CN106745965A - 一种压裂酸化废液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压裂酸化废液处理方法，涉及废水处理领域，其步骤如下：首先加碱中和后进行混凝反应，过滤除去固体杂质，再将所得滤液经过油水分离器去除油，然后将液体调节pH值到酸性后，进行预氧化处理，过滤后所得滤液再经过Fenton深度氧化处理，回调pH至中性，经絮凝剂絮凝沉淀后过滤得到液体，最后经膜过滤处理后废水达标排放或回用。本处理方法去除效率高，处理后的污水可达到排放标准，且具有工艺简单的优点，可自动化程度高。

Description

一种压裂酸化废液处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种压裂酸化废液的处理方法。
背景技术
压裂酸化废液是石油化工行业常见的废液，其粘度高、排放量大、成份复杂、COD含量高，如果直接将其排入环境，会对生态环境造成严重危害，因此必须对其进行合理处理后才能排放。由于其呈稳定的乳化状态，粘度和COD含量高，因而寻求工艺简单、高效的压裂酸化废液处理方法显得十分重要。
作者为丁铮、杜春安、袁长忠、潘永强、汪卫东、张秀霞等于2016年在刊名为《环境工程学报》发表了题名为“中和-氧化-混凝法联合处理油田酸化废液”的期刊文献，2016年底8期，其主要内容是：针对油田酸化废液成分复杂、处理难度大的问题,在对酸化废液主要污染物进行成分分析的基础上,通过对pH调节工艺、总铁及悬浮物等污染物去除工艺的研究,形成了中和-氧化-混凝-过滤的处理技术。重点研究了药剂种类、投加量、处理时间等因素对酸化废液处理效果的影响,并对工艺参数进行了优化:Na OH与CaO质量比为3∶1,c(H2O2)=4000 mg·L~(-1),氧化时间为20 min,c(PAC)=800 mg·L~(-1),c(PAM)=10 mg·L~(-1)。研究结果表明,酸化废液经最佳工艺处理后可达到回注水水质标准:ρ(悬浮物)10mg·L~(-1)、ρ(油)30 mg·L~(-1)、pH值为6~9、F(腐蚀速率)0.076 mm·a-1。为酸化废液回注处理工艺、装置的设计及现场实施提供了理论依据与指导。
该期刊文献公开了中和-氧化-混凝法这样的处理步骤。但是，该处理方法步骤较为简单，未经预处理的压裂酸化废液在经后续中和、氧化和混凝步骤处理后的废水，其达标率不够，效果不理想。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种压裂酸化废液处理方法，本处理方法去除效率高，处理后的污水可达到排放标准，且具有工艺简单的优点，可自动化程度高。
本发明是通过采用下述技术方案实现的：
一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于步骤如下：首先加碱中和后进行混凝反应，过滤除去固体杂质，再将所得滤液经过油水分离器去除少量的油，然后将液体调节pH值到酸性后，进行预氧化处理，过滤后所得滤液再经过Fenton深度氧化处理，回调pH至中性，经絮凝剂絮凝沉淀后过滤得到粘度、色度大大降低的液体，最后经膜过滤处理后废水达标排放或回用。
具体步骤为：
（1）中和混凝
将压裂酸化废液加水稀释5倍，加碱中和调节pH到8-9，加入混凝剂反应后过滤去除固体杂质，并经过滤袋式油水分离器去除少量的油；
（2）pH调节
将经过第（1）步处理后所得液体加酸调节pH到2-5；
（3）预氧化处理
以体积比计，向调节pH后的液体中加入20%的质量分数为5%的高锰酸钾溶液，搅拌反应10min并过滤；
（4）Fenton氧化处理
以质量比计，在步骤（3）所得的滤液中加入0.8% 的FeSO4与3%浓度为30%的双氧水试剂，充分混合均匀反应30-50min；
（5）中和
待步骤（4）经Fenton反应处理后的液体调节pH到7-8，得到悬浊物液体；
（6）絮凝沉淀
在步骤（5）中悬浊液加入絮凝剂发生絮凝沉淀反应，并将沉淀物滤除，得到粘度、浊度大大降低的滤液；
（7）膜过滤处理
将步骤（6）中得到的滤液经膜过滤处理后可达标排放或回用。
优选地，所述步骤（2）中所用酸为稀盐酸、稀硫酸、碳酸或稀磷酸。
优选地，所述步骤（2）中酸化后pH为2-5。
优选地，步骤（4）中，FeSO4与双氧水摩尔比为1:4到1:2。
优选地，所述步骤（5）中采用碱来调节pH值，所述碱为为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙或其溶液。
优选地，所述步骤（6）中所用絮凝剂为聚合氯化铝与聚丙烯酰胺。
与现有技术相比，本发明的有益效果表现在：
1、采用本发明所述的中和混凝-pH调节-预氧化处理- Fenton氧化处理-中和-絮凝沉淀-膜过滤处理步骤处理压裂酸化废液。更具体的是首先需要中和后进行混凝沉淀预处理，降低原液中的悬浮物、含油量及COD含量，然后将得到滤液经过油水分离器去除少量的油，再将液体调节pH值到酸性后，加入高锰酸钾进行预氧化处理，将难以降解的长链分子打断，分解为小分子有机物，再经过Fenton深度氧化处理，然后回调pH至中性，经絮凝剂絮凝沉淀后过滤得到粘度、色度大大降低的液体，最后经膜过滤处理后废水可达标排放或回用，使得本方法具有去除效率高、成本低的优点，工艺简单、处理效率高，所用化学试剂均为环境友好型，可自动化程度高。
2、本方法中，所述步骤（2）中酸化后pH为2-5。在此pH值范围内Fenton试剂氧化处理效果最好。
3、本方法中，步骤（4）中，FeSO4与双氧水摩尔比为1:4到1:2。Fe2+作为氧化反应的催化剂，含量低不容易引发Fenton反应，含量高则容易引起色度增加。
4、本方法中，所述步骤（4）中反应时间为30-50min，反应时间短有机物处理不彻底，反应时间长则会使整个工艺流程过慢。
附图说明
图1为裂酸化废液的处理工艺框图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1 一种压裂酸化废液处理方法的实施例
（1）中和混凝
取30mL压裂酸化废液，用水稀释到150mL，充分搅拌，加入1%氢氧化钙溶液调节pH到8左右，加入0.5mL阳离子型混凝剂GT-D03生成大量沉淀，滤除固体沉淀后经滤袋式油水分离器除去少量的油；
（2）pH调节
在上述（1）除油后所得的液体中加入1mol/L稀盐酸调节pH≈3；
（3）预氧化处理
在调节pH后的液体中加入30mL 5%的高锰酸钾溶液反应20min后过滤；
（4）Fenton氧化处理
在步骤（2）所述液体中加入6mL 20%的FeSO4溶液，再加入4.5mL 30%的双氧水溶液，充分混合均匀反应30min；
（5）中和
待步骤（3）中溶液充分反应后用10%氢氧化钠溶液调节pH到8左右；
（6）絮凝沉淀
在步骤（4）中悬浊液加入0.6%的聚合氯化铝，搅拌反应5min后再加入0.1%聚丙烯酰胺，反应10min生成絮状沉淀，并将沉淀物滤除，得到粘度、浊度大大降低的滤液；
（7）膜过滤处理
将步骤（6）中得到的滤液经超滤、纳滤、反渗透膜过滤处理后可达标排放。
实施例2川庆公司实验室压裂酸化废水处理实例
（1）中和混凝
取30mL川庆公司实验室压裂酸化废液，用水稀释到150mL，充分搅拌，加入1%氢氧化钙溶液调节pH到8左右，加入0.5mL阳离子型混凝剂GT-D03生成大量沉淀，滤除固体沉淀后经滤袋式油水分离器除去少量的油；
（2）pH调节
在上述（1）处理后所得的液体中加入1mol/L稀盐酸调节pH≈3；
（3）预氧化处理
在调节pH后的液体中加入30mL 5%的高锰酸钾溶液反应20min后过滤；
（4）Fenton氧化处理
在步骤（2）所述液体中加入6mL 20%的FeSO4溶液，再加入4.5mL 30%的双氧水溶液，充分混合均匀反应30min；
（5）中和
待步骤（3）中溶液充分反应后用10%氢氧化钠溶液调节pH到8左右；
（6）絮凝沉淀
在步骤（4）中悬浊液加入0.6%的聚合氯化铝，搅拌反应5min后再加入0.1%聚丙烯酰胺，反应10min生成絮状沉淀，并将沉淀物滤除，得到粘度、浊度大大降低的滤液；
（7）膜过滤处理
将步骤（6）中得到的滤液经超滤、纳滤、反渗透膜过滤处理后可达标排放。

Claims (6)

1.一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于步骤如下：首先加碱中和后进行混凝反应，过滤除去固体杂质，再将所得滤液经过油水分离器去除油，然后将液体调节pH值到酸性后，进行预氧化处理，过滤后所得滤液再经过Fenton深度氧化处理，回调pH至中性，经絮凝剂絮凝沉淀后过滤得到液体，最后经膜过滤处理后废水达标排放或回用。
2.根据权利要求1所述的一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于：具体步骤为：
（1）中和混凝
将压裂酸化废液加水稀释5倍，加碱中和调节pH到8-9，加入混凝剂反应后过滤去除固体杂质，并经过滤袋式油水分离器去除少量的油；
（2）pH调节
将经过第（1）步处理后所得液体加酸调节pH到2-5；
（3）预氧化处理
以体积比计，向调节pH后的液体中加入20%的质量分数为5%的高锰酸钾溶液，搅拌反应10min并过滤；
（4）Fenton氧化处理
以质量比计，在步骤（3）所得的滤液中加入0.8% 的FeSO4与3%浓度为30%的双氧水试剂，充分混合均匀反应30-50min；
（5）中和
待步骤（4）经Fenton反应处理后的液体调节pH到7-8，得到悬浊物液体；
（6）絮凝沉淀
在步骤（5）中悬浊液加入絮凝剂发生絮凝沉淀反应，并将沉淀物滤除，得到粘度、浊度大大降低的滤液；
（7）膜过滤处理
将步骤（6）中得到的滤液经膜过滤处理后可达标排放或回用。
3.根据权利要求2所述的一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中所用酸为稀盐酸、稀硫酸、碳酸或稀磷酸。
4.根据权利要求2所述的一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中酸化后pH为2-5。
5.根据权利要求2所述的一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于：步骤（4）中，FeSO4与双氧水摩尔比为1:4到1:2。
6.根据权利要求2所述的一种压裂酸化废液处理方法，其特征在于：所述步骤（5）中采用碱来调节pH值，所述碱为为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化钙或其溶液。
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