CN104773889B - 一种油气田钻井废液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气田钻井废液处理方法,包括:调节钻井废液pH值为弱酸性;将弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理;调节经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性;将得到中性钻井废液进行沉淀处理,得到下层污泥和上层清液。本发明的方法使用微波水处理装置对钻井废液进行处理,利用微波的热点催化效应,极大地提高了钻井废液的处理效率,保证在设备体积小、操作方面的情况下将钻井废液进行良好的处理。

Description

_种油气田钻井废液处理方法
技术领域
[0001] 本发明属于油气田开发废水处理技术领域,具体涉及一种油气田钻井废液处理方法。
背景技术
[0002]油气田钻井作业和压裂作业中由于各种原因会产生大量的废液,这类废水ss浓度高、色度高、COD高、难以生物降解、成分非常复杂,处理难度很大。钻井废液处理技术目前主要是采用絮凝-固液分离的工艺流程进行预处理,主要采用絮凝剂(铝盐聚合物、铁盐等)、助凝剂(聚丙烯酰胺等)进行絮凝处理,采用压滤、离心分离等手段进行固液分离。这些钻井废液的预处理方法发展较为成熟,但是存在很明显的缺点:
[0003] I)加药量难以控制,每次需要做小型实验才能确定加药量;
[0004] 2)操作繁琐,耗费人力、物力,难以实现较高的自动化;
[0005] 3)处理成本较高;
[0006] 4)单次处理量小,难以建成小体积、处理量大的预处理系统。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种油气田钻井废液处理方法,使用该方法能够实现对油气田钻井废液的低成本、无害化治理。
[0008] 为实现上述目的,本发明的一个实施例所采取的技术方案是:
[0009] 将钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理;
[0010] 将经过混凝、除油处理的钻井废液进行沉淀处理,得到下层污泥和上层清液。
[0011] 本发明优选的一种技术方案包括以下步骤:
[0012]调节钻井废液pH值为弱酸性;
[0013] 将弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理;
[0014] 调节经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性;
[0015] 将得到中性钻井废液进行沉淀处理,得到下层污泥和上层清液。
[0016] 使用本发明的方法产生的有益效果为:
[0017] 1.使用微波水处理装置对钻井废液进行处理,利用微波的热点催化效应,使钻井废液中微波吸收点温度升到极高值,利用此原理大幅降解钻井废液中COD和石油类。同时,利用微波非热效应促使废水中高分子有机物分子链断裂,从而使其分解、氧化。微波水处理中还会发生微气浮、氧化还原、微波催化絮凝等其他作用,这些作用的结果,使水中溶解性C0D、胶体和悬浮态污染物均得到有效转化和去除。极大地提高了钻井废液的处理效率,保证在设备体积小、操作方面的情况下将钻井废液进行良好的预处理。
[0018] 2.在膜过滤方面采用陶瓷微滤膜+碟管式反渗透过滤系统,陶瓷微滤膜系统具有通量大、抗污染能力强、膜系统体积小的特点,碟管式反渗透膜过滤装置污水适应能力强、膜柱寿命长、运行稳定度高。通过本套工艺组合,可以在设备体型较小的条件下达到很大的处理量,处理过程中加入药剂数量极少,操作方便、自动化程度高,处理难度降低。
附图说明
[0019]图1是本发明的一种油气田钻井废液处理方法的一个实施例的示意图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
[0021] 在本发明的一个实施例中,钻井废液处理方法包括:将钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理,将经过混凝、除油处理的钻井废液进行沉淀处理,得到下层污泥和上层清液。
[0022] 参考图1,图1所示为本发明的方法的一个实施例100的流程图。实施例100包括如下步骤101至104。
[0023] 在步骤101中,调节钻井废液pH值为弱酸性。
[0024] 在本发明的一个实施例中,使用pH调节剂调节钻井废液pH值为5-6,可以提高微波水处理设备的降解效果,水中溶解性C0D、胶体和悬浮态污染物的转化和去除效果更好。
[0025] 在本发明的一个实施例中,如果钻井废液中含有大量浮油、大量废渣,在对钻井废液进行弱酸性调节前,可以通过移动式浮油吸收器、篮式过滤器等方式对钻井废液进行简单预处理,去除废液中的大颗粒固体废渣、垃圾等,避免造成设备堵塞。
[0026] 在本发明的一个实施例中,将调节PH值之后的的废液进行曝气处理,将部分低价金属离子氧化,用于废液中充分流动和氧化,使低价金属离子和有机物氧化析出。
[0027] 在本发明的一个实施例中,曝气处理的时间为25-35分钟。
[0028] 在步骤102中,将弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理。利用微波的热点催化效应,使钻井废液中微波吸收点温度升到极高值,利用此原理大幅降解钻井废液中COD和石油类。同时,利用微波非热效应促使废水中高分子有机物分子链断裂,从而使其分解、氧化。微波水处理中还会发生微气浮、氧化还原、微波催化絮凝等其他作用,这些作用的结果,使水中溶解性C0D、胶体和悬浮态污染物均得到有效转化和去除。
[0029] 在步骤103中,调节经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性。以使钻井废液沉淀处理后的上清水达到排放标准。
[0030] 在本发明的一个实施例中,调节钻井废液的PH值为6.5-8.5。
[0031] 在本发明的一个实施例中,使用NaOH调节钻井废液的PH值为中性。
[0032] 在步骤104中,将得到中性钻井废液进行沉淀处理,得到下层污泥和上层清液。
[0033] 在本发明的一个实施例中,将中性钻井废液溶液放入斜板沉淀池内,在中性钻井废液溶液中加入PAM溶液,并用搅拌机对溶液进行搅拌,并静置溶液一段时间,可以得到分层明显的下层污泥和上层清液。
[0034] 在本发明的一个实施例中,使用搅拌机按40-200rpm转速搅拌,搅拌时间为I至3分钟。
[0035] 在本发明的一个实施例中,还包括对上层清液进行过滤处理的步骤,包括:
[0036] 对上层清液使用微滤膜过滤系统进行过滤处理,得到微滤膜过滤出水;
[0037] 对微滤膜过滤出水使用反渗透装置进行过滤,得到达标排放的清水和反渗透浓水。
[0038] 进一步地,在本发明的一个实施例中,选用陶瓷微滤膜作为微滤膜过滤装置,选用碟管式反渗透系统作为反渗透膜过滤装置。陶瓷微滤膜系统具有通量大、抗污染能力强、膜系统体积小的特点,碟管式反渗透膜过滤装置污水适应能力强、膜柱寿命长、运行稳定度尚O
[0039] 在本发明的一个实施例中,对上层清液进行过滤处理产生的反渗透浓水使用MVR蒸发装置进行蒸发处理,蒸发结晶盐用于工业制盐原料,蒸发出蒸馏水达标外排。
[0040] 在本发明的一个实施例中,斜板沉淀池分离出的污泥使用叠螺压滤机进行压滤处理,压滤污泥进行固化填埋,压滤出水返回微波处理系统进行处理。叠螺压滤机是新兴的污泥脱水装置,其特点是占地面积小、处理效率高、能耗小、操作方面、自动化程度高,在供料充足的情况下可实现无人自动运行。
[0041] 发明人对采用本发明的方法的一个处理实施例产生的上清液、微滤膜出水和反渗透水进行了水质监测,检测结果分别如下:
[0042] 沉淀出的上清液水质得到很大改善:悬浮物153mg/L,去除率96%;COD 983mg/L,去除率79%;石油类10mg/L,去除率75%;色度80,去除率98%,预处理效果明显。达到回用水水质指标。
[0043] 微滤膜出水的水质指标检测结果如下:出水悬浮物未检出,去除率接近100%,C0D850mg/L,溶解性COD无法通过微滤膜装置进行过滤处理;石油类6mg/L。
[0044] 反渗透水的关键水质指标检测结果如下:悬浮物:未检出;COD: 26mg/L;石油类:2mg/L;色度:1;处理出水各项水质指标均优于国家《污水综合排放标准》一级标准。
[0045]上述实施方式用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明的精神和权利要求的保护范围内,对本发明做出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种油气田钻井废液处理方法,其特征是,包括: 调节所述钻井废液PH值为弱酸性,得到弱酸性钻井废液; 将所述经过PH值处理的弱酸性钻井废液使用微波水处理设备进行混凝、除油处理; 调节所述经过混凝、除油处理的钻井废液的PH值为中性,得到中性钻井废液; 将所述中性钻井废液进行沉淀处理,得到下层污泥和上层清液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是:对所述弱酸性钻井废液进行混凝、除油处理之前,先对所述钻井废液进行曝气处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,包括对所述上层清液进行过滤处理的步骤。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,包括对所述下层污泥进行压滤处理,并进行固化填埋的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征是,对所述上层清液进行过滤处理的步骤包括: 对所述上层清液使用微滤膜过滤系统进行过滤处理,得到微滤膜过滤出水; 对所述微滤膜过滤出水使用反渗透装置进行过滤。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征是,所述上层清液进行过滤处理产生的反渗透浓水使用MVR蒸发装置进行蒸发处理。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征是,所述曝气处理步骤的工艺参数为:曝气时间为25-35分钟。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征是,所述中性钻井废液在进行沉淀处理之前,包括如下步骤: 在所述中性钻井废液中加入PAM溶液,使用搅拌机按40-200rpm转速搅拌,搅拌时间为I至3分钟。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征是,所述微滤膜过滤系统选用陶瓷微滤膜系统。
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