CN110734185A - 一种磺化泥浆废水处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种磺化泥浆废水处理方法，属于油气田开采领域的钻井废水环保治理领域，该方法包括以下步骤：对将待处理废水进行预处理，以去除废水以外的杂物；向预处理后的废水中加入双氧水和硫酸亚铁进行化学处理；向化学处理后的废水中加入PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液，进行絮凝沉降；将絮凝后的废水进行固液分离；将固液分离后的液体进行反渗透及多效蒸发，使处理后液相达标。本方法能够实现废水的资源化回收利用，不产生二次污染，处理周期短，污染物去除彻底，可以水资源的回收再利用，有较好的环境、社会和经济效益。

Description

一种磺化泥浆废水处理方法及系统
技术领域
本发明属于油气田开采领域的钻井废水环保治理领域，涉及一种磺化泥浆废水的处理方法及系统，具体涉及一种通过化学氧化技术对磺化泥浆废水进行无害化处理的方法及系统。
背景技术
油田废水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井废水及站内其它类型的含油废水。油田废水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时，油田废水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。石油生产单位大部分集中在干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的废水变废为宝，具有十分重要的现实意义。
磺化泥浆体系钻井废水具有高悬浮物和胶体含量、高COD、高色度、高矿化度以及废水中有机物生物难降解等水质特点，属于高浓度难生物降解有机废水。不仅危害水体的生物如鱼类，而且还可经过食物链的富集，最后进入人体，引起慢性中毒。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种磺化泥浆废水处理方法及系统，以实现废水的资源化回收利用。化学处理过程不产生二次污染，处理周期短，污染物去除彻底，可以水资源的回收再利用，有较好的环境、社会和经济效益。
为实现上述发明目的，特采用以下技术方案：
一种磺化泥浆废水处理方法，其步骤包括：
对将待处理废水进行预处理，以去除废水以外的杂物；
向预处理后的废水中加入双氧水和硫酸亚铁进行化学处理，加入的比例为n(H2O2):n(Fe2+)＝10:1～15:1，其中双氧水占废水3wt％～5wt％，在该取值范围内化学氧化效果最佳，双氧水加量若小于该范围不能完全氧化，大于该范围双氧水反应不彻底，都会使废水COD增大，影响氧化效果；
向化学处理后的废水中加入PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液，进行絮凝沉降，该PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液浓度分别为20wt％～30wt％和0.1wt％～0.2wt％，加入的量分别是废水的0.2wt％～0.4wt％和0.001wt％～0.003wt％，在该范围内絮凝效果最好，小于该取值范围不能达到絮凝效果，固液分离困难，大于该取值范围会造成药剂浪费；
将絮凝后的废水进行固液分离；
将固液分离后的液体进行反渗透及多效蒸发，最终使处理后液相达标可重复利用。
进一步地，所述预处理包括将高COD废水经过过滤装置，去除的杂物包括人造垃圾物、树枝树根、杂草、石块等。
进一步地，高COD废水在进行化学处理之前，向预处理后的废水中加入固体酸、稀盐酸或稀硫酸，调节废水的pH＝3～5，为弱酸性，芬顿氧化pH最佳条件为4，以为化学氧化提供基础的实验条件。
进一步地，预处理时间为2～3h。
进一步地，絮凝沉降的方法为将化学处理后的废水泵输至絮凝沉降罐，絮凝前用先用烧碱溶液调至废水pH＝7～8，为弱碱性，再加入PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液搅拌10～15min。
进一步地，将絮凝后的废水输至真空抽滤装置进行固液分离，抽滤时间为5～10min。
一种磺化泥浆废水的处理系统，包括：
预处理模块，用于对磺化泥浆废水进行预处理，包括过滤装置，如振动筛；
化学处理模块，用于对预处理后的磺化泥浆废水进行化学氧化处理，包括多能催化氧化装置和搅拌器；
絮凝沉降模块，用于氧化处理后的磺化泥浆废水进行絮凝沉降，包括絮凝沉降罐和搅拌器；
固液分离模块，用于对絮凝后磺化泥浆废水进行固液分离；
反渗透模块，用于对过滤后的液相进行反渗透处理；
多效蒸发模块，用于对反渗透后的浓水部分进行多效蒸发。
进一步地，还包括计量进料模块，用于对预处理后的废水进行计量，包括物料斗和位于物料斗出口下方的计量皮带秤。
进一步地，还包括PH调节模块，用于向预处理后的废水中加入固体酸、稀盐酸或稀硫酸，调节废水的pH＝3～5；还用于絮凝前用先用烧碱溶液调至废水pH为弱碱性。
进一步地，还包括泥浆收集装置，用于处理固液分离后所得的泥浆，包括泥浆接收池。
本发明的有益效果如下：
本发明通过调节废水pH及控制双氧水和Fe2+的投加比例，能够最大化的降低磺化泥浆废水中的COD、悬浮物及色度，通过加入PAC絮凝剂溶液和PAM混凝剂溶液，能够使絮凝沉降更为彻底，也更进一步地降低磺化泥浆废水中的COD、悬浮物及色度。根据本发明方法的预处理、化学氧化、絮凝沉淀、固液分离、反渗透等一系列的工艺处理，处理磺化泥浆废水的成本为70～200元/m3，处理成本低，可产生较大的经济效益，处理后磺化泥浆废水中COD值小于180mg/L，悬浮物含量小于15mg/L，色度小于60度，能够减少环境污染，带来很大的环境效益。
附图说明
图1是实施例的一种磺化泥浆废水处理方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
实施例1
本实施例公开一种磺化泥浆废水处理方法，如图1所示流程图，过程具体如下：
1)对于磺化泥浆废水储存池中的将待处理废水，通过预处理模块进行预处理，利用振动筛去除废水以外的人造垃圾物、树枝树根、杂草、石块等杂物。
2)通过计量进料模块的物料斗和位于物料斗出口下方的计量皮带秤，对预处理后的废水进行计量。
3)通过PH调节模块向预处理后的废水中加入固体酸，调节废水的pH为弱酸性(pH＝3)，以为化学氧化提供基础的实验条件。
4)通过化学处理模块的多能催化氧化装置向预处理后的废水中加入双氧水和硫酸亚铁，n(H2O2):n(Fe2+)＝10:1，其中双氧水占废水3wt％，构成芬顿试剂，对预处理后的磺化泥浆废水进行化学氧化处理，反应时间为2h，同时进行搅拌。
5)通过PH调节模块投入烧碱溶液调至废水pH为弱碱性。
6)通过絮凝沉降模块的絮凝沉降罐向化学处理后的废水中加入浓度为20wt％的PAC絮凝剂和浓度为0.1wt％的PAM混凝剂溶液，加入的量分别是废水的0.2wt％和0.001wt％，搅拌10min，进行絮凝沉降。
7)通过固液分离模块的真空抽滤装置将絮凝后的废水进行固液分离，抽滤时间为5min。
8)通过泥浆收集装置收集处理固液分离后所得的泥浆。
9)通过反渗透模块对过滤后的液相进行反渗透处理。
10)通过多效蒸发模块对反渗透后的浓水部分进行多效蒸发，最终使处理后液相达标可重复利用。
实施例2
本实施例公开一种磺化泥浆废水处理方法，与上述实施例1步骤相同，不同之处在于部分参数的取值和选用的化学物质不同，这些不同具体包括：3)向预处理后的废水中加入的是稀盐酸，调节废水的pH＝4；4)n(H2O2):n(Fe2+)＝15:1，双氧水占废水4wt％，对预处理后的磺化泥浆废水进行化学氧化处理，反应时间为2.5h；6)向化学处理后的废水中加入浓度为25wt％的PAC絮凝剂和浓度为0.15wt％的PAM混凝剂溶液，加入的量分别是废水的0.3wt％和0.002wt％，搅拌13min；7)抽滤时间为8min。
实施例3
本实施例公开一种磺化泥浆废水处理方法，与上述实施例1步骤相同，不同之处在于部分参数的取值和选用的化学物质不同，这些不同具体包括：3)向预处理后的废水中加入的是稀硫酸，调节废水的pH＝5；4)n(H2O2):n(Fe2+)＝13:1，双氧水占废水5wt％，对预处理后的磺化泥浆废水进行化学氧化处理，反应时间为3h；6)向化学处理后的废水中加入浓度为30wt％的PAC絮凝剂和浓度为0.2wt％的PAM混凝剂溶液，加入的量分别是废水的0.4wt％和0.003wt％，搅拌15min；7)抽滤时间为10min。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，本领域的普通技术人员可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，本发明的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种磺化泥浆废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
对将待处理废水进行预处理，以去除废水以外的杂物；
向预处理后的废水中加入双氧水和硫酸亚铁进行化学处理，加入的比例为n(H2O2):n(Fe2+)＝10:1～15:1，其中双氧水占废水3wt％～5wt％；
向化学处理后的废水中加入PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液，进行絮凝沉降，该PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液浓度分别为20wt％～30wt％和0.1wt％～0.2wt％，加入的量分别是废水的0.2wt％～0.4wt％和0.001wt％～0.003wt％；
将絮凝后的废水进行固液分离；
将固液分离后的液体进行反渗透及多效蒸发，使处理后液相达标。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预处理包括将高COD废水经过过滤装置，去除的杂物包括人造垃圾物、树枝树根、杂草、石块。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，高COD废水在进行化学处理之前，向预处理后的废水中加入固体酸、稀盐酸或稀硫酸，调节废水为弱酸性。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预处理时间为2～3h。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，絮凝沉降的方法为将化学处理后的废水泵输至絮凝沉降罐，絮凝前用先用烧碱溶液调至废水为弱碱性，再加入PAC絮凝剂和PAM混凝剂溶液搅拌10～15min。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将絮凝后的废水输至真空抽滤装置进行固液分离，抽滤时间为5～10min。
7.一种磺化泥浆废水的处理系统，其特征在于，包括：
预处理模块，用于对磺化泥浆废水进行预处理，包括过滤装置；
化学处理模块，用于对预处理后的磺化泥浆废水进行化学氧化处理，包括多能催化氧化装置和搅拌器；
絮凝沉降模块，用于氧化处理后的磺化泥浆废水进行絮凝沉降，包括絮凝沉降罐和搅拌器；
固液分离模块，用于对絮凝后磺化泥浆废水进行固液分离；
反渗透模块，用于对过滤后的液相进行反渗透处理；
多效蒸发模块，用于对反渗透后的浓水部分进行多效蒸发。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括计量进料模块，用于对预处理后的废水进行计量，包括物料斗和位于物料斗出口下方的计量皮带秤。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括PH调节模块，用于向预处理后的废水中加入固体酸、稀盐酸或稀硫酸，调节废水为弱酸性；还用于絮凝前用先用烧碱溶液调节废水为弱碱性。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括泥浆收集装置，用于处理固液分离后所得的泥浆。
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