CN102992528A - 油气田高含盐废水集成处理的方法 - Google Patents

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汪廷洪
王官均
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周婷
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Abstract

本发明涉及一种石油、天然气勘探、采输中油气田高含盐废水的集成处理的方法。包括以下步骤：a、在废水中加入硬水软化剂和絮凝剂，硬水软化剂加入重量为每立方米废水加入0.5-0.9kg，絮凝剂加入重量为每立方米废水加入1.5-3.0kg；b、将上述废水依次用石英砂过滤器和精密过滤器过滤，再用超滤膜过滤，然后进行反渗透脱盐处理；c、反渗透脱盐处理中未渗透的废水进行低温多效蒸馏处理。本发明通过反渗透脱盐处理后，大约30%渗透出的水达标排放，70%浓水进入低温多效蒸馏处理，使废水全部达到排放标准，废水处理效果好，同时大大节约废水处理中能源消耗。

Description

油气田高含盐废水集成处理的方法
技术领域
本发明涉及一种石油、天然气勘探、采输中油气田高含盐废水的处理方法，特别是油气田高含盐废水集成处理的方法。
背景技术
近年来，人们对能源的需求量逐渐增加，油气田勘探力度也不断加大，随之产生的废水量也逐年增加。油气田废水中含有大量有机物，COD含量高达几万mg/L，另外盐含量也很高，有些地区每升水中盐达到含量高达上百万毫克。常规的化学混凝、氧化法无法去除水中溶解性的盐，废水中Na、K、Cl等离子仍然存在。高含盐废水如果直接排放，可能造成土地盐渍化、土壤板结、农作物烂根、死苗等。目前处理含盐废水的方法主要有焚烧法、电渗析、反渗透法、蒸馏法、回注法等，但蒸馏法、焚烧法的运行成本太高，电渗析法由于进水条件苛刻，而受到一定限制，回注法又受地层选位和回注能力有限等因素的影响，在实际中很难推广。目前反渗透法主要用于盐含量小于30000mg/L的水质，低温多效蒸馏技术对进水水质基本无要求，但蒸馏技术相对能耗较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有处理技术的不足，提供一种对油气田高含盐废水处理效果好，节约能源的油气田高含盐废水集成处理的方法。
本发明的解决方案是：一种油气田高含盐废水集成处理的方法，其特点是包括以下步骤：
a、在废水中加入硬水软化剂和絮凝剂，硬水软化剂加入重量为每立方米废水加入0.5-0.9kg，絮凝剂加入重量为每立方米废水加入1.5-3.0kg；
b、将上述废水依次用石英砂过滤器和精密过滤器过滤，再用超滤膜过滤，然后进行反渗透脱盐处理；
c、反渗透脱盐处理中未渗透的废水进行低温多效蒸馏处理。
本发明的解决方案中通过向废水中加入硬水软化剂，使硬水中的钙、镁离子沉淀析出，进而降低水中的硬度使其达到硬水软化的目的。加入絮凝剂使废水中的有机物等凝结，在超滤膜过滤中达到去除废水中COD含量的目的，即通过超滤膜表面的微孔筛选可截留分子量较大的物质；当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到净化；也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体除去，同时可去除大量的有机物等。通过石英砂过滤器和精密过滤器过滤，其作用是去除原水中微小悬浮物和胶体状物，使超滤出水SDI指标达到反渗透系统给水要求。通过反渗透脱盐处理后，大约30%渗透出的水达标排放或再利用，70%浓水进入低温多效蒸馏处理。通过低温多效蒸馏处理，可使废水全部达到排放标准，同时大大节约能源。
本发明的解决方案中低温多效蒸馏处理方法是：
a、在油气田高氯废水中加入石膏，石膏加入量为每升废水加入重量15-40g；
b、废水预热后进入低温多效蒸馏室, 低温多效蒸馏室至少两级，第一级低温多效蒸馏室通过蒸汽热源对废水进行蒸馏，控制蒸发温度在100—105℃，真空度0.09 MPa—0.12 MPa；
c、在第一级低温多效蒸馏室产生的蒸汽再输送到第二级低温多效蒸馏室对废水进行蒸馏，控制第二级低温多效蒸馏室蒸发温度比第一级低温多效蒸馏室蒸发温度降低18-22℃，真空度为第一级低温多效蒸馏室的一半，依此类推,后一级低温多效蒸馏室利用前一级低温多效蒸馏室产生的蒸汽，控制蒸发温度比前一级蒸发温度降18-22℃，真空度为前一级低温多效蒸馏室的一半；低温多效蒸馏室采用四级时第一级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为102℃，真空度为0.109Mpa；第二级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为84℃，真空度为0.056Mpa；第三级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为65℃，真空度为0.025Mpa;第四级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为46℃，真空度为0.01Mpa；
d、末级蒸汽被冷凝后回收，末级低温多效蒸馏室中未蒸馏的废水利用离心分离装置实现废水和盐类的分离。
本发明的解决方案中硬水软化剂为氢氧化盐和碳酸盐。碳酸盐可为碳酸钠，氢氧化盐为可氢氧化钙或氢氧化钠。
本发明的解决方案中絮凝剂为硫酸铝或聚合氯化铝。
本发明的解决方案中可在每立方米废水中加入硬水软化剂和絮凝剂同时加入重量0.001-0.002kg的助凝剂，助凝剂采用聚丙烯酰胺。
本发明的优点：本发明通过反渗透与低温多效蒸馏集成技术处理高含盐废水。前端采用反渗透膜技术对水质进行处理，通过向废水中加入硬水软化剂，使硬水中的钙、镁离子沉淀析出。加入絮凝剂使废水中的有机物等凝结，在超滤膜过滤中去除废水COD含量。通过石英砂过滤器和精密过滤器过滤，去除原水中的微小悬浮物和胶体状物，使超滤出水SDI指标达到反渗透系统给水要求。通过反渗透脱盐处理使油气田高盐废水达到排放要求。处理后淡水实现达标排放，浓水进一步以低温多效蒸馏技术处理。利用低温多效蒸馏室前效的蒸汽输送到后效进一步利用，同时控制每一效蒸馏室真空度，使其后一效为前一效的一半，相应废水的蒸发温度逐效降低，达到节约能源的目的，比现有的蒸馏废水方法大大节约能源。低温多效蒸馏室可实现废水和盐类的分离，废水经澄清、过滤，其中的石膏、有机物等杂质进入高温焚烧，液体进行回注处理。分离后的盐类作为工业盐被回收利用，石膏、有机物等杂质进入高温焚烧，未被蒸发液体进行回注再蒸馏处理，从而实现了废水无害化处理。本发明通过反渗透脱盐处理后，大约30%渗透出的水达标排放或再利用，70%浓水进入低温多效蒸馏处理，使废水全部达到排放标准，废水处理效果好，同时大大节约废水处理中能源消耗。
附图说明
图1是实施例中处理水质指标；
图2是实施例中处理后废水各项性能指标。
具体实施方式
实施例：一种油气田高含盐废水集成处理的方法
处理每立方米水投加药剂量按以下配方：氢氧化钙 0.8 kg, 硫酸铝 2.5 kg, 碳酸钠 00.7 kg, 聚丙烯酰胺 0.002 kg，通过超滤膜过滤后依次用石英砂过滤器和精密过滤器过滤，然后用反渗透复合膜过滤。处理水质指标如图1所示：
反渗透产生的淡水达标排放后，浓水进一步采用低温多效蒸馏处理。
低温多效蒸馏处理采用四效低温多效蒸馏室，用2吨蒸汽锅炉供蒸汽，在废水加入石膏，石膏加入量为每升废水加10.49g，相应处理过程中各参数及性能指标如图2所示。
处理后废水各项性能指标如下：
蒸馏水中氯化物16mg/L；蒸馏水中COD：3mg/L；工业盐（NaCL%）的纯度99.2%。 

Claims (7)

1.一种油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、在废水中加入硬水软化剂和絮凝剂，硬水软化剂加入重量为每立方米废水加入0.5-0.9kg，絮凝剂加入重量为每立方米废水加入1.5-3.0kg；
b、将上述废水依次用石英砂过滤器和精密过滤器过滤，再用超滤膜过滤，然后进行反渗透脱盐处理；
c、反渗透脱盐处理中未渗透的废水进行低温多效蒸馏处理。
2.根据权利要求1所述的油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于低温多效蒸馏处理方法是：
a、在油气田高氯废水中加入石膏，石膏加入量为每升废水加入重量15-40g；
b、废水预热后进入低温多效蒸馏室, 低温多效蒸馏室至少两级，第一级低温多效蒸馏室通过蒸汽热源对废水进行蒸馏，控制蒸发温度在100—105℃，真空度0.09 MPa—0.12 MPa；
c、在第一级低温多效蒸馏室产生的蒸汽再输送到第二级低温多效蒸馏室对废水进行蒸馏，控制第二级低温多效蒸馏室蒸发温度比第一级低温多效蒸馏室蒸发温度降低18-22℃，真空度为第一级低温多效蒸馏室的一半，依此类推,后一级低温多效蒸馏室利用前一级低温多效蒸馏室产生的蒸汽，控制蒸发温度比前一级蒸发温度降18-22℃，真空度为前一级低温多效蒸馏室的一半；
d、末级蒸汽被冷凝后回收，末级低温多效蒸馏室中未蒸馏的废水利用离心分离装置实现废水和盐类的分离。
3.根据权利要求2所述的油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于第一级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为102℃，真空度为0.109Mpa；第二级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为84℃，真空度为0.056Mpa；第三级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为65℃，真空度为0.025Mpa;第四级低温多效蒸馏室中控制蒸发温度为46℃，真空度为0.01Mpa。
4.根据权利要求1所述的油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于硬水软化剂为氢氧化盐和碳酸盐。
5.根据权利要求1所述的油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于絮凝剂为硫酸铝或聚合氯化铝。
6.根据权利要求4所述的油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于碳酸盐为碳酸钠，氢氧化盐为氢氧化钙或氢氧化钠。
7.根据权利要求1所述的油气田高含盐废水集成处理的方法，其特征在于在每立方米废水中加入硬水软化剂和絮凝剂同时加入重量0.001-0.002kg的助凝剂，助凝剂采用聚丙烯酰胺。
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