CN1353090A - 油田酸化废酸液处理方法和装置 - Google Patents

油田酸化废酸液处理方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1353090A
CN1353090A CN 00130274 CN00130274A CN1353090A CN 1353090 A CN1353090 A CN 1353090A CN 00130274 CN00130274 CN 00130274 CN 00130274 A CN00130274 A CN 00130274A CN 1353090 A CN1353090 A CN 1353090A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogen peroxide
solid
waste acid
liquid separation
liquid
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.)
Granted
Application number
CN 00130274
Other languages
English (en)
Other versions
CN1184150C (zh
Inventor
杨敏
高迎新
靳连胜
路宝仲
张昱
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.)
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Original Assignee
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
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 Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS filed Critical Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority to CN 00130274 priority Critical patent/CN1184150C/zh
Publication of CN1353090A publication Critical patent/CN1353090A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1184150C publication Critical patent/CN1184150C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

本发明涉及一种油(气)田酸化废酸液处理方法和设备,包括:向废酸液中加入过氧化氢并搅拌,使其在水体中摩尔浓度是废酸液中原有铁浓度的0.5－5倍;加碱调节pH至5和9之间,将残铁除去;经处理后的废酸液进入固液分离设备,进行固液分离。该设备包括顺序相连的过氧化氢化学氧化池和固液分离设备。废酸液经此方法或设备处理后可达到国家外排标准。

Description

油田酸化废酸液处理方法和装置
本发明涉及油田酸化废酸液处理方法和装置。
随着油(气，水)井的开采和注水，油、水井附近的地层堆积了大量岩石胶结物，这些物质将堵塞地层，致使油井产量下降和水井注水压力增高。为了恢复地层渗透率需用酸液对地层进行酸化(包括酸洗、基质酸化和压裂酸化)，以提高油井采收率和注水量。油田废酸液是指利用酸液清除油、水井底附近的污染物，恢复地层的渗透率或溶蚀地层岩石胶结物以提高地层渗透率时返排到地面的残酸液。油、水井酸化中常用的酸液有盐酸、土酸、乙酸、多组分酸等，同时为了抑制酸液对施工设备和管线的腐蚀，减轻酸化对地层产生新的伤害，提高酸化效率需加入一定的化学添加剂。添加剂有：缓蚀剂，以降低对设备和管线的腐蚀。常用缓蚀剂有醛类，含硫类活性剂，含氧类活性剂。铁稳定剂，以防止铁类物质沉淀。防乳—破乳剂，用于破除沥青质、胶质以及环烷酸等天然乳化剂对油外相的乳化液。
这些返排到地面废酸液，含有许多残酸和酸化添加剂，同时还从地层中携带一些沥表质、胶质、环烷酸类物质。废酸液具有酸度低pH1～2，铁浓度高150～1000mg/l以上(主要含有二价铁离子)，含有机物质(TOC)100mg/l左右的特点。
目前国内外处理油田废弃酸液主要采用中和——混凝法。首先在返排酸液中加入一定量的碱液进行中和，碱液主要有NaOH、Na2CO3、石灰和Ca(OH)2。中和沉淀后再加入一定的混凝剂，其中以聚合铝、聚丙烯酰胺为主，进行混凝沉淀，上清液排放。此种方法处理废酸液能及时将废酸液进行中和并经混凝后可除去95％以上的悬浮颗粒，达到中和排放的目的。但这种处理工艺，污泥产生量大，一般占进水量的30％-40％，含泥含水率高达99％，且沉降速度慢(一般需2-5小时才能稳定下来)，对有机物质去除率不高，出水Fe2+浓度高，而且出水中的二价铁易被氧化后形成颗粒物，使出水水质变差，不利于排放和再利用。由于污泥产生量较大，污泥处理成本较高。
为了克服上述缺点，本方法发明者对废酸液研究中发现当在一定的废酸液pH范围加入过氧化氢能速迅将二价铁氧化成三价铁，从而达到去除的目的。同时，过氧化氢能迅速分解出氧化能力很强的羟基自由基将有机物质氧化成易被吸附的羟基化合物或羧基化合物，并将部分有机物直接氧化成二氧化碳和水。当再调节pH至一定范围后三价铁水解形成有较强吸附能力的水合铁而将被氧化的有机物质吸附等污染物质，从而达到除去有机物质和二价铁使出水达标的目的。还可以采用曝气的方式更为彻底地将二价铁氧化成三价铁。其反应式为：
        …
处理方法：过氧化氢氧化——(调节pH至一定范围进行沉降)——pH调节中性(并曝气)——固液分离操作步骤(见附图1)为：
1.向废酸液中加入过氧化氢，使其在水体中摩尔浓度是废酸液中原有铁浓度的0.5-5倍，用转搅拌设备进行搅拌一段时间。对搅拌的时间没有特别的限制，但最好10分钟以上。使大部分二价铁被氧化成三价铁并对有机物质产生吸附作用，同时分解出大量的羟基自由基，氧化水体中有机物质。最好投加过氧化氢的浓度为水体二价铁的摩尔浓度的2-4倍。
2.加碱调节pH至中性，最好进行曝气，将残铁除去。
3.经处理后的废酸液进入固液分离设备，进行固液分离。固液分离模式可以是沉降分离，离心过滤，过滤(板框，膜，石英砂，纤维等)。
4.当水体中二价铁和有机物浓度较高时，需加入较大浓度的过氧化氢以进行氧化。氧化完成后，由于废酸液中残留有过氧化氢，如直接将pH调节至中性将致使污泥上浮，固液分离效果不好。对于此废酸液，需在氧化之后调节pH至一定范围后进行沉淀分离，然后再完成以下步骤(见附图2)。
在上述方法中，在废酸液中加入过氧化氢进行氧化前，最好用碱调节pH至2.5-4.5，使废酸液达到较好的被氧化范围。最好调节pH至3.0-3.5的时候效果最佳。
废酸液处理装置：此装置是以“加入过氧化氢氧化--固液分离”为先后顺序进行组合的处理装置。此装置中包括各种pH调节装置，过氧化氢投加控制装置，化学氧化装置，沉淀分离装置，空气曝气装置和固液分离装置。处理装置可以是连续式的，也可以是间歇式的。连续式的操作简单，适于处理大液量，但设备投资较大，而间歇式的设备投资较少，但操作麻烦，适于处理水量较少时。
因而，本发明还提供了一种废酸液处理装置，包括顺序相连的过氧化氢化学氧化池和固液分离设备，在上述的两个设备之间最好还连接一个空气曝气设备，在过氧化氢化学氧化池上连接一个过氧化氢投加控制装置，并最好还连有一个pH在线监控加药设备，在空气曝气设备上连接一个pH在线监测设备。在本发明的设备中，在过氧化氢氧化池和空气曝气设备之间还可以连接一个沉淀分离池，该沉淀分离池上连接了一个pH在线监测设备。
本发明是以高级氧化、pH控制和空气氧化、固液分离集成组合工艺与装置，废酸液经此方法处理后可达到国家外标准，为解决油田酸化废液的处理使之达标排放具独特的创新，出水完全可以达到国家污水外排标准。
附图简要说明
图1是本发明的酸化废液处理装置的示意图；
图2是本发明的酸化废液处理装置另一个实施方案的示意图。
实施例1：较低浓度过氧加量处理油田酸化废酸液处理方法和装置
实施例1为本发明实施方案之一(见附图1)。来水水质：二价铁208mg/l，总铁213mg/l，TOC91.4mg/l，pH1.4，色度135°。处理此废酸液要经过以下四个步骤。(1)在转速为50RPM的搅拌下，加入10mol/l的氢氧化钠调节pH至3.28(2)在转速50RPM下加入3％的H2O2使其浓度为180mg/l，进行Fenton试剂氧化反应，反应时间为45min。(3)加碱调节pH至中性，进行固液分离，产生大量氢氧化铁沉淀，污泥量占进水量的10％。(4)出水机曝气15min进行空气氧化，去除残余的铁离子。从进出水水质来看出水质达到了国家外排标准。固液分离的可用沉淀分离法、离心分离、过滤、板框过滤或膜过滤等。
                    酸化废液处理装置处理后水质情况
  项目   pH  TOC(mg/l) Fe2+(mg/l) 总Fe(mg/l)   色度   泥量(％)
  来水    1.4     91.5     208     213   135
  出水    6.8     43     0.1     0.3   30    ＜10
(注：pH由酸度计测出。TOC由TOC测定仪测出。二价铁由邻啡比色法测定。总铁由原子吸收测定。色度由比色法测定。因酸化废液的氯根高到2-8×104mg/l，无法测出水体中化学需氧量(COD)的值。TOC(总有机碳)能准确反映水体中有机物的含量，COD与TOC的比为2.4-3.0。)实施例2：较高浓度过氧化氢加量处理油田酸化废酸液处理方法和装置
来水水质：二价铁808mg/l，总铁873mg/l，TOC 291mg/l，pH1.5，色度165°。采用实施例1处理中发现，当加入1500mg/l过氧化氢的进行氧化后，调节pH至中性进行空气曝气后进行固液分离，由于氧化后残余浓度过氧化氢分解后产生大量气泡，致使污泥的沉降性很差，难于达到固液分离。在步骤氧化完成后进行沉淀分离，调节氧化后被处理液pH至5.5，固液分离效果较好。被处理液经中和曝气和过滤后废液可达到国家污水外排标准。处理装置处理后水质情况
  项目     pH  TOC(mg/l) Fe2+(mg/l) 总Fe(mg/l)     色度   泥量(％)
  来水     164     291     808     873     165
  出水     6.8     40     0.1     0.3     30    ＜10

Claims (11)

1.一种油田酸化废酸液处理方法，包括以下步骤：
(1)向废酸液中加入过氧化氢并搅拌，使其在水体中摩尔浓度是废酸液中原有二价铁浓度的0.5-5倍；
(2)加碱调节pH至5和9之间，将残铁除去；
(3)经处理后的废酸液进入固液分离设备，进行固液分离。
2.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中加入的过氧化氢的浓度为水体二价铁的摩尔浓度的2-4倍。
3.按照权利要求1所述的方法，其中，在向废酸液中加入过氧化氢前或加入过程中，用碱调节废酸液的pH，使氧化在pH2.5-4.5的范围内进行。
4.按照权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，加碱调节pH至5和9之间后进行曝气处理。
5.按照权利要求1所述的方法，其中，步骤(3)中的固液分离模式是沉降分离，离心过滤，板框过滤，膜过滤，石英砂过滤，或纤维过滤。
6.按照权利要求3所述的方法，其中，步骤(1)中pH被调节至3.0-3.5。
7.按照权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)的氧化完成后进行沉淀分离，然后再进行以下步骤。
8.一种废酸液处理装置，包括顺序相连的过氧化氢化学氧化池、和固液分离设备，
在过氧化氢化学氧化池上连有一个过氧化氢投加控制装置。
9.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，在过氧化氢化学氧化池上还连接一个pH在线监控加药设备。
10.按照权利要求8所述的装置，其特征在于，在过氧化氢化学氧化池和固液分离设备之间还连接一个空气曝气设备，该空气曝气设备上连接一个pH在线监测设备。
11.按照权利要求10所述的装置，其中，在过氧化氢氧化池和空气曝气设备之间还连接一个沉淀分离池，该沉淀分离池上连接了一个pH在线监测设备。
CN 00130274 2000-11-02 2000-11-02 油田酸化废酸液处理方法 Expired - Lifetime CN1184150C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 00130274 CN1184150C (zh) 2000-11-02 2000-11-02 油田酸化废酸液处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 00130274 CN1184150C (zh) 2000-11-02 2000-11-02 油田酸化废酸液处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1353090A true CN1353090A (zh) 2002-06-12
CN1184150C CN1184150C (zh) 2005-01-12

Family

ID=4594076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 00130274 Expired - Lifetime CN1184150C (zh) 2000-11-02 2000-11-02 油田酸化废酸液处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1184150C (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107942A (zh) * 2009-12-25 2011-06-29 安集微电子（上海）有限公司 一种化学机械研磨废液的处理方法
CN102417256A (zh) * 2011-10-20 2012-04-18 无锡君隆环保设备有限公司 一种化纤浆粕污水深度处理的方法
CN104948138A (zh) * 2015-04-28 2015-09-30 中石化石油工程设计有限公司 一种酸化液的在线检测和处理方法及系统
CN105060555A (zh) * 2015-07-29 2015-11-18 中国石油化工股份有限公司 一种水井酸化返排液在线回用处理工艺
CN108086953A (zh) * 2012-06-25 2018-05-29 西格纳化学有限责任公司 在烃生产和运输中的金属硅化物

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102107942A (zh) * 2009-12-25 2011-06-29 安集微电子（上海）有限公司 一种化学机械研磨废液的处理方法
CN102417256A (zh) * 2011-10-20 2012-04-18 无锡君隆环保设备有限公司 一种化纤浆粕污水深度处理的方法
CN108086953A (zh) * 2012-06-25 2018-05-29 西格纳化学有限责任公司 在烃生产和运输中的金属硅化物
CN104948138A (zh) * 2015-04-28 2015-09-30 中石化石油工程设计有限公司 一种酸化液的在线检测和处理方法及系统
CN104948138B (zh) * 2015-04-28 2018-02-06 中石化石油工程设计有限公司 一种酸化液的在线检测和处理方法及系统
CN105060555A (zh) * 2015-07-29 2015-11-18 中国石油化工股份有限公司 一种水井酸化返排液在线回用处理工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN1184150C (zh) 2005-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10941063B2 (en) Method for down-hole treatment of a production well for sulfur based contaminants
US20190248689A1 (en) Method and apparatus for treating natural gas and oil well waste waters for removal of contaminants and dissolved solids
O'Melia Coagulation and sedimentation in lakes, reservoirs and water treatment plants
US11377374B2 (en) System and process for treating water
CN110467288A (zh) 一种矿井污水的处理工艺
CN108238689B (zh) 一种聚合物驱油污水的处理方法
WO2012058563A1 (en) Preventing mobilization of trace metals in subsurface aquifers due to the introduction of oxygenated water
US11987513B2 (en) Method for synergistic degradation treatment of polysaccharide-containing polymer wastewater by controllable—OH radical
US20150218020A1 (en) Method and apparatus for treating fracture water for removal of contaminants at a wellhead
CN104445842B (zh) 一种含氰废水综合回收处理方法
CN102442747B (zh) 一种环烷酸废水的达标排放处理方法
CN1353090A (zh) 油田酸化废酸液处理方法和装置
DE102010020105B4 (de) Kreislaufführung des Eisens im Photo-Fenton-Prozess
CN204958613U (zh) 一种油田修井废液处理系统
Ye et al. Effect of organic ligands on the removal of Cr (III) from water by coagulation process
US8574441B2 (en) Process for removing oxidants from water injected into a subsurface aquifer to prevent mobilization of trace metals
CN1355143A (zh) 油田采油污水处理方法及装置
KR20140114138A (ko) 난분해성 유기물을 함유한 산업폐수처리용 무기질 복합 응집제 조성물과 이의 제조 및 이를 이용한 산업폐수 처리방법
CN211770805U (zh) 一种含油废碱液的污水处理装置
US20220315462A1 (en) Treatment of produced water
CN111233225B (zh) 一种uv-fenton废水处理工艺
McKnight et al. Comparison of ozone efficiency for manganese oxidation between raw and settled water
KR100225693B1 (ko) 난분해성 유기물질 처리공법
CN112551807A (zh) 一种三气合采返排液的处理方法及处理系统
CN116022972A (zh) 一种页岩气压裂返排液的处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20050112

CX01 Expiry of patent term