一種油氣田廢水脫鹽處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油氣田廢水脫鹽處理方法，包括：含鹽原水進(jìn)行混凝處理并進(jìn)行沉淀，得到上清液和沉淀污泥；沉淀污泥用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到壓濾液和填埋污泥，壓濾液送回原水池用于再處理；上清液進(jìn)行超濾處理得到預(yù)處理水；預(yù)處理水進(jìn)行納濾處理得到納濾膜產(chǎn)水和濃縮液，濃縮液經(jīng)過軟化處理后送回沉淀池內(nèi)，用于再次處理；納濾膜產(chǎn)水進(jìn)行電滲析膜處理，得到電滲析產(chǎn)水和電滲析濃水，電滲析濃水通過機(jī)械式蒸汽再壓縮（MVR）蒸發(fā)器和結(jié)晶器進(jìn)一步固化、結(jié)晶；以及電滲析產(chǎn)水進(jìn)行反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)外排的反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，反滲透濃水送入到納濾產(chǎn)水池內(nèi)再次進(jìn)行處理。本方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)含鹽廢水的低成本、穩(wěn)定化處理。
【專利說明】一種油氣田廢水脫鹽處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種油氣田廢水脫鹽處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]天然氣氣田開發(fā)會(huì)產(chǎn)生大量的氣田水，氣田水主要指采氣過程中隨天然氣從氣井中帶出的地層水以及在集、采氣過程中原料氣因壓力變化由分離器產(chǎn)生的凝析水，其顯著特征是含鹽量較高，某些地區(qū)每升水中鹽含量高達(dá)上百萬毫克。
[0003]由于含鹽量非常高，處理難度大，以往針對(duì)氣田廢水的處理大多數(shù)采用同層回注的辦法，但是這種方式由于存在一定的安全隱患，且回注又受地層選位和回注能力有限等因素的影響，故這種處理方式在實(shí)際工程應(yīng)用中難以大規(guī)模推廣。
[0004]對(duì)于含鹽廢水，常見的處理方式主要有反滲透法、蒸餾法，但常規(guī)的反滲透法處理的含鹽廢水，含鹽量不超過40000mg/L，且回收率不高，產(chǎn)生大量濃水，存在濃水二次處理的問題。
[0005]蒸餾法基本不受水質(zhì)限制，但是由于氣田水中氯離子含量普遍較高，對(duì)設(shè)備耐腐蝕性能要求高，故蒸餾法的總投資成本較大，且對(duì)供熱來源有一定要求，占地面積大，運(yùn)行成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種油氣田廢水脫鹽處理方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)含鹽廢水的低成本、穩(wěn)定化處理。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種油氣田廢水脫鹽處理方法，包括以下步驟:
1)將含鹽原水從原水池送到混凝反應(yīng)池，含鹽原水在混凝反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行混凝處理，并在沉淀池內(nèi)進(jìn)行沉淀，得到上清液和沉淀污泥；
2)沉淀污泥用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到壓濾液和填埋污泥，壓濾液送回原水池用于再處理，填埋污泥進(jìn)行填埋處理；
3)上清液在超濾產(chǎn)水池進(jìn)行超濾處理，得到預(yù)處理水；
4)預(yù)處理水在納濾產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行納濾處理，得到納濾膜產(chǎn)水和濃縮液，濃縮液在軟化池內(nèi)經(jīng)過軟化處理后送回沉淀池內(nèi)，用于再次處理；
5)納濾膜產(chǎn)水在電滲析產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行電滲析膜處理，得到電滲析產(chǎn)水和電滲析濃水，電滲析濃水通過機(jī)械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器和結(jié)晶器進(jìn)一步固化、結(jié)晶；以及
6)電滲析產(chǎn)水進(jìn)行反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)外排的反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，反滲透濃水送入到納濾產(chǎn)水池內(nèi)再次進(jìn)行處理。
[0008]本發(fā)明提供的油氣田廢水脫鹽處理方法，具有如下有益效果:
1.針對(duì)氣田廢水的高硬度特質(zhì)，采用納濾工藝除硬，能有效保證后續(xù)電滲析與反滲透膜的長期穩(wěn)定運(yùn)行，降低結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，且在電滲析將原水含鹽量降低到5000mg/L的情況下引入反滲透系統(tǒng)深度脫鹽，既能保證最終出水的水質(zhì)穩(wěn)定，又能大幅降低總投資成本。
[0009]2.通過納濾系統(tǒng)、電滲析與反滲透系統(tǒng)組合工藝來實(shí)現(xiàn)氣田廢水的減量化，具有穩(wěn)定性好，低污堵、水回收率高等優(yōu)點(diǎn)，氣田廢水脫鹽處理回收率可達(dá)70%以上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1所示為采用本發(fā)明的實(shí)施例1方法的一種油氣田廢水脫鹽處理系統(tǒng)。
[0011]

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0013]注:本發(fā)明下述的各個(gè)實(shí)施方式中的反應(yīng)池、水池、沉淀池均為方形或圓形的防滲水池。
[0014]實(shí)施例1:油氣田廢水脫鹽處理方法可以包括以下步驟:
1)將含鹽原水從原水池送到混凝反應(yīng)池，含鹽原水在混凝反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行混凝處理，并在沉淀池內(nèi)進(jìn)行沉淀，得到上清液和沉淀污泥；
2)沉淀污泥用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到壓濾液和填埋污泥，壓濾液送回原水池用于再處理，填埋污泥進(jìn)行填埋處理；
3)上清液在超濾產(chǎn)水池進(jìn)行超濾處理，得到預(yù)處理水；
4)預(yù)處理水在納濾產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行納濾處理，得到納濾膜產(chǎn)水和濃縮液，濃縮液在軟化池內(nèi)經(jīng)過軟化處理后送回沉淀池內(nèi)，用于再次處理；
5)納濾膜產(chǎn)水在電滲析產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行電滲析膜處理，得到電滲析產(chǎn)水和電滲析濃水，電滲析濃水通過機(jī)械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器和結(jié)晶器進(jìn)一步固化、結(jié)晶；以及
6)電滲析產(chǎn)水進(jìn)行反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)外排的反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，反滲透濃水送入到納濾產(chǎn)水池內(nèi)再次進(jìn)行處理。
[0015]實(shí)施例2:實(shí)施例1中的上清液在超濾產(chǎn)水池進(jìn)行超濾處理，得到預(yù)處理水的步驟可以包括:
上清液通過增壓泵吸水和高壓泵抽水進(jìn)入超濾產(chǎn)水池進(jìn)行超濾處理，在沉淀池和超濾產(chǎn)水池之間設(shè)有上清液管道，上清液在上清液管道內(nèi)進(jìn)行自清洗過濾處理，去除200微米以上的雜質(zhì)，然后進(jìn)行殺菌加藥處理，防止大量產(chǎn)生生物細(xì)菌，粘附超濾系統(tǒng)，影響超濾處理效果。
[0016]實(shí)施例3:實(shí)施例1或2中預(yù)處理水在納濾產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行納濾處理，得到納濾膜產(chǎn)水和濃縮液的步驟中可以包括:所述預(yù)處理水通過增壓泵吸水和高壓泵抽水進(jìn)入納濾產(chǎn)水池進(jìn)行納濾處理，在超濾產(chǎn)水池和納濾產(chǎn)水池之間設(shè)有預(yù)處理水管道，預(yù)處理水在所述預(yù)處理水管道內(nèi)進(jìn)行除垢處理，保證預(yù)處理水內(nèi)鈣離子的含量不高于50毫克/升，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)PH值處理，保證預(yù)處理水的PH值在6.(Γ7.5之間。
[0017]實(shí)施例4:實(shí)施例3中的預(yù)處理水管道內(nèi)設(shè)有管道混合器，預(yù)處理水并在管道混合器內(nèi)混合均勻以后通過納濾系統(tǒng)前置的保安過濾器進(jìn)行過濾處理后進(jìn)入納濾系統(tǒng)。
[0018]實(shí)施例5:實(shí)施例1或2中混凝反應(yīng)所用的混凝劑為聚合氯化招或氯化鐵,添加量為10毫克/升，混凝反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，啟動(dòng)攪拌裝置可以加大含鹽廢水的反應(yīng)速度和反應(yīng)效果。
[0019]實(shí)施例6:實(shí)施例1或2中混凝反應(yīng)所用的混凝劑為聚合氯化招或氯化鐵,添加量為50毫克/升，混凝反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，啟動(dòng)攪拌裝置可以加大含鹽廢水的反應(yīng)速度和反應(yīng)效果。
[0020]實(shí)施例7:實(shí)施例1或2中軟化處理所用的軟化劑為氫氧化鈉或碳酸鈉，添加量為
10暈克/升。
[0021]實(shí)施例8:實(shí)施例1或2中軟化處理所用的軟化劑為氫氧化鈉或碳酸鈉，添加量為
30暈克/升。
[0022]實(shí)施例9:實(shí)施例1或2中納濾膜產(chǎn)水處理可以采用頻繁倒極電滲析的方法進(jìn)行處理，倒極間隔為0.3h，運(yùn)行壓力為0.005MPa。
[0023]實(shí)施例10:實(shí)施例1或2中納濾膜產(chǎn)水處理可以采用頻繁倒極電滲析的方法進(jìn)行處理，倒極間隔為0.8h，運(yùn)行壓力為0.20MPa。
[0024]實(shí)施例11:實(shí)施例5中的原水池和混凝反應(yīng)之間設(shè)有管道混合器，含鹽原水由原水池經(jīng)泵提升后投加1ppm聚合氯化鋁或氯化鐵，利用管道混合器產(chǎn)生的微渦旋使藥劑快速、均勻分散到水體。
[0025]采用本發(fā)明的實(shí)施例1方法的一種油氣田廢水脫鹽處理系統(tǒng)如圖1所示，本系統(tǒng)的工作過程為:
原水池中的待處理廢水經(jīng)混凝加藥系統(tǒng)投加混凝劑后通過管道混合器進(jìn)入反應(yīng)池，反應(yīng)池?cái)嚢杈鶆虻膹U水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行澄清，沉淀池上清液經(jīng)過殺菌加藥系統(tǒng)加藥調(diào)節(jié)后進(jìn)入自清洗過濾器過濾，過濾后的水經(jīng)過超濾輸水泵進(jìn)入超濾系統(tǒng)，經(jīng)超濾系統(tǒng)處理后的水進(jìn)入到超濾產(chǎn)水箱中，超濾產(chǎn)水箱中的水經(jīng)增壓泵送至保安過濾器進(jìn)行過濾，濾后的水經(jīng)過高壓泵進(jìn)入到納濾系統(tǒng)進(jìn)行深度除硬，納濾產(chǎn)水進(jìn)入到納濾產(chǎn)水箱，納濾產(chǎn)水箱中的水經(jīng)增壓后進(jìn)入到電滲析系統(tǒng)進(jìn)行深度脫鹽處理，電滲析少量濃水進(jìn)入MVR蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)結(jié)晶固化，脫鹽水進(jìn)入電滲析產(chǎn)水箱，電滲析產(chǎn)水再經(jīng)反滲透系統(tǒng)處理后產(chǎn)水進(jìn)行回用或者達(dá)標(biāo)排放，少量濃水則進(jìn)入納濾產(chǎn)水箱，不產(chǎn)生外排濃水。
[0026]使用本方法處理油氣田廢水的例子如下:
某天然氣采集井，氣田廢水的PH為6.00，電導(dǎo)率為85000uS/cm，鈣硬度為901mg/L，鎂硬度為137mg/L，COD為1800mg/L，水量為60m3/天。該氣田廢水脫鹽工藝選用聚合氯化鋁為混凝劑，氫氧化鈉和碳酸鈉為軟化劑。
[0027]原水池的進(jìn)水流量為60m3/天，待處理廢水由原水池經(jīng)泵提升后投加1ppm聚合氯化鋁，利用管道混合器產(chǎn)生的微渦旋使藥劑快速、均勻分散到水體，有利于絮凝反應(yīng)的快速進(jìn)行，絮凝反應(yīng)后，進(jìn)入沉淀池，沉淀池上清液通過增壓泵輸送到超濾系統(tǒng)。
[0028]超濾產(chǎn)水流量5m3/h，產(chǎn)水進(jìn)入超濾產(chǎn)水箱，超濾裝置反洗水來自超濾產(chǎn)水箱，反洗水排放至原水池。納濾前設(shè)置保安過濾器，超濾產(chǎn)水經(jīng)過保安過濾器過濾并經(jīng)高壓泵增壓后，進(jìn)入納濾系統(tǒng)進(jìn)行脫鹽處理，納濾系統(tǒng)出力4.5m3/h，滲透液4m3/h，濃水0.5m3/h。納濾阻垢劑加藥量為3ppm。
[0029]經(jīng)納濾除硬后的滲透液4m3/h進(jìn)入電滲析系統(tǒng)進(jìn)行深度脫鹽處理，電滲析為頻繁倒極電滲析，倒極間隔為30min，運(yùn)行壓力為0.03MPa?0.07MPa，運(yùn)行電壓為25V，電流為32A，3.2m3/h電滲析產(chǎn)水達(dá)標(biāo)排放或回用，0.8m3/h濃水可進(jìn)入MVR蒸發(fā)器進(jìn)行結(jié)晶固化處理。
[0030]實(shí)驗(yàn)效果:原水經(jīng)超濾處理后COD為1500mg/L，濁度為0.3NTU,鈣硬度為901mg/L，鎂硬度為137mg/L，電導(dǎo)率為82000uS/cm ;經(jīng)納濾處理后的廢水，COD為400mg/L，鈣的硬度為82mg/L，鎂硬度為I lmg/L,電導(dǎo)率為75680us/cm ；電滲析產(chǎn)水電導(dǎo)率為700us/cm，濃水電導(dǎo)率為126135us/cm，電滲析脫鹽率為60%，MVR蒸發(fā)器出料濃度為70%，料液進(jìn)入結(jié)晶器實(shí)現(xiàn)完全結(jié)晶。
[0031]本發(fā)明的油氣田廢水脫鹽處理方法采用納濾、電滲析與反滲透深度脫鹽組合工藝能夠穩(wěn)定運(yùn)行，結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)小，膜系統(tǒng)清洗周期長，針對(duì)高含鹽廢水系統(tǒng)回收率能夠穩(wěn)定保持在60%以上，MVR蒸發(fā)與結(jié)晶系統(tǒng)則最終解決膜系統(tǒng)濃水去向，從根本上實(shí)現(xiàn)氣田廢水的完全脫鹽。
[0032]雖然以上述較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出了詳細(xì)的描述，但并非用上述實(shí)施例限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案所給出的技術(shù)特征和范圍的情況下，對(duì)技術(shù)特征所作的增加、以本領(lǐng)域一些同樣內(nèi)容的替換，均應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種油氣田廢水脫鹽處理方法，其特征是，包括: 1)將含鹽原水從原水池送到混凝反應(yīng)池，含鹽原水在混凝反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行混凝處理，并在沉淀池內(nèi)進(jìn)行沉淀，得到上清液和沉淀污泥； 2)所述沉淀污泥用板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到壓濾液和填埋污泥，所述壓濾液送回原水池用于再處理，所述填埋污泥進(jìn)行填埋處理； 3)所述上清液在超濾產(chǎn)水池進(jìn)行超濾處理，得到預(yù)處理水； 4)所述預(yù)處理水在納濾產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行納濾處理，得到納濾膜產(chǎn)水和濃縮液，所述濃縮液在軟化池內(nèi)經(jīng)過軟化處理后送回沉淀池內(nèi)，用于再次處理； 5)所述納濾膜產(chǎn)水在電滲析產(chǎn)水池內(nèi)進(jìn)行電滲析膜處理，得到電滲析產(chǎn)水和電滲析濃水，所述電滲析濃水通過機(jī)械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器和結(jié)晶器進(jìn)一步固化、結(jié)晶；以及 6)所述電滲析產(chǎn)水進(jìn)行反滲透處理，得到達(dá)標(biāo)外排的反滲透產(chǎn)水和反滲透濃水，所述反滲透濃水送入到納濾產(chǎn)水池內(nèi)再次進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述上清液通過增壓泵吸水和高壓泵抽水進(jìn)入超濾產(chǎn)水池進(jìn)行超濾處理，在沉淀池和超濾產(chǎn)水池之間設(shè)有上清液管道，上清液在所述上清液管道內(nèi)進(jìn)行自清洗過濾處理，去除200微米以上的雜質(zhì)，然后進(jìn)行殺菌加藥處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是，所述預(yù)處理水通過增壓泵吸水和高壓泵抽水進(jìn)入納濾產(chǎn)水池進(jìn)行納濾處理,在超濾產(chǎn)水池和納濾產(chǎn)水池之間設(shè)有預(yù)處理水管道，預(yù)處理水在所述預(yù)處理水管道內(nèi)進(jìn)行除垢處理，保證預(yù)處理水內(nèi)鈣離子的含量不高于50毫克/升，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)PH值處理，保證預(yù)處理水的PH值在6.(Γ7.5之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是，所述預(yù)處理水在進(jìn)入納濾產(chǎn)水池之前進(jìn)行過濾處理，所述預(yù)處理水管道內(nèi)設(shè)有管道混合器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是，所述混凝反應(yīng)所用的混凝劑為聚合氯化鋁或氯化鐵，添加量為1(Γ50毫克/升，所述混凝反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是，所述軟化處理所用的軟化劑為氫氧化鈉或碳酸鈉，添加量為1(Γ30毫克/升。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是，所述納濾膜產(chǎn)水處理采用頻繁倒極電滲析的方法進(jìn)行處理，倒極間隔為0.3-0.8h，運(yùn)行壓力為0.005MPa?0.20MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是，所述原水池和混凝反應(yīng)之間設(shè)有管道混合器，含鹽原水由原水池經(jīng)泵提升后投加1ppmPAC,利用管道混合器產(chǎn)生的微渦旋使藥劑快速、均勻分散到水體。
【文檔編號(hào)】C02F103/10GK104276702SQ201410589996
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】吳華, 喻科, 馮海波, 尹衛(wèi)東 申請(qǐng)人:成都恩承油氣有限公司, 四川蓉瑞華寶科技有限公司