CN108623083A - 一种气田产出水的深度处理回用方法 - Google Patents

一种气田产出水的深度处理回用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108623083A
CN108623083A CN201710179282.XA CN201710179282A CN108623083A CN 108623083 A CN108623083 A CN 108623083A CN 201710179282 A CN201710179282 A CN 201710179282A CN 108623083 A CN108623083 A CN 108623083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
reverse osmosis
gas field
high pressure
mvr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710179282.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张新妙
栾金义
郭智
彭海珠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry, China Petroleum and Chemical Corp filed Critical Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry
Priority to CN201710179282.XA priority Critical patent/CN108623083A/zh
Publication of CN108623083A publication Critical patent/CN108623083A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2853—Anaerobic digestion processes using anaerobic membrane bioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/02—Softening water by precipitation of the hardness

Abstract

本发明涉及一种气田产出水的深度处理回用方法。该方法采用臭氧催化氧化—A/O/MBR—高效除硬过滤—高压反渗透—卷式反渗透—MVR工艺，有效去除气田产出水中的悬浮物、有机物、盐类和氨氮，解决气田产出水深度处理回用过程中悬浮物、有机物、氨氮、氯化物等指标过高的问题，有效减少气田产出水回注量，实现了气田产出水的深度处理回用。最终得到的反渗透产水和蒸发产水回用于循环水补水，蒸发母液回注。

Description

一种气田产出水的深度处理回用方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体说是一种气田产出水的深度处理回用方法。尤指利用臭氧催化氧化—A/O/MBR—高效除硬过滤—高压反渗透—卷式反渗透—机械式蒸汽再压缩(MVR)技术处理气田产出水的深度处理回用方法。
背景技术
随着社会经济发展和人民生活水平的不断提高，对能源需求量日益加大，气田开采量逐年增加。在气田的开发中，特别是在气田开发的中后期，由于地层水可沿断层及构造裂隙侵入气藏，进入井底，使气藏能量损失增大，井口压力降低，带水能力变差，造成气井减产或水淹停产。为维持天然气的稳定生产，气田大力推行排水采气工艺，使得气井的产水量迅速增加，很多气井因采出废水无法处理而被迫关井，影响了正常的采气生产。
气田产出水在给气田生产造成难题的同时，所引起的社会问题也显露无疑，给自然环境造成了巨大的压力，尤其是西南矿区气田开采过程中产生的大量采出废水，该废水除含有大量硫化氢和硫化物外，还含有大量盐分、有机物、氨氮和悬浮物等。如果得不到有效处理，不仅会对环境产生严重污染，还会对输水管线产生严重腐蚀，存在严重的安全隐患。
对于气田产出水的处理，目前主要有回注地层、处理后达标外排或深度处理后资源化利用等方式。就现有的处理工艺来说，目前主要是进行适度处理后回注，在达标外排和深度处理回用方面鲜有报道。目前主要的回用去向是用于循环水补水，根据循环水补水的回用标准，对于气田产出水深度处理回用来说，主要的处理目标是去除水中的大部分盐分、有机物、悬浮物以及氨氮。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种气田产出水的深度处理回用方法，采用臭氧催化氧化—A/O/MBR—高效除硬过滤—高压反渗透—卷式反渗透—MVR工艺，有效去除废水中的悬浮物、有机物、盐类和氨氮，解决气田产出水深度处理回用过程中悬浮物、有机物、氨氮和氯化物等指标过高的问题，有效减少废水回注量，实现气田产出水的深度处理回用。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种气田产出水的深度处理回用方法，包括如下步骤：第一步，采用臭氧催化氧化去除气田产出水中的部分有机物；第二步，采用A/O/MBR工艺去除臭氧催化氧化出水中剩余的大部分有机物和氨氮；第三步，采用高效除硬过滤将A/O/MBR工艺出水中的硬度和悬浮物去除；第四步，采用高压反渗透分离浓缩高效除硬过滤出水，将高效除硬过滤出水中的大部分盐类脱除，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；第五步，采用卷式反渗透进一步去除高压反渗透产水中的小部分盐类和有机物，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透系统前和高压反渗透进水混合重新进入高压反渗透系统；第六步，采用MVR工艺将高压反渗透浓水进一步浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，卷式反渗透产水和MVR蒸发产水回用。
在上述技术方案的基础上，具体包括以下步骤：
步骤1，气田产出水进入臭氧催化氧化单元，停留一定时间后，形成臭氧催化氧化出水；
步骤2，臭氧催化氧化出水进入A/O/MBR单元，分别在缺氧A段、好氧O段和MBR膜池停留一定时间后，形成MBR产水；
步骤3，MBR产水进入高效除硬过滤单元，加入除硬药剂，反应一定时间后，进行膜过滤，形成高效除硬过滤出水；滤渣类经固化后集中外运处理；
步骤4，高效除硬过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；
步骤5，高压反渗透产水进入卷式反渗透单元进行分离浓缩，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透单元前和高压反渗透单元的进水混合后重新进入高压反渗透单元；
步骤6，高压反渗透浓水进入MVR单元蒸发浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，卷式反渗透产水和MVR蒸发产水回用。
在上述技术方案的基础上，步骤1中，所述气田产出水的主要水质特征为：进水pH7～8，总溶解性固体23000～35000mg/L，悬浮物300～1500mg/L，油含量0～20mg/L，氨氮50～250mg/L，总硬度(CaCO3计)800～1800mg/L，总碱度(CaCO3计)250-750mg/L，Na+4000～10000mg/L，Cl-5000～12000mg/L，SO4 2-800～1500mg/L，COD 1500～3000mg/L。
在上述技术方案的基础上，经步骤1～6处理后的气田产出水，MVR母液中油含量＜5mg/L，悬浮物＜1mg/L，满足气田回注水标准；卷式反渗透产水和MVR蒸发产水电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-＜200mg/L，氨氮＜10mg/L，总油＜0.5mg/L，满足循环水补水回用标准。
在上述技术方案的基础上，步骤1中，在气田产出水进入臭氧催化氧化单元前，设置管道加药泵，药剂为次氯酸钠；当气田产出水中的氨氮含量高于50mg/L时，加入次氯酸钠，加药量为废水中的氨氮和次氯酸钠质量比1：8～9。
在上述技术方案的基础上，步骤1中，所述臭氧催化氧化单元的进水pH为7～8，停留时间为1～2h，臭氧浓度为125-135mg/L；
在此条件下，臭氧投加量为800～1500mg/L。
在上述技术方案的基础上，步骤2中所述A/O/MBR单元，缺氧A段停留时间为4～6h，好氧O段及MBR膜池总停留时间27～32h，污泥回流量300～400％，排泥量1～2％，污泥浓度10～12g/L；
在此条件下，MBR膜通量控制在10～12L/m2·h。
在上述技术方案的基础上，步骤3中所述高效除硬过滤单元中的除硬药剂为氢氧化钠和碳酸钠，除硬药剂的配比为氢氧化钠：碳酸钠为7～9:1，药剂反应时间为15～30min，除硬pH控制在10.8～11.5；除硬后的过滤形式为戈尔膜过滤；膜过滤的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.15～0.25μm；
在此条件下，膜过滤的膜通量控制在250～350L/m2·h。
在上述技术方案的基础上，步骤4中所述高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为6～9MPa，进水pH 7～10；
在此条件下，高压反渗透单元的膜通量控制在7～10L/m2·h，高压反渗透浓水的TDS为60000～70000mg/L。
在上述技术方案的基础上，步骤5中所述卷式反渗透单元采用现有市售苦咸水卷式反渗透膜组件；卷式反渗透单元的运行条件为：操作压力为1～2MPa。
在此条件下，卷式反渗透单元的膜通量控制在30～45L/m2·h，卷式反渗透的回收率高于95％。
在上述技术方案的基础上，步骤6中所述MVR单元采用现有市售MVR蒸发器，MVR母液的TDS控制在150000mg/L，MVR蒸发产水和卷式反渗透产水混合后回用于循环水补水。
本发明所述的气田产出水的深度处理回用方法，采用臭氧催化氧化—A/O/MBR—高效除硬过滤—高压反渗透—卷式反渗透—MVR工艺，有效去除废水中的悬浮物、有机物、盐类和氨氮，解决气田产出水深度处理回用过程中悬浮物、有机物、氨氮和氯化物等指标过高的问题，有效减少废水回注量，实现了气田产出水的深度处理回用。
本发明与现有技术的实质性区别在于：针对现有技术的技术缺陷，本发明采用臭氧催化氧化—A/O/MBR—高效除硬过滤—高压反渗透—卷式反渗透—MVR工艺处理气田产出水。通过采用该技术，实现了气田产出水的高效、快捷、低成本深度处理回用。和现有技术相比，本发明涉及的技术设备简单、运行维护容易、运行成本大大降低，技术经济性好。对于气田产出水，本发明涉及的深度处理回用技术更为经济、合理、可行。其有益效果是：
1、本发明采用臭氧催化氧化去除气田产出水中的难降解有机物，保证了后续反渗透膜系统的产水水质，延长了膜系统的清洗周期，保证了膜系统的长期稳定运行；
2、本发明通过采用A/O/MBR工艺，培养了高盐条件下的耐盐微生物菌，提高了高盐条件下的有机物去除效果；
3、本发明利用戈尔膜处理高悬浮物含量废水的优势，通过采用戈尔有机膜过滤，将除硬过滤集成化，省去了中间澄清池，减少了设备占地面积，提高了处理效率，解决了除硬后高悬浮物含量出水的过滤问题；
4、本发明通过采用戈尔膜处理高悬浮物含量的废水，避免了采用其他形式膜过滤的高流速运行模式，降低了运行成本，并且膜通量高，运行周期长；
5、本发明通过采用高压反渗透和MVR工艺的组合，在降低运行成本的前期下，实现了气田产出水的最深度浓缩，最大限度的减少了气田产出水的回注量，并实现了废水的资源化利用。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，包括如下步骤：第一步，采用臭氧催化氧化去除气田产出水中的部分有机物；第二步，采用A/O/MBR工艺去除臭氧催化氧化出水中剩余的大部分有机物和氨氮；第三步，采用高效除硬过滤将A/O/MBR工艺出水中的硬度和悬浮物去除；第四步，采用高压反渗透分离浓缩高效除硬过滤出水，将高效除硬过滤出水中的大部分盐类脱除，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；第五步，采用卷式反渗透进一步去除高压反渗透产水中的小部分盐类和有机物，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透系统前和高压反渗透进水混合重新进入高压反渗透系统；第六步，采用MVR工艺将高压反渗透浓水进一步浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，卷式反渗透产水和MVR蒸发产水回用。
在上述技术方案的基础上，具体包括以下步骤：
步骤1，气田产出水进入臭氧催化氧化单元，停留一定时间后，形成臭氧催化氧化出水；
步骤2，臭氧催化氧化出水进入A/O/MBR单元，分别在缺氧A段、好氧O段和MBR膜池停留一定时间后，形成MBR产水；
步骤3，MBR产水进入高效除硬过滤单元，加入除硬药剂，反应一定时间后，进行膜过滤，形成高效除硬过滤出水；滤渣类经固化后集中外运处理；
步骤4，高效除硬过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；
步骤5，高压反渗透产水进入卷式反渗透单元进行分离浓缩，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透单元前和高压反渗透单元的进水混合后重新进入高压反渗透单元；
步骤6，高压反渗透浓水进入MVR单元蒸发浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，卷式反渗透产水和MVR蒸发产水回用。
在上述技术方案的基础上，步骤1中，所述气田产出水的主要水质特征为：进水pH7～8，总溶解性固体23000～35000mg/L，悬浮物300～1500mg/L，油含量0～20mg/L，氨氮50～250mg/L，总硬度(CaCO3计)800～1800mg/L，总碱度(CaCO3计)250-750mg/L，Na+4000～10000mg/L，Cl-5000～12000mg/L，SO4 2-800～1500mg/L，COD 1500～3000mg/L。
在上述技术方案的基础上，经步骤1～6处理后的气田产出水，MVR母液中油含量＜5mg/L，悬浮物＜1mg/L，满足气田回注水标准；卷式反渗透产水和MVR蒸发产水电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-＜200mg/L，氨氮＜10mg/L，总油＜0.5mg/L，满足循环水补水回用标准。
在上述技术方案的基础上，步骤1中，在气田产出水进入臭氧催化氧化单元前，设置管道加药泵，药剂为次氯酸钠；当气田产出水中的氨氮含量高于50mg/L时，加入次氯酸钠，加药量为废水中的氨氮和次氯酸钠质量比1：8～9。
在上述技术方案的基础上，步骤1中，所述臭氧催化氧化单元的进水pH为7～8，停留时间为1～2h，臭氧浓度为125-135mg/L；
在此条件下，臭氧投加量为800～1500mg/L。
在上述技术方案的基础上，步骤2中所述A/O/MBR单元，缺氧A段停留时间为4～6h，好氧O段及MBR膜池总停留时间27～32h，污泥回流量300～400％，排泥量1～2％，污泥浓度10～12g/L；
在此条件下，MBR膜通量控制在10～12L/m2·h。
在上述技术方案的基础上，步骤3中所述高效除硬过滤单元中的除硬药剂为氢氧化钠和碳酸钠，除硬药剂的配比为氢氧化钠：碳酸钠为7～9:1，药剂反应时间为15～30min，除硬pH控制在10.8～11.5；除硬后的过滤形式为戈尔膜过滤；膜过滤的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.15～0.25μm；
在此条件下，膜过滤的膜通量控制在250～350L/m2·h。
在上述技术方案的基础上，步骤4中所述高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为6～9MPa，进水pH 7～10。
在此条件下，高压反渗透单元的膜通量控制在7～10L/m2·h，高压反渗透浓水的TDS为60000～70000mg/L。
在上述技术方案的基础上，步骤5中所述卷式反渗透单元采用现有市售苦咸水卷式反渗透膜组件；卷式反渗透单元的运行条件为：操作压力为1～2MPa。
在此条件下，卷式反渗透单元的膜通量控制在30～45L/m2·h，卷式反渗透的回收率高于95％。
在上述技术方案的基础上，步骤6中所述MVR单元采用现有市售MVR蒸发器，MVR母液的TDS控制在150000mg/L，MVR蒸发产水和卷式反渗透产水混合后回用于循环水补水。
以下为若干具体实施例。
实施例1
某气田产出水的主要水质特征为：进水pH 7，总溶解性固体23000mg/L，悬浮物300mg/L，油含量5mg/L，氨氮50mg/L，总硬度(CaCO3计)800mg/L，总碱度(CaCO3计)250mg/L，Na+4000mg/L，Cl-5000mg/L，SO4 2-800mg/L，COD 1500mg/L。
处理步骤如下：
步骤1，气田产出水进入臭氧催化氧化单元，形成臭氧催化氧化出水；臭氧催化氧化单元的进水pH为7，停留时间为1h，臭氧浓度为125mg/L；
在此条件下，臭氧投加量为800mg/L；臭氧催化氧化出水中的COD约为700mg/L，氨氮约为47mg/L。
步骤2，臭氧催化氧化出水进入A/O/MBR单元，形成MBR产水。其中，缺氧A段停留时间为4h，好氧O段及MBR膜池总停留时间27h，污泥回流量300％，排泥量1％，污泥浓度10g/L；
在此条件下，MBR膜通量控制在10L/m2·h；MBR产水COD约210mg/L，氨氮约25mg/L。
步骤3，MBR产水进入高效除硬过滤单元，除硬药剂为氢氧化钠和碳酸钠，除硬药剂的配比为氢氧化钠：碳酸钠为7:1，药剂反应时间为15min，除硬pH控制在10.8，除硬后进行戈尔膜过滤，膜过滤的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.15μm，形成高效除硬过滤出水；滤渣类经固化后集中外运处理。
在此条件下，膜过滤的膜通量控制在350L/m2·h；膜过滤单元出水SS小于0.5mg/L，硬度小于100mg/L，总油小于1mg/L；
步骤4，高效除硬过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为6MPa，进水pH 7。
在此条件下，高压反渗透的膜通量控制在7L/m2·h，高压反渗透浓水TDS60000mg/L；高压反渗透产水电导率1300～2000μS/cm，COD＜60mg/L，氨氮＜10mg/L，总油小于0.5mg/L。
步骤5，高压反渗透产水进入卷式反渗透单元进行分离浓缩，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透单元前和高压反渗透单元的进水混合后重新进入高压反渗透单元；卷式反渗透单元的运行条件为：操作压力为1MPa。
在此条件下，卷式反渗透的膜通量控制在30L/m2·h，卷式反渗透回收率97％；卷式反渗透产水电导率60～200μS/cm，COD＜60mg/L，氨氮＜10mg/L，总油小于0.5mg/L。
步骤6，高压反渗透浓水进入MVR单元蒸发浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，MVR蒸发产水和卷式反渗透产水混合后回用于循环水补水；MVR单元采用现有市售MVR蒸发器，蒸发母液TDS控制在150000mg/L。
经过上述步骤处理后的气田产出水，MVR母液中油含量＜5mg/L，悬浮物＜1mg/L，满足气田回注水标准；卷式反渗透产水和MVR蒸发产水电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-＜200mg/L，氨氮＜10mg/L，总油＜0.5mg/L，满足循环水补水回用标准。
实施例2
某气田产出水的主要水质特征为：进水pH 7.5，总溶解性固体30000mg/L，悬浮物700mg/L，油含量10mg/L，氨氮120mg/L，总硬度(CaCO3计)1200mg/L，总碱度(CaCO3计)500mg/L，Na+7000mg/L，Cl-9000mg/L，SO4 2-1100mg/L，COD 2200mg/L。
处理步骤如下：
步骤1，气田产出水进入臭氧催化氧化单元前，设置管道加药泵，加入次氯酸钠去除废水中剩余少量氨氮，加药量为废水中的氨氮和次氯酸钠质量比1：9。加药后的气田产出水进入臭氧催化氧化单元，形成臭氧催化氧化出水；臭氧催化氧化单元的进水pH 7.5，停留时间为1.5h，臭氧浓度为130mg/L；
在此条件下，臭氧投加量为1200mg/L；臭氧催化氧化出水中的COD约为910mg/L，氨氮约为32mg/L。
步骤2，臭氧催化氧化出水进入A/O/MBR单元，形成MBR产水。其中，缺氧A段停留时间为5h，好氧O段及MBR膜池总停留时间30h，污泥回流量350％，排泥量1.5％，污泥浓度11g/L；
在此条件下，MBR膜通量控制在11L/m2·h；MBR产水COD约300mg/L，氨氮约9mg/L。
步骤3，MBR产水进入高效除硬过滤单元，除硬药剂为氢氧化钠和碳酸钠，除硬药剂的配比为氢氧化钠：碳酸钠为8:1，药剂反应时间为20min，除硬pH控制在11，除硬后进行戈尔膜过滤，膜过滤的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.2μm，形成高效除硬过滤出水；滤渣类经固化后集中外运处理；
在此条件下，膜过滤的膜通量控制在300L/m2·h；膜过滤出水SS小于0.5mg/L，硬度小于100mg/L，总油小于1mg/L。
步骤4，高效除硬过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为8MPa，进水pH 10。
在此条件下，高压反渗透的膜通量控制在9L/m2·h，高压反渗透浓水TDS65000mg/L；高压反渗透产水电导率1500～2500μS/cm，COD＜70mg/L，氨氮＜10mg/L，总油小于0.5mg/L。
步骤5，高压反渗透产水进入卷式反渗透单元进行分离浓缩，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透单元前和高压反渗透单元的进水混合后重新进入高压反渗透单元；卷式反渗透单元的运行条件为：操作压力为1.5MPa。
在此条件下，卷式反渗透的膜通量控制在38L/m2·h，卷式反渗透回收率96％；卷式反渗透产水电导率100～200μS/cm，COD＜60mg/L，氨氮＜10mg/L，总油小于0.5mg/L。
步骤6，高压反渗透浓水进入MVR单元蒸发浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，MVR蒸发产水和卷式反渗透产水混合后回用于循环水补水；MVR单元采用现有市售MVR蒸发器，蒸发母液TDS控制在150000mg/L；
经过上述步骤处理后的气田产出水，MVR母液中油含量＜5mg/L，悬浮物＜1mg/L，满足气田回注水标准；卷式反渗透产水和MVR蒸发产水COD＜60mg/L，Cl-＜200mg/L，氨氮＜10mg/L，总油＜0.5mg/L，满足循环水补水回用标准。
实施例3
气田产出水的主要水质特征为：进水pH 8，总溶解性固体35000mg/L，悬浮物1500mg/L，油含量20mg/L，氨氮250mg/L，总硬度(CaCO3计)1800mg/L，总碱度(CaCO3计)750mg/L，Na+10000mg/L，Cl-12000mg/L，SO4 2-1500mg/L，COD 3000mg/L。
处理步骤如下：
步骤1，气田产出水进入臭氧催化氧化单元前，设置管道加药泵，加入次氯酸钠去除废水中剩余少量氨氮，加药量为废水中的氨氮和次氯酸钠质量比1：8。加药后的气田产出水进入臭氧催化氧化单元，形成臭氧催化氧化出水；臭氧催化氧化单元的进水pH 8，停留时间为2h，臭氧浓度为135mg/L；
在此条件下，臭氧投加量为1500mg/L；臭氧催化氧化出水中的COD约为1050mg/L，氨氮约为62mg/L。
步骤2，臭氧催化氧化出水进入A/O/MBR单元，形成MBR产水。其中，缺氧A段停留时间为6h，好氧O段及MBR膜池总停留时间32h，污泥回流量400％，排泥量2％，污泥浓度12g/L；
在此条件下，MBR膜通量控制在12L/m2·h；MBR产水COD约470mg/L，氨氮约18mg/L。
步骤3，MBR产水进入高效除硬过滤单元，除硬药剂为氢氧化钠和碳酸钠，除硬药剂的配比为氢氧化钠：碳酸钠为9:1，药剂反应时间为30min，除硬pH控制在11.5，除硬后进行戈尔膜过滤，膜过滤的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.25μm，形成高效除硬过滤出水；滤渣类经固化后集中外运处理；
在此条件下，膜过滤的膜通量控制在250L/m2·h；膜过滤出水SS小于0.5mg/L，硬度小于80mg/L，总油小于1mg/L。
步骤4，高效除硬过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为9MPa，进水pH 9。
在此条件下，高压反渗透的膜通量控制在10L/m2·h，高压反渗透浓水TDS70000mg/L；高压反渗透产水电导率1900～3000μS/cm，COD＜80mg/L，氨氮＜10mg/L，总油小于0.5mg/L。
步骤5，高压反渗透产水进入卷式反渗透单元进行分离浓缩，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透单元前和高压反渗透单元的进水混合后重新进入高压反渗透单元；卷式反渗透单元的运行条件为：操作压力为2MPa。
在此条件下，卷式反渗透的膜通量控制在45L/m2·h，卷式反渗透回收率96.5％；卷式反渗透产水电导率150～300μS/cm，COD＜60mg/L，氨氮＜10mg/L，总油小于0.5mg/L。
步骤6，高压反渗透浓水进入MVR单元蒸发浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，MVR蒸发产水和卷式反渗透产水混合后回用于循环水补水；MVR单元采用现有市售MVR蒸发器，蒸发母液TDS控制在150000mg/L；
经过上述步骤处理后的气田产出水，MVR母液中油含量＜5mg/L，悬浮物＜1mg/L，满足气田回注水标准；卷式反渗透产水和MVR蒸发产水COD＜60mg/L，Cl-＜200mg/L，氨氮＜10mg/L，总油＜0.5mg/L，满足循环水补水回用标准。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，故凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的保护范围。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，气田产出水进入臭氧催化氧化单元，停留一定时间后，形成臭氧催化氧化出水；
步骤2，臭氧催化氧化出水进入A/O/MBR单元，分别在缺氧A段、好氧O段和MBR膜池停留一定时间后，形成MBR产水；
步骤3，MBR产水进入高效除硬过滤单元，加入除硬药剂，反应一定时间后，进行膜过滤，形成高效除硬过滤出水；滤渣类经固化后集中外运处理；
步骤4，高效除硬过滤出水进入高压反渗透单元进行分离浓缩，形成高压反渗透产水和高压反渗透浓水；
步骤5，高压反渗透产水进入卷式反渗透单元进行分离浓缩，形成卷式反渗透产水和卷式反渗透浓水；卷式反渗透浓水返回到高压反渗透单元前和高压反渗透单元的进水混合后重新进入高压反渗透单元；
步骤6，高压反渗透浓水进入MVR单元蒸发浓缩，形成MVR母液和MVR蒸发产水；MVR母液进行回注处理，卷式反渗透产水和MVR蒸发产水回用。
2.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤1中，所述气田产出水的主要水质特征为：进水pH7～8，总溶解性固体23000～35000mg/L，悬浮物300～1500mg/L，油含量0～20mg/L，氨氮50～250mg/L，总硬度800～1800mg/L，总碱度250-750mg/L，Na+ 4000～10000mg/L，Cl- 5000～12000mg/L，SO4 2- 800～1500mg/L，COD 1500～3000mg/L。
3.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：经步骤1～6处理后的气田产出水，MVR母液中油含量＜5mg/L，悬浮物＜1mg/L，满足气田回注水标准；卷式反渗透产水和MVR蒸发产水电导率＜1200μS/cm，COD＜60mg/L，Cl-＜200mg/L，氨氮＜10mg/L，总油＜0.5mg/L，满足循环水补水回用标准。
4.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤1中，在气田产出水进入臭氧催化氧化单元前，设置管道加药泵，药剂为次氯酸钠；当气田产出水中的氨氮含量高于50mg/L时，加入次氯酸钠，加药量为废水中的氨氮和次氯酸钠质量比1：8～9。
5.根据权利要求4所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤1中，所述臭氧催化氧化单元的进水pH为7～8，停留时间为1～2h，臭氧浓度为125-135mg/L；
在此条件下，臭氧投加量为800～1500mg/L。
6.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤2中所述A/O/MBR单元，缺氧A段停留时间为4～6h，好氧O段及MBR膜池总停留时间27～32h，污泥回流量300～400％，排泥量1～2％，污泥浓度10～12g/L；
在此条件下，MBR膜通量控制在10～12L/m2·h。
7.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤3中所述高效除硬过滤单元中的除硬药剂为氢氧化钠和碳酸钠，除硬药剂的配比为氢氧化钠：碳酸钠为7～9:1，药剂反应时间为15～30min，除硬pH控制在10.8～11.5；除硬后的过滤形式为戈尔膜过滤；膜过滤的膜材料为聚四氟乙烯，膜孔径0.15～0.25μm；
在此条件下，膜过滤的膜通量控制在250～350L/m2·h。
8.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤4中所述高压反渗透单元采用碟管式反渗透膜组件，膜组件形式为多个碟片式膜片串联在一个中心管上构成碟片式膜柱；高压反渗透单元的运行条件为：操作压力为6～9MPa，进水pH 7～10；
在此条件下，高压反渗透单元的膜通量控制在7～10L/m2·h，高压反渗透浓水的TDS为60000～70000mg/L。
9.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤5中所述卷式反渗透单元采用现有市售苦咸水卷式反渗透膜组件；卷式反渗透单元的运行条件为：操作压力为1～2Mpa；
在此条件下，卷式反渗透单元的膜通量控制在30～45L/m2·h，卷式反渗透的回收率高于95％。
10.根据权利要求1所述的气田产出水的深度处理回用方法，其特征在于：步骤6中所述MVR单元采用MVR蒸发器，MVR母液的TDS控制在150000mg/L，MVR蒸发产水和卷式反渗透产水混合后回用于循环水补水。
CN201710179282.XA 2017-03-23 2017-03-23 一种气田产出水的深度处理回用方法 Pending CN108623083A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710179282.XA CN108623083A (zh) 2017-03-23 2017-03-23 一种气田产出水的深度处理回用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710179282.XA CN108623083A (zh) 2017-03-23 2017-03-23 一种气田产出水的深度处理回用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108623083A true CN108623083A (zh) 2018-10-09

Family

ID=63706405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710179282.XA Pending CN108623083A (zh) 2017-03-23 2017-03-23 一种气田产出水的深度处理回用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108623083A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111253007A (zh) * 2020-02-24 2020-06-09 江苏扬农化工集团有限公司 一种环氧氯丙烷废水的处理方法
CN111410382A (zh) * 2020-05-11 2020-07-14 中国科学院生态环境研究中心 一种废润滑油再生废水的高效处理方法
CN112390437A (zh) * 2019-08-13 2021-02-23 中国石油化工股份有限公司 一种工业废水处理系统在工业废水处理领域的应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851046A (zh) * 2010-06-21 2010-10-06 吴静璇 一种焦化废水深度处理及全回用装置及其应用方法
CN102372375A (zh) * 2010-08-27 2012-03-14 中国石油化工股份有限公司 一种废水的高级除硬方法
CN102603092A (zh) * 2011-01-20 2012-07-25 四川仁智石化科技有限责任公司 油气田高盐废水脱盐的处理的方法
CN103304104A (zh) * 2013-07-02 2013-09-18 中国石油集团工程设计有限责任公司 天然气气田开发污水零排放的新型工艺
KR20150085990A (ko) * 2014-01-17 2015-07-27 코웨이 주식회사 하·폐수 처리 시스템 및 그의 처리 방법
CN104876403A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 武汉钢铁(集团)公司 焦化废水深度处理回用工艺和装置
CN105906149A (zh) * 2016-06-02 2016-08-31 内蒙古君正氯碱化工技术研究院 一种氯碱厂浓盐水零排放的处理系统及处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851046A (zh) * 2010-06-21 2010-10-06 吴静璇 一种焦化废水深度处理及全回用装置及其应用方法
CN102372375A (zh) * 2010-08-27 2012-03-14 中国石油化工股份有限公司 一种废水的高级除硬方法
CN102603092A (zh) * 2011-01-20 2012-07-25 四川仁智石化科技有限责任公司 油气田高盐废水脱盐的处理的方法
CN103304104A (zh) * 2013-07-02 2013-09-18 中国石油集团工程设计有限责任公司 天然气气田开发污水零排放的新型工艺
KR20150085990A (ko) * 2014-01-17 2015-07-27 코웨이 주식회사 하·폐수 처리 시스템 및 그의 처리 방법
CN104876403A (zh) * 2015-06-11 2015-09-02 武汉钢铁(集团)公司 焦化废水深度处理回用工艺和装置
CN105906149A (zh) * 2016-06-02 2016-08-31 内蒙古君正氯碱化工技术研究院 一种氯碱厂浓盐水零排放的处理系统及处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁兵等: "蒸发结晶分离处理气田水技术在川东地区的应用前景展望", 《天然气勘探与开发》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112390437A (zh) * 2019-08-13 2021-02-23 中国石油化工股份有限公司 一种工业废水处理系统在工业废水处理领域的应用
CN111253007A (zh) * 2020-02-24 2020-06-09 江苏扬农化工集团有限公司 一种环氧氯丙烷废水的处理方法
CN111410382A (zh) * 2020-05-11 2020-07-14 中国科学院生态环境研究中心 一种废润滑油再生废水的高效处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104150721B (zh) 一种用于食品腌制废水的资源化处理方法
CN105800886B (zh) 高浓度难降解含盐有机废水的资源化回收利用处理工艺
CN104276702B (zh) 一种油气田废水脱盐处理方法
CN102452760B (zh) 一种油田采出水回用的处理方法
CN103102049B (zh) 一种高含氮有机废水的处理方法
CN102942279A (zh) 一种循环水排污水和反渗透浓水的处理方法及其装备
CN104370405A (zh) 一种高硬度高盐分废水零排放的处理方法
CN207596652U (zh) 一种高矿化度矿井水近零排放综合资源化pdces处理系统
US20130186822A1 (en) Low energy forward osmosis membrane water processing system
CN105016577A (zh) 一种工艺污水深度处理系统及污水深度处理方法
CN106746120A (zh) 一种煤化工生化尾水深度处理的零排放工艺
CN106745981A (zh) 一种高盐废水处理回用的系统和方法
CN108623082A (zh) 一种气田产出水的资源化处理方法
CN102674591A (zh) 煤井水制取饮用水的方法和装置
CN102020392A (zh) 一种印染中水回用工艺及设备
CN104030483A (zh) 一种电厂循环水排污水回用处理方法
CN104163516A (zh) 一种不锈钢冷轧废水的回用方法
CN106044948A (zh) 纳滤膜和反渗透膜组合处理反渗透浓盐水的装置和方法
CN108623083A (zh) 一种气田产出水的深度处理回用方法
CN107445377A (zh) 一种生化废水零排放处理工艺和处理系统
CN106746033A (zh) 一种基于膜技术的页岩气开采废水的处理工艺
CN201999818U (zh) 焦化废水的超滤-纳滤组合处理系统
CN108328836B (zh) 一种基于高含盐废水减量化过程的进水控制系统
CN202865053U (zh) 一种循环水排污水和反渗透浓水的处理装备
CN212924707U (zh) 一种页岩气压裂返排液膜式处理资源化系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181009

RJ01 Rejection of invention patent application after publication