CN117023919A - 一种气田采出水多级处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气田采出水多级处理系统及工艺,涉及气田采出水处理领域,包括调节池、一级处理系统和二级处理系统;一级处理系统,其内设置有高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备;二级处理系统,其内设置有高效一体化生化处理机和高效二级吸附机;所述一级处理系统与二级处理系统之间设有蒸发器,通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理,达到进行多级处理的效果,将水中的COD、重金属、异色、异味等杂质进行有效地处理,进一步的对水质进行净化操作,提高水质的净化效率,进一步提高出水指标,具有处理全面性,便于后续的气田水回注操作,提高整体的工作效率。

Description

一种气田采出水多级处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及气田采出水处理技术领域,尤其涉及一种气田采出水多级处理系统及工艺。
背景技术
随着国家对环保的要求日趋严厉,石油工业的清洁生产也必然受到各大油气田的高度重视。气田采出水是指在天然气开采过程中从气井中产生的水,主要包括地层水和天然气中的凝析水。随着气田开采龄期的增加,气田水量也会逐步增加。气田废水水质组分十分复杂,其矿化度一般为1×104~24×104mg/L,气田水除了含有大量CaCl2、NaCl外,还含有硫化物、重金属离子、悬浮物、有机污染物等,不能直接排放。
目前气田采出水处理主要方法有回注地层和达标排放。由于回注地层处理方法受到地层限制因素和环保政策的影响较大,不是所有地区的气田采出水均适合用该方法,如四川盆地川西地区,由于地层致密和水文地质条件复杂,采出水的回注受到极大限制,因此部分地区采用了达标外排的手段。然而达标外排的处理方法仍旧受到排放标准逐步提高以及外排污水总量指标的控制。
现有技术中,公告号为CN109455831B提出了一种采出水处理系统及工艺,该方案通过设置除油装置,实现了对采出水中原油的处理;通过设置过滤单元,进一步去除了采出水中的原油和悬浮物,防止地层污染。该方案仅对原油和悬浮物进行了处理,处理并不全面。公告号为CN105000745B提出了一种含硫气田采出水处理系统,该方案通过除去含硫气田采出水中的部分硫化氢,然后通过空气吹脱除硫法除去液体中的硫化氢,通过这两部的作用将采出水中的硫化氢全部处理,后续还能对氨氮、钙镁和悬浮物进行处理。该方案仅针对了含硫气田进行处理,但处理不够全面化。公告号为CN108439642B提出了一种气田水高浓度汞高效脱除系统及方法,该方案通过采用高效汞捕捉剂和辅助剂脱汞,能有效去除各种形态汞,尤其是与氯离子形成络合物的溶解汞,具有对汞类污染物的有效处理。该方案仅对气田水中的汞类污染物进行了处理,处理局限性太大,不够全面。上述三种处理方式都分别对原油、悬浮物、含硫气田和高浓度含汞气田进行了针对处理,具有局限性,并未对气田采出水中其余重金属离子、悬浮物、有机污染物等进行处理,处理方式缺少全面性,导致整体水质的净化效率降低,进而降低了整体的工作处理效率。
发明内容
本发明目的在于提供一种气田采出水多级处理系统及工艺,以解决上述处理方式缺少全面性,导致整体水质的净化效率不高,出水水质指标较低的问题。
本发明通过下述技术方案实现:
一种气田采出水多级处理系统,包括:
调节池、一级处理系统和二级处理系统;
一级处理系统,其内设置有高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备;
二级处理系统,其内设置有高效一体化生化处理机和高效二级吸附机;
所述一级处理系统与二级处理系统之间设有蒸发器,通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理,达到对气田水进行多级处理的效果。
进一步的,所述一级处理系统和二级处理系统外还设有污泥处理系统,所述污泥处理系统包括污泥收集池和板框压滤机,所述调节池外还设有废液应急池,所述一级处理系统内还设有一级中间水罐,所述二级处理系统内还设有二级中间水罐,方便对污泥进行集中处理。
进一步的,所述高效隔油破乳处理机包括三级隔油单元、破乳气浮单元和混凝沉淀单元,所述高效微电解芬顿一体机包括铁碳微电解单元和芬顿氧化单元,所述气田水除硬设备包括双碱除硬单元和多介质过滤单元,降低水中有机物含量,有效去除气田水中的COD和重金属等污染物。
进一步的,所述高效一体化生化处理机包括水解酸化池、接触氧化池、MBR池和清水池,所述高效二级吸附机包括活性炭吸附器和树脂交换床,有效降低水中COD和氨氮等污染物,达到水质净化目的。
进一步的,所述蒸发器包括蒸汽锅炉、软水系统、双效蒸发器和冷却塔,达到节省锅炉蒸汽,减少能耗的目的。
一种气田采出水多级处理工艺,包括:
S1,气田水输入,气田水根据自身重力从气田产出单元设施自流至调节池内,随后经由泵组提升至一级处理系统,并依次通过高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备;
S2,一级处理,首先经过高效隔油破乳处理机内三级隔油单元进行油水分离,随后进入破乳气浮单元将水中乳化油与气田水进一步分离,再经过混凝沉淀单元将大颗粒矾花沉降分离,随后出水经由泵组提升至高效微电解芬顿一体机内,通过铁碳微电解单元氧化降解气田水中的COD和重金属离子,在进入芬顿氧化单元,进一步降解去除COD和重金属离子并去除絮凝矾花,随后出水经由泵组提升至气田水除硬设备,通过双碱除硬单元絮凝沉淀分离去除水中碳酸钙和氢氧化镁,在进入多介质过滤单元进一步去除水中杂质,最后进入一级中间水罐;
S3,蒸发输出,气田水通过一级中间水罐进入蒸发器内进行除盐处理,将水中大部分盐、重金属离子浓缩,随后将蒸发出来的水经由冷却塔收集至二级中间水罐内,而蒸发出来的浓缩液经收集后用于回注;
S4,二级处理,在二级中间水罐内的蒸发冷凝水通过泵组提升至高效一体化生化处理机,经由水解酸化池和接触氧化池的酸化及氧化作用,降低水中COD和氨氮污染物,随后出水经由MBR池进行泥水分离,期间通过清水池进行反洗操作,进一步去除水中悬浮物杂质,随后进入高效二级吸附机内,通过活性炭吸附器和树脂交换床对水中COD、异色、异味及挥发性重金属Hg进一步去除;
S5,污泥处理,通过高效二级吸附机处理后,出水达标并排至清水存储池,经处理厂进行外排用于绿化灌溉,而各单元排泥统一排至污泥收集池内,经由板框压滤机进行压杆水分处理,压滤后的清液回水至调节池再处理,而压滤形成的固体污泥则被统一进行污泥外运处理。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明,通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理,达到对气田水进行多级处理的效果,将水中的COD、重金属、异色、异味等杂质进行有效地处理,进一步的对水质进行净化操作,提高水质的净化效率,进一步提高出水指标,具有处理全面性,便于后续的气田水回注和外排绿化灌溉操作,提高整体的工作效率;
2、本发明,通过设置有高效隔油破乳处理机,在对气田水进行油水分离后,通过破乳气浮将水中的乳化油等悬浮物形成浮渣排除,进而通过添加PAC、重金属捕捉剂、过硫酸钠和PAM,将大颗粒的矾花进行沉降分离,使废水中有机物断链,降低废水中有机物含量;
3、本发明,通过设置有高效微电解芬顿一体机,通过铁碳催化氧化降解气田水中COD和重金属离子,随后通过芬顿氧化法强化处理铁碳微电解的出水,既充分利用微电解的原电池效应和电极新生态物质的氧化还原作用,又充分利用了芬顿氧化过程中•OH(羟基自由基)的强氧化作用,可以实现对有机污染物的有效降解,大幅提高废水的可生化性,该组合工艺克服了铁碳微电解法对CODcr去除率不高、芬顿氧化法药剂费用高的缺点;
4、本发明,通过设置有高效一体化生化处理机,经由水解酸化池和接触氧化池的酸化和氧化作用,可以有效降低水中COD和氨氮等污染物,达到水质净化的目的,还通过高效二级吸附机进行深度净化,进一步去除水中COD、异色、异味及挥发性重金属Hg等杂质,使得完全符合更高的排放要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的整体工艺流程示意图;
图2为高效隔油破乳处理机系统流程示意图;
图3为高效微电解芬顿一体机系统流程示意图;
图4为气田水除硬设备系统流程示意图;
图5为蒸发器系统示意图;
图6为高效一体化生化处理机系统流程示意图;
图7为高效二级吸附机系统流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。需要说明的是,本发明已经处于试验推广应用阶段。
如图1至图7所示,本发明提供一种气田采出水多级处理系统,包括:
调节池、一级处理系统和二级处理系统;
一级处理系统,其内设置有高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备;
二级处理系统,其内设置有高效一体化生化处理机和高效二级吸附机;
所述一级处理系统与二级处理系统之间设有蒸发器。
在上述技术方案中,气田水根据自身重力从气田产出单元设施自流至调节池内,此处的产出单元设施通常使用的是重力沉降罐,设于天然气净化处理厂内的高位处,使得原水可以通过自流方式进入调节池,调节池为气田水原水和污泥滤液回水的收集池,来水进入调节池后进行均值调节,随后经由泵组提升将调节池内的水输出,在一级处理系统中,高效隔油破乳处理机可以对气田水进行油水分离操作并且将大颗粒的矾花进行沉降分离,便于去除水中重金属、悬浮物和有机物等杂质,高效微电解芬顿一体机可以对气田水中的COD和重金属离子进行去除,同时分离去除絮凝矾花,气田水除硬设备可以沉淀分离去除水中的碳酸钙和氢氧化镁,进一步去除水中杂质,蒸发器使用的是双效强制蒸发器,蒸发器可以对通过一级处理系统的气田水进行蒸发除盐处理,在二级处理系统中,高效一体化生化处理机可以对水中的COD和氨氮等污染物进行有效净化,进一步去除水中的悬浮物等杂质,高效二级吸附机可以进一步去除水中COD、异色、异味及挥发性重金属Hg等杂质,最终,通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理,达到对气田水进行多级处理的效果,将水中的COD、重金属、异色、异味等杂质进行有效地处理,进一步的对水质进行净化处理,提高水质的净化效率,进一步提高出水指标,具有处理全面性,便于后续的气田水回注和外排绿化灌溉操作,提高整体的工作效率。
所述一级处理系统和二级处理系统外还设有污泥处理系统,所述污泥处理系统包括污泥收集池和板框压滤机,所述调节池外还设有废液应急池,所述一级处理系统内还设有一级中间水罐,所述二级处理系统内还设有二级中间水罐。
在上述技术方案中,由于整个系统会不定期的调控水质产生多余的废液,为了保证系统的正常运行,通过废液应急池来收集排空的废液,一级中间水罐,通过配置独立回流泵组,可以满足回流至任何预处理阶段再处理条件,二级中间水罐,通过配置独立回流泵组,可以满足回流至一级中间水罐再处理条件及下阶段水质净化提升条件,污泥收集池可以将各单元排出的物化、生化等污泥进行收集浓缩,板框压滤机可以对污泥收集池内进行压干水分处理,压滤产生的清液排至调节池进行再处理操作,而压滤形成的固体污泥统一进行外运处理排出。
所述高效隔油破乳处理机包括三级隔油单元、破乳气浮单元和混凝沉淀单元,所述高效微电解芬顿一体机包括铁碳微电解单元和芬顿氧化单元,所述气田水除硬设备包括双碱除硬单元和多介质过滤单元。
在上述技术方案中,三级隔油单元利用水的密度比油大,废水进入该单元后,经由水的表面浮力浮渣上浮去除,进而达到油水分离的效果,三级隔油单元去除率如表1所示;
表1三级隔油单元去除率
破乳气浮单元通过添加破乳剂,同时气浮设备通过溶气罐产生溶气水,溶气水通过释放器减压释放到待处理的水中,随后溶解在水中过的空气从水中释放,气泡同污水中的乳化油等悬浮物结合,使得悬浮物比重小于水,从而逐渐浮到水面形成浮渣,破乳气浮单元去除率如表2所示;
表2破乳气浮单元去除率
混凝沉淀单元前段为混凝加药区,通过添加PAC、重金属捕捉剂、过硫酸钠和PAM,形成肉眼可见的大颗粒矾花,后段为沉降区,采用倾角为六十度的斜管填料,通过增加沉淀面积,降低沉降高度,改善水力条件的浅池沉降原理,大幅度提高颗粒沉降效果,使得大颗粒矾花等悬浮物沉降分离,再利用沉降区底部排泥设施排出污泥,混凝沉淀单元去除率如表3所示,高效隔油破乳处理机的整体去除率如表4所示;
表3混凝沉淀单元去除率
表4高效隔油破乳处理机整体去除率
铁碳微电解单元通过加入硫酸,将pH调至2~3,在2h小时的停留反应时间内,铁碳催化氧化降解气田水中COD和重金属离子,详细的,铁碳材料浸没于酸性废水中内部、外部发生两方面的电解反应,铸铁中含有微量的碳化铁,碳化铁和纯铁存在明显的氧化还原电势差,在铸铁屑内部就形成了许多细微的原电池,纯铁作为原电池的阳极,碳化铁作为原电池的阴极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应,使铁变为二价铁离子进入溶液,由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除,为了增加电位差,促进铁离子的释放,在铁-碳床中加入一定比例铜粉或铅粉,其中电位低的铁成为阳极,电位高的碳成为阴极,在酸性充氧条件下发生电化学反应,其反应过程如下:
阳极(Fe): Fe- 2e→ Fe2+
阴极(C) : 2H++2e→2[H]→H2
反应中,产生的了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用;
若有曝气,即充氧和防止铁屑板结。还会发生下面的反应:
O2+ 4H++4e→2H2O;
O2+ 2H2O+ 4e→4OH-
4Fe2++O2+4H+→2H2O+ 4Fe3+
反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因,而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从而增强对废水的净化效果,铁碳微电解单元去除率如表5所示;
表5铁碳微电解单元去除率
经过铁碳微电解单元的水进入芬顿氧化单元,在3h小时的停留反应时间内,通过pH联动计量泵加硫酸或烧碱溶液,将pH维持在3~4,通过计量泵人工调节加入双氧水和硫酸亚铁,形成芬顿试剂体系,有效降解去除气田水的COD和重金属,然后在pH回调槽中通过pH联动计量泵加碱液,将pH调节至7~9,并通过计量泵人工调节加入PAM,在沉降池停留沉降2.5h,分离去除絮凝矾花,详细的,通过投加H2O2,此时上一单元阳极反应生成的Fe2+可作为后续催化氧化处理的催化剂,即Fe2+与H2O2构成芬顿试剂氧化体系,在Fe2+离子的催化作用下,芬顿反应产生大量的强氧化性•OH(羟基自由基),可有效氧化分解废水中难降解的污染物。芬顿氧化法强化处理铁碳微电解的出水,既充分利用微电解的原电池效应和电极新生态物质的氧化还原作用,又充分利用了芬顿氧化过程中•OH(羟基自由基)的强氧化作用,可以实现对有机污染物的有效降解,大幅提高废水的可生化性。该组合工艺克服了铁碳微电解法对CODcr去除率不高、芬顿氧化法药剂费用高的缺点;
原水进入电解混合槽后调节pH至3-4,稳定进入后开启空气曝气管道,经由底部曝气,控制汽水比在3-4:1左右;
反应结束后经由溢流堰收集出水,此时pH在5.7-5.9左右,水中存在大量的Fe2+、Fe3+、OH-,自身会产生部分铁泥及混合溶液;
微电解出水进入芬顿反应器,添加酸调节pH至3-4,然后投加定量比例H2O2,以Fe2+离子为催化剂,H2O2与Fe2+的混合溶液把大分子有机物氧化成小分子有机物,把小分子有机物氧化成二氧化碳和水,同时FeSO4可以被氧化成3价铁离子,有一定的絮凝的作用,3价铁离子变成氢氧化铁,有一定的网捕作用,从而达到处理水的目的,芬顿氧化单元去除率如表6所示,高效微电解芬顿一体机整体去除率如表7所示;
表6芬顿氧化单元去除率
表7高效微电解芬顿一体机整体去除率
双碱除硬单元,来水进入除硬反应池,通过计量泵人工调节加入液碱和纯碱,水中钙离子与碳酸根离子在碱性环境下反应生成碳酸钙,水中镁离子与氢氧根离子生产氢氧化镁沉淀物,水自流进入沉降池停留反应4h,通过计量泵人工调节加入PAM,絮凝沉淀分离去除水中碳酸钙和氢氧化镁,双碱除硬单元去除率如表8所示;
表8双碱除硬单元去除率
多介质过滤单元,包括多介质过滤器和精密过滤器,首先进入多介质过滤器,多介质过滤器组合填料为石英砂+金刚砂,多介质过滤器中的滤板填料层通过层层过滤去除水中较大或悬浮颗粒物,再进入精密过滤器,精密过滤器配置5微米PP棉滤芯,经两级过滤出水水质稳定,保护后续蒸发设备的稳定运行,可以进一步去除水中杂质,多介质过滤单元去除率如表9所示,气田水除硬设备整体去除率如表10所示。
表9多介质过滤单元去除率
表10气田水除硬设备整体去除率
所述蒸发器,此处蒸发器使用的是双效强制蒸发器,包括蒸汽锅炉、软水系统、双效蒸发器和冷却塔。
在上述技术方案中,双效蒸发器包括第一效加热器、第二效加热器、第一效蒸发分离器和第二效蒸发分离器,废水进入蒸发器后,蒸汽锅炉的高温蒸汽作为加热介质进入第一效加热器壳程,管束内的物料受外部蒸汽加热及真空负压的作用下,会被加热汽化并喷射进入第一效蒸发分离器内,形成闪蒸,不被蒸发的料液下降回流至第一效加热器内再次喷射至蒸发分离器,以此反复循环不断受热蒸发,料液受热产生的二次蒸汽进入第二效加热器的壳程,作为第二效加热器的热量来源,以此达到节省锅炉蒸汽,减少能耗的目的,第二效的料液运动情况与第一效原理相同,直至料液经取样确认达到所需浓度后即可出料。最后的二次蒸汽进入到冷却塔中,在软水系统的外部循环冷却水的作用下被冷凝成液体,收集到二级中间水罐中,产生的底液呈高浓度近饱和液体,随后输出进行后续浓缩液回注,蒸发器整体去除率如表11所示。
表11蒸发器整体去除率
所述高效一体化生化处理机包括水解酸化池、接触氧化池、MBR池和清水池,所述高效二级吸附机包括活性炭吸附器和树脂交换床。
在上述技术方案中,水解酸化池,污水中的不溶性有机物在厌氧情况下,水解成溶解性有机物,将大分子物质转化为小分子物质,并被自身生长吸收,可提高污水中的B/C可生化性并有效去除水中无机质的含量,以达到降低后端运行负荷及提高污水生化性的作用,由于污水中的有机成分较高,在进入后续好氧阶段前需先将污水中复杂有机物降解,为后续处理奠定良好基础,水解酸化池去除率如表12所示;
表12水解酸化池去除率
接触氧化池,其内部存在钢网架组合填料层,作为污泥的载体形成生物膜,废水在水力及曝气状态下,流经组合填料与生物膜接触,经过生物膜的净化作用,达到水质净化的目的;MBR池,进入MBR池后进一步进行生化降解有机污染物,并通过MBR膜进行固液分离,使水得到完全澄清排出,自身浓缩沉淀的污泥全部回流至水解酸化池作进一步消化减少剩余污泥,MBR膜使用中空纤维膜进行固液分离,采用浸入式中空纤维膜,是专门为膜生物反应器(MBR)配套而研制和开发的膜组件,它具有较高的过滤效率,能够有效的将细菌、悬浮颗粒及杂质移除,从而获得优质的过滤水,此外,由于单片膜组件过滤面积大,所以膜的安装占用体积小,减小了反应器的体积和占地面积,接触氧化池和MBR池去除率如表13所示,高效一体化生化处理机整体去除率如表14所示;
表13接触氧化池+MBR池去除率
表14高效一体化生化处理机整体去除率
活性炭吸附器内填充载银活性炭,通过炭粒的表面吸附作用,水经过滤层时可以除去水中的有机物及挥发性重金属;树脂交换床,专用除汞树脂富含特殊的除汞离子,通过形成稳定的盐来选择性去除回收汞,在pH(0-14)范围内都是稳定的,且汞的离子形态几乎不影响树脂的吸附能力,除汞树脂可以把水中的汞含量降低到1ppt以下,符合农田灌溉水质标准(GB/T5084-2005)的水质排放标准,使得进入清水存储池后便可直接用于绿化灌溉使用,高效二级吸附机整体去除率如表15所示。
表15高效二级吸附机整体去除率
一种气田采出水多级处理工艺,包括:
S1,气田水输入,气田水根据自身重力从气田产出单元设施自流至调节池内,此处的产出单元设施可以是重力沉降罐,随后经由泵组提升至一级处理系统,并依次通过高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备进行三次阶梯式的处理操作;
S2,一级处理,首先经过高效隔油破乳处理机内三级隔油单元进行油水分离,随后进入破乳气浮单元将水中乳化油与气田水进一步分离,再经过混凝沉淀单元将大颗粒矾花沉降分离,随后出水经由泵组提升至高效微电解芬顿一体机内,通过铁碳微电解单元氧化降解气田水中的COD和重金属离子,在进入芬顿氧化单元,进一步降解去除COD和重金属离子并去除絮凝矾花,随后出水经由泵组提升至气田水除硬设备,通过双碱除硬单元絮凝沉淀分离去除水中碳酸钙和氢氧化镁,在进入多介质过滤单元进一步去除水中杂质,最后进入一级中间水罐;
S3,蒸发输出,气田水通过一级中间水罐进入蒸发器内进行除盐处理,此处蒸发器使用的是双效强制蒸发器,将水中大部分盐、重金属离子浓缩,随后将蒸发出来的水经由冷却塔收集至二级中间水罐内,而蒸发出来的浓缩液经收集后用于回注;
S4,二级处理,在二级中间水罐内的蒸发冷凝水通过泵组提升至高效一体化生化处理机,经由水解酸化池和接触氧化池的酸化及氧化作用,降低水中COD和氨氮等污染物,随后出水经由MBR池进行泥水分离,期间通过清水池进行反洗操作,进一步去除水中悬浮物等杂质,随后进入高效二级吸附机内,通过活性炭吸附器和树脂交换床对水中COD、异色、异味及挥发性重金属Hg等进一步去除;
S5,污泥处理,通过高效二级吸附机处理后,出水达标并排至清水存储池,经处理厂进行外排用于绿化灌溉,而各单元排泥统一排至污泥收集池内,经由板框压滤机进行压杆水分处理,压滤后的清液回水至调节池再处理,而压滤形成的固体污泥则被统一进行污泥外运处理,而各单元产生的多余废液,通过废液应急池进行收集。
综上所述,通过一级处理系统内的三次阶梯式的处理操作和二级处理系统两次生化处理,达到对气田水进行多级处理的效果,将水中的COD、重金属、异色、异味等杂质进行有效地处理,进一步的对水质进行净化操作,提高水质的净化效率,具有处理全面性,便于后续的气田水回注和外排绿化灌溉操作,提高整体的工作效率。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种气田采出水多级处理系统,其特征在于,包括:
调节池、一级处理系统和二级处理系统;
一级处理系统,其内设置有高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备;
二级处理系统,其内设置有高效一体化生化处理机和高效二级吸附机;
所述一级处理系统与二级处理系统之间设有蒸发器。
2.根据权利要求1所述的一种气田采出水多级处理系统,其特征在于:所述一级处理系统和二级处理系统外还设有污泥处理系统,所述污泥处理系统包括污泥收集池和板框压滤机,所述调节池外还设有废液应急池,所述一级处理系统内还设有一级中间水罐,所述二级处理系统内还设有二级中间水罐。
3.根据权利要求2所述的一种气田采出水多级处理系统,其特征在于:所述高效隔油破乳处理机包括三级隔油单元、破乳气浮单元和混凝沉淀单元,所述高效微电解芬顿一体机包括铁碳微电解单元和芬顿氧化单元,所述气田水除硬设备包括双碱除硬单元和多介质过滤单元。
4.根据权利要求3所述的一种气田采出水多级处理系统,其特征在于:所述高效一体化生化处理机包括水解酸化池、接触氧化池、MBR池和清水池,所述高效二级吸附机包括活性炭吸附器和树脂交换床。
5.根据权利要求4所述的一种气田采出水多级处理系统,其特征在于:所述蒸发器包括蒸汽锅炉、软水系统、双效蒸发器和冷却塔。
6.一种气田采出水多级处理工艺,其特征在于,包括:
S1,气田水输入,气田水根据自身重力从气田产出单元设施自流至调节池内,随后经由泵组提升至一级处理系统,并依次通过高效隔油破乳处理机、高效微电解芬顿一体机和气田水除硬设备;
S2,一级处理,首先经过高效隔油破乳处理机内三级隔油单元进行油水分离,随后进入破乳气浮单元将水中乳化油与气田水进一步分离,再经过混凝沉淀单元将大颗粒矾花沉降分离,随后出水经由泵组提升至高效微电解芬顿一体机内,通过铁碳微电解单元氧化降解气田水中的COD和重金属离子,在进入芬顿氧化单元,进一步降解去除COD和重金属离子并去除絮凝矾花,随后出水经由泵组提升至气田水除硬设备,通过双碱除硬单元絮凝沉淀分离去除水中碳酸钙和氢氧化镁,在进入多介质过滤单元进一步去除水中杂质,最后进入一级中间水罐;
S3,蒸发输出,气田水通过一级中间水罐进入蒸发器内进行除盐处理,将水中大部分盐、重金属离子浓缩,随后将蒸发出来的水经由冷却塔收集至二级中间水罐内,而蒸发出来的浓缩液经收集后用于回注;
S4,二级处理,在二级中间水罐内的蒸发冷凝水通过泵组提升至高效一体化生化处理机,经由水解酸化池和接触氧化池的酸化及氧化作用,降低水中COD和氨氮污染物,随后出水经由MBR池进行泥水分离,期间通过清水池进行反洗操作,进一步去除水中悬浮物杂质,随后进入高效二级吸附机内,通过活性炭吸附器和树脂交换床对水中COD、异色、异味及挥发性重金属Hg进一步去除;
S5,污泥处理,通过高效二级吸附机处理后,出水达标并排至清水存储池用于绿化灌溉,而各单元排泥统一排至污泥收集池内,经由板框压滤机进行压干水分处理,压滤后的清液回水至调节池再处理,而压滤形成的固体污泥统一外运处理。
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