本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石油壓裂液廢水預(yù)處理方法。
背景技術(shù)：
目前，石油壓裂工藝是石油天然氣開采過程中一種改造油層滲流特性的工藝技術(shù)，同時也是油田用于增產(chǎn)、增注的一項主要措施。但是，在壓裂過程中，壓裂液破膠返排至地面形成大量壓裂廢水。返排廢水中含有從地層深處帶出的膠體和顆粒，也含有大量石油及壓裂液中的有機(jī)廢水和無機(jī)添加劑等污染物質(zhì)，如：瓜膠、甲醇、丙烯酸胺、硫代硫酸鈉等。壓裂液如果不能及時予以處理，存放過久會產(chǎn)生一定惡臭，影響周邊環(huán)境與當(dāng)?shù)鼐用竦慕】?。如果直接外排，由于廢水中上述中成分存在，對地表水是嚴(yán)重污染。
針對于石油壓裂液廢水，處理難度比較大，主要是由于壓裂廢水中含有瓜膠等各種添加劑。目前國內(nèi)外油田壓裂液廢水處理技術(shù)主要有：(1)、物理法：包括重力分離、離心、粗?；?、過濾、膜分離等，主要去除污水中石油和固體懸浮物；(2)、化學(xué)法：包括含有混凝沉淀法、化學(xué)轉(zhuǎn)化和中和法，主要用于去除污水中單獨采用物理法或者生物法去除的一部分膠體和溶解性物質(zhì)；(3)、物理化學(xué)法：主要包括氣浮法和吸附法兩種。(4)、生物法：目前國內(nèi)主要采用A./O法、接觸氧化、曝氣生物濾池(BAF)、SBR、UASB等處理方法。生物法較物理和化學(xué)法成本低、投資少，效率高，無二次污染，廣泛為各國所采用。但是油田壓裂液廢水可生化性差，內(nèi)部含有大量難講解物質(zhì)。限制了生物法的去除率，因此也是壓裂液生化法應(yīng)用的瓶頸。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種石油壓裂液廢水預(yù)處理方法，通過采用氣浮處理系統(tǒng)與臭氧處理系統(tǒng)設(shè)施，改變污水的可生化性，保證出水滿足污水處理標(biāo)準(zhǔn)。
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種石油壓裂液廢水預(yù)處理方法，包括如下步驟：
1)污水在氣浮處理系統(tǒng)的混合反應(yīng)區(qū)中先投加破膠劑，再投加絮凝劑和助凝劑，形成礬花，用于降低污水中膠體，陽離子，有機(jī)物；污水再流入氣浮機(jī)，經(jīng)過氣浮接觸區(qū)內(nèi)部的釋放器的釋放，氣浮接觸區(qū)外部為氣浮泥水分離區(qū)，氣浮接觸區(qū)內(nèi)部設(shè)有斜管填料，在氣浮泥水分離區(qū)進(jìn)行泥水分離；
2)氣浮處理系統(tǒng)出水再流入臭氧處理系統(tǒng)內(nèi)，加入臭氧催化氧化斷鏈，用于降解有機(jī)物，提高廢水可生化性，強(qiáng)氧化殺菌。
本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：臭氧處理系統(tǒng)設(shè)有曝氣區(qū)Ⅰ、反應(yīng)區(qū)Ⅰ、曝氣區(qū)Ⅱ和反應(yīng)區(qū)Ⅱ，氣浮處理系統(tǒng)出水管道通過曝氣區(qū)Ⅰ中部與曝氣區(qū)Ⅰ連通；曝氣區(qū)Ⅰ和反應(yīng)區(qū)Ⅰ通過底部進(jìn)水孔洞連通；反應(yīng)區(qū)Ⅰ和曝氣區(qū)Ⅱ通過中部孔洞連通；曝氣區(qū)Ⅱ和反應(yīng)區(qū)Ⅱ通過底部進(jìn)水孔洞連通；反應(yīng)區(qū)Ⅱ的上部設(shè)有出水口。
進(jìn)一步的，氣浮機(jī)為溶氣式氣浮機(jī)、渦凹?xì)飧C(jī)或者淺層氣浮機(jī)。
進(jìn)一步的，臭氧處理系統(tǒng)采用的是曝氣裝置，所述曝氣裝置為陶瓷管式微孔曝氣器。
進(jìn)一步的，加入臭氧催化氧化斷鏈中，臭氧投加量為每噸水20-55gO3，水力停留時間為2-5h。
進(jìn)一步的，氣浮處理系統(tǒng)出水的pH值為5.5-7.0。
進(jìn)一步的，破膠劑為JS-1，配制成3％的溶液，JS-1添加量為進(jìn)水量0.5％-1％；絮凝劑采用FeCl3，配制成10％FeCl3溶液，F(xiàn)eCl3投加量為進(jìn)水量的0.1％-0.5％；助凝劑采用PAM陰離子，配制成5‰PAM陰離子溶液，PAM陰離投加量為進(jìn)水量的1％-3％。
本發(fā)明的有益效果是：石油壓裂液廢水經(jīng)過氣浮處理系統(tǒng)后，出水進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)，可以去除污水中的難以降解的有機(jī)物，改善出水的可生化性，殺 滅細(xì)菌，較傳統(tǒng)強(qiáng)氧化性斷鏈節(jié)省大量藥劑費用，降低污泥產(chǎn)生量。出水可以和生化處理工藝聯(lián)合使用，從而使得石油壓裂液達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供的一種石油壓裂液廢水預(yù)處理方法，包括如下步驟：
1)污水在氣浮處理系統(tǒng)的混合反應(yīng)區(qū)中先投加破膠劑，再投加絮凝劑和助凝劑，形成礬花，用于降低污水中膠體，陽離子，有機(jī)物；污水再流入氣浮機(jī)，經(jīng)過氣浮接觸區(qū)內(nèi)部的釋放器的釋放，氣浮接觸區(qū)外部為氣浮泥水分離區(qū)，氣浮接觸區(qū)內(nèi)部設(shè)有斜管填料，在氣浮泥水分離區(qū)進(jìn)行泥水分離；
2)氣浮處理系統(tǒng)出水再流入臭氧處理系統(tǒng)內(nèi)，加入臭氧催化氧化斷鏈，用于降解有機(jī)物，提高廢水可生化性，強(qiáng)氧化殺菌。
臭氧處理系統(tǒng)設(shè)有曝氣區(qū)Ⅰ、反應(yīng)區(qū)Ⅰ、曝氣區(qū)Ⅱ和反應(yīng)區(qū)Ⅱ，氣浮處理系統(tǒng)出水管道通過曝氣區(qū)Ⅰ中部與曝氣區(qū)Ⅰ連通；曝氣區(qū)Ⅰ和反應(yīng)區(qū)Ⅰ通過底部進(jìn)水孔洞連通；反應(yīng)區(qū)Ⅰ和曝氣區(qū)Ⅱ通過中部孔洞連通；曝氣區(qū)Ⅱ和反應(yīng)區(qū)Ⅱ通過底部進(jìn)水孔洞連通；反應(yīng)區(qū)Ⅱ的上部設(shè)有出水口。
氣浮機(jī)為溶氣式氣浮機(jī)、渦凹?xì)飧C(jī)或者淺層氣浮機(jī)。
臭氧處理系統(tǒng)采用的是曝氣裝置，所述曝氣裝置為陶瓷管式微孔曝氣器。
進(jìn)水的水質(zhì)指標(biāo)如下，進(jìn)水進(jìn)入氣浮處理系統(tǒng)的混合反應(yīng)區(qū)，先投加破膠劑為JS-1，配制成3％的溶液，添加量為進(jìn)水量0.5％-1％，水力停留時間1分鐘；再投加絮凝劑FeCl3，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％溶液，投加量為進(jìn)水量的0.1％，水力停留時間為2分鐘；最后投加助凝劑PAM陰離子，分子量為800-1200萬，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)5‰溶液，投加量為進(jìn)水量的1％，水力停留時間為3分鐘。經(jīng)過三次加藥的污水自流進(jìn)入氣浮機(jī)，在氣浮泥水分離區(qū)進(jìn)行泥水分離，氣浮機(jī)的水 力停留時間為0.2分鐘。
氣浮處理系統(tǒng)出水的pH值為7.0，污水依次進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)曝氣區(qū)Ⅰ、反應(yīng)區(qū)Ⅰ、曝氣區(qū)Ⅱ、反應(yīng)區(qū)Ⅱ四個區(qū)間，水力停留時間分別為：0.3小時，0.6小時，0.4小時，0.7小時，每噸水投加20gO3。
表1石油壓裂液廢水預(yù)處理效果
石油壓裂液廢水經(jīng)過氣浮處理系統(tǒng)后，出水進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)，可以去除污水中的難以降解的有機(jī)物，改善出水的可生化性，殺滅細(xì)菌，較傳統(tǒng)強(qiáng)氧化性斷鏈節(jié)省大量藥劑費用，降低污泥產(chǎn)生量。出水可以和生化處理工藝聯(lián)合使用，從而使得石油壓裂液達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2
本實施例提供一種石油壓裂液廢水預(yù)處理方法，包括如下步驟：
1)污水在氣浮處理系統(tǒng)的混合反應(yīng)區(qū)中先投加破膠劑，再投加絮凝劑和助凝劑，形成礬花，用于降低污水中膠體，陽離子，有機(jī)物；污水再流入氣浮機(jī)，經(jīng)過氣浮接觸區(qū)內(nèi)部的釋放器的釋放，氣浮接觸區(qū)外部為氣浮泥水分離區(qū)，氣浮接觸區(qū)內(nèi)部設(shè)有斜管填料，在氣浮泥水分離區(qū)進(jìn)行泥水分離；
2)氣浮處理系統(tǒng)出水再流入臭氧處理系統(tǒng)內(nèi)，加入臭氧催化氧化斷鏈，用于降解有機(jī)物，提高廢水可生化性，強(qiáng)氧化殺菌。
臭氧處理系統(tǒng)設(shè)有曝氣區(qū)Ⅰ、反應(yīng)區(qū)Ⅰ、曝氣區(qū)Ⅱ和反應(yīng)區(qū)Ⅱ，氣浮處理系統(tǒng)出水管道通過曝氣區(qū)Ⅰ中部與曝氣區(qū)Ⅰ連通；曝氣區(qū)Ⅰ和反應(yīng)區(qū)Ⅰ通過底部進(jìn)水孔洞連通；反應(yīng)區(qū)Ⅰ和曝氣區(qū)Ⅱ通過中部孔洞連通；曝氣區(qū)Ⅱ和反應(yīng)區(qū)Ⅱ 通過底部進(jìn)水孔洞連通；反應(yīng)區(qū)Ⅱ的上部設(shè)有出水口。
氣浮機(jī)為溶氣式氣浮機(jī)、渦凹?xì)飧C(jī)或者淺層氣浮機(jī)。
進(jìn)水的水質(zhì)指標(biāo)如下，進(jìn)水進(jìn)入氣浮處理系統(tǒng)的混合反應(yīng)區(qū)，先投加破膠劑為JS-1，配制成3％的溶液，添加量為進(jìn)水量1％，水力停留時間2分鐘；再投加絮凝劑FeCl3，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％溶液，投加量為進(jìn)水量的0.5％，水力停留時間為5分鐘。再投加助凝劑PAM陰離子，分子量為800-1200萬，配置成質(zhì)量分?jǐn)?shù)5‰溶液，投加量為進(jìn)水量的3％，水力停留時間為6分鐘。經(jīng)過兩次加藥的污水自流進(jìn)入氣浮機(jī)，在氣浮泥水分離區(qū)進(jìn)行泥水分離，氣浮機(jī)的水力停留時間為0.8分鐘。
氣浮處理系統(tǒng)出水的pH值為5.5，污水依次進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)曝氣區(qū)Ⅰ、反應(yīng)區(qū)Ⅰ、曝氣區(qū)Ⅱ、反應(yīng)區(qū)Ⅱ四個區(qū)間，水力停留時間分別為：1小時，1.5小時，1小時，1.5小時，每噸水投加55gO3。
表2石油壓裂液廢水預(yù)處理效果
石油壓裂液廢水經(jīng)過氣浮處理系統(tǒng)后，出水進(jìn)入臭氧處理系統(tǒng)，可以去除污水中的難以降解的有機(jī)物，改善出水的可生化性，殺滅細(xì)菌，較傳統(tǒng)強(qiáng)氧化性斷鏈節(jié)省大量藥劑費用，降低污泥產(chǎn)生量。出水可以和生化處理工藝聯(lián)合使用，從而使得石油壓裂液達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。