低，處理速度快，處理效果好，操作簡單的特點。
文檔編號C02F9/14GK102424483SQ20111033283
公開日2012年4月25日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者安國慶, 張巨榮, 鄭先俊 申請人:陜西大中實業(yè)有限公司