CN103739125A

CN103739125A - 一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法

Info

Publication number: CN103739125A
Application number: CN201410035438.3A
Authority: CN
Inventors: 朱金才; 陈荣
Original assignee: BEIJING GREENOIL TECHNOLOGY SERVICES Co Ltd
Current assignee: BEIJING GREENOIL TECHNOLOGY SERVICES Co Ltd
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明涉及一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法。包括以下步骤：1.对废水进行测试，测试项目包括：pH、矿化度、水硬度、钙离子含量、铁含量、浊度；2.根据步骤1所得到的废水测试参数，当所述废水pH=1～10，矿化度为2000～10000mg/L，硬度为100～2000mg/L，钙离子含量为100～2000mg/L，铁离子含量为2～200mg/L，浊度为100～1000NTU时，向废水中投放处理剂，使废水中有害成分形成沉淀；3.根据废水pH值投入酸或碱，将废水pH调节至中性；4.通过向废水加入助凝剂加速颗粒物聚并，加速沉降；使部分废水变为清水；5.利用自然沉降使清水与沉淀分离。本发明提供了一种环保、低成本的工业用水的处理方法。

Description

一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法

技术领域

本发明属于化学领域，涉及一种井下废水处理方法，尤其涉及一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法。

背景技术

现代油田开采作业过程中会产生很多的井下作业废水，这些废水中含有大量的颗粒物、有害离子、浊度很高且废水的PH值偏碱性或者酸性。这些废水若不加处理直接排放均会对其他干净用水造成污染，若制作初步处理进行排放到河流之中又会十分浪费，这在油田开采作业中经常会遇到的问题。

石油及天然气开采过程中，经常产生大量的废水，如钻井返排液、压裂返排液、洗井返排液、酸洗废水等。通常单口压裂井和酸化井每天将分别产生约100-200m³返排废水。如果将这些成分复杂并且难生物降解的废水直接排放，将对当地自然环境和水资源造成严重的污染；在淡水资源短缺区域，石油开采初期阶段又需要消耗大量的水资源，因此造成水资源需求及污染的双重矛盾。所以如何合理有效的处理及重复利用返排废水显得非常必要。

返排废水具有油含量高、浊度大、悬浮物含量高、COD高、矿化度高、色深的特点，通常难以直接再利用于配制工作液，尤其在需要配制含有高分子化合物的工作液时，常常需要采用淡水。如压裂液配制时，当水中矿化度大于2000mg/L时，高分子增稠剂将难以溶解，因此水处理过程即需要将废水中的有害组分加以去除，以使废水可以被再利用。

发明内容

为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种可以有效解决油田开采作业中产生的废水的污染及浪费的处理方法。

本发明的技术解决方案是：1.一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法，其特殊在于：包括以下步骤：

1】对废水进行测试，测试项目包括：pH、矿化度、水硬度、钙离子含量、铁含量、浊度；

2】根据步骤1所得到的废水测试参数，当所述废水pH=1～10，矿化度为2000～10000mg/L，硬度为100～2000mg/L，钙离子含量为100～2000mg/L，铁离子含量为2～200mg/L，浊度为100～1000NTU时，向废水中投放处理剂，使废水中有害成分形成沉淀；

3】根据废水pH值投入酸或碱，将废水pH调节至中性；

4】通过向废水加入助凝剂加速颗粒物聚并，加速沉降；使部分废水变为清水；

5】利用自然沉降使清水与沉淀分离。

上述步骤2】中所述处理剂包括无机碱，以及分别与无机碱混合的可溶性碳酸盐或可溶性磷酸盐或聚合氯化铝或聚合硫酸铝或聚合氯化铁或聚合硫酸铁；

上述步骤3】中当废水pH>7时，向废水中加入HCl或H₂SO₄，将废水pH值调节到pH=7～8；当废水pH<7时，向废水中加入NaOH，将废水pH值调节到pH=7～8；

上述助凝剂为聚丙烯酰胺。

本发明的有益效果是：减少了生产过程中的有害废水对环境的污染，同时为生产用水提供了水源；对于缺少现场排污条件或污水处理条件的生产场合，可以大幅度地减少由于需要达标排放而产生的废水处理费用以及生产用水以及废水运输费用。

具体实施方式

本发明是一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法，步骤包括：1】对废水进行测试，测试项目包括：pH、矿化度、水硬度、钙离子含量、铁含量、浊度；2】根据步骤1所得到的废水测试参数，当所述废水pH=1～10，矿化度为2000～10000mg/L，硬度为100～2000mg/L，钙离子含量为100～2000mg/L，铁离子含量为2～200mg/L，浊度为100～1000NTU时，向废水中投放处理剂，使废水中有害成分形成沉淀；3】根据废水pH值投入酸或碱，将废水pH调节至中性；4】通过向废水加入助凝剂加速颗粒物聚并，加速沉降；使部分废水变为清水；5】利用自然沉降使清水与沉淀分离。

步骤2】中所述处理剂包括无机碱，以及分别与无机碱混合的可溶性碳酸盐或可溶性磷酸盐或聚合氯化铝或聚合硫酸铝或聚合氯化铁或聚合硫酸铁；

步骤3】中当废水pH>7时，向废水中加入HCl或H₂SO₄，将废水pH值调节到pH=7～8；当废水pH<7时，向废水中加入NaOH，将废水pH值调节到pH=7～8；助凝剂为聚丙烯酰胺。

废水中的有害成分包括高价金属离子，如钙、镁离子，铁离子，钡离子，铬离子等，以及乳化原油、悬浮颗粒物、大分子水溶性有机物等，本发明通过现场废水处理，去除其中对再利用有害的组成并使之转变为生产用水，从而减少环境污染并降低生产过程对水资源的需求；所采用的水处理过程原理在于：通过沉淀、中和、吸附、捕集等化学剂物理过程，减少废水中的有害离子、可溶性有机物、乳化原油以及悬浮颗粒，使水质得意改善，并达到生产用水要求。

本发明所采用的处理剂为以可溶性碳酸盐、可溶性磷酸盐、聚合氯化铝（或聚合硫酸铝）、聚合氯化铁（或聚合硫酸铁）及无机碱混合而成。特别是以碳酸钠（或碳酸铵）、磷酸二氢钠（或磷酸二氢铵）、氢氧化钠等混合而成的处理剂。

上述各处理剂加入时的计量为：碳酸盐100-1000mg/L；磷酸盐含量为0-3000mg/L；聚合铝盐为1000-2000mg/L、聚合铁盐为200-2000mg/L；无机碱加入量视原水pH而定，调节后废水pH为7-8。用于调节废水pH的酸可以是HCl或H₂SO₄（当废水pH>7时），或NaOH（当废水pH<7时）。

本发明中所采用的助凝剂为聚丙烯酰胺，特别是分子量为500-2000万的阴离子聚丙烯酰胺。

本发明中水处理剂的优化加药顺序为：磷酸盐、聚合铝盐（或聚合铁盐，或聚合铝铁盐混合物）、碳酸盐、氢氧化钠、助凝剂。

表1处理前废水水质（压裂返排废水）

处理方法：

搅拌下加入H₂SO₄调节pH至4、加入1600mg/L聚合氯化铝铁、400mg/LNa₂CO₃、2000mg/L NaOH，搅拌10分钟，加入5mg/L助凝剂，搅拌2分钟，静置0.5小时，上层清液与底层沉淀分离良好。

表2处理后废水水质（上层清液水质）

实施例2

表3处理前废水水质（压裂返排废水）

处理方法：

搅拌下加入H₂SO₄调节pH至4、加入1000mg/L NaH₂PO₄、1000mg/L聚合氯化铝铁、25000mg/L NaOH，搅拌10分钟，加入5mg/L助凝剂，搅拌2分钟，静置0.5小时，上层清液与底层沉淀分离良好。

表4处理后废水水质（上层清液水质）

实施例3

表5处理前废水水质（压裂返排废水）

处理方法：

搅拌下加入H₂SO₄调节pH至4、加入1000mg/L NaH₂PO₄、200mg/L聚合硫酸铁、25000mg/L NaOH，搅拌10分钟，加入5mg/L助凝剂，搅拌2分钟，静置0.5小时，上层清液与底层沉淀分离良好。

表6处理后废水水质（上层清液水质）

Claims

1.一种将井下作业废水配制成工业用水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

3】根据废水pH值投入酸或碱，将废水pH调节至中性；

5】利用自然沉降使清水与沉淀分离。

2.根据权利要求1所述的将井下作业废水配制成工业用水的处理方法，其特征在于：步骤2】中所述处理剂包括无机碱，以及分别与无机碱混合的可溶性碳酸盐或可溶性磷酸盐或聚合氯化铝或聚合硫酸铝或聚合氯化铁或聚合硫酸铁。

3.根据权利要求1所述的将井下作业废水配制成工业用水的处理方法，其特征在于：步骤3】中当废水pH>7时，向废水中加入HCl或H₂SO₄，将废水pH值调节到pH=7～8；当废水pH<7时，向废水中加入NaOH，将废水pH值调节到pH=7～8。

4.根据权利要求1所述的将井下作业废水配制成工业用水的处理方法，其特征在于：所述助凝剂为聚丙烯。