一種油井廢水零排放處理工藝及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種油井廢水零排放處理工藝及其裝置；油井廢水零排放處理工藝包括以下方法步驟：（a）油井廢水站排放水；（b）電氣浮處理；（c）紫外光臭氧處理；（d）膜過(guò)濾處理；（e）出水回用；（f）膜濃水蒸發(fā)除鹽排放。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)油井廢水的深度凈化回用及零排放，達(dá)到廢水100%以低鹽、清凈水回用，排出的僅是粉末鹽粉、礦物粉末，從根本上解決油井用水及排放難題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種油井廢水零排放處理工藝及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種油井廢水零排放處理工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油是工業(yè)的血液，是一個(gè)國(guó)家最重要的戰(zhàn)略能源之一。為了更好地利用石油資源，提高開(kāi)采效率，石油開(kāi)采使用了大量的水資源消耗，而水資源同樣在國(guó)計(jì)民生中占有極其重要的位置，是社會(huì)發(fā)展和人類(lèi)生存不可缺少的資源。所以油田開(kāi)采不可避免地會(huì)產(chǎn)生地表油井廢水，而這些到達(dá)地表的油井廢水如果不及時(shí)加以處理的話(huà)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞會(huì)更大，其后續(xù)處理成本將成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。所以各油田油井施工單位不論是從經(jīng)濟(jì)效益還是從環(huán)境保護(hù)的角度，都對(duì)油井廢水提出了相應(yīng)的處理及回用要求。
[0003]我國(guó)各油田鉆井平臺(tái)都設(shè)有廢水站，水量3000-30000立方米/日，處理后，廢水回注率普遍達(dá)80%~90%，同時(shí)排出排放水300~3000立方米/日，但都遇到了三大難題:1.回注水質(zhì)達(dá)不到新標(biāo)準(zhǔn)要求:我國(guó)油井廢水處理大多沿用“混凝一氣浮一過(guò)濾”老三套模式，為了保護(hù)油井，提高采油率以及適應(yīng)油井老化等原因，各石油管理局近年都提高了回注水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，上述老三套模式產(chǎn)水的水質(zhì)是達(dá)不到新標(biāo)準(zhǔn)的。2.排放水質(zhì)達(dá)不到地方排污新標(biāo)準(zhǔn):雖然廢水處理后回注率能達(dá)到90%，但總有10%廢水要外排，這樣，一個(gè)鉆井平臺(tái)就有30(T3000T/d廢水要外排，而各地方近年來(lái)都提高了排污標(biāo)準(zhǔn)，較為普遍的指標(biāo)是COD< 50ppm，石油類(lèi)< 3ppm，這比回注水質(zhì)要求高十倍。3.回用水再處理的難度越來(lái)越大，經(jīng)舊三套處理的水中仍含大量污染物。90%回用后鹽分、礦化物在無(wú)限循環(huán)中反復(fù)積累，使水質(zhì)日漸惡化，也更難處理。
[0004]因此，我國(guó)油田油井廢水普遍都需要進(jìn)一步深度再處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能夠?qū)τ途畯U水進(jìn)行深度凈化與工業(yè)回用的處理工藝及裝置。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種油井廢水零排放處理工藝，它依次包括以下方法步驟:
Ca)油井廢水站排放水或者老三套模式產(chǎn)水；
(b)電氣浮處理；
(C)紫外光臭氧處理；
(d)膜過(guò)濾處理；
(e)出水回用；
(f)膜濃水蒸發(fā)除鹽排放。
[0008]其中，所述步驟(a)中，可以為油井新建廢水站的原始廢水，或者是油井廢水站不合格產(chǎn)水，或不達(dá)標(biāo)排放水。
[0009]其中，所述步驟(b)電氣浮處理中，包括深度除油、電澄清、除硫化物、除鐵、軟化水及殺菌處理。
[0010]其中，所述步驟(c)紫外光臭氧處理中，將油井廢水的有機(jī)物分解為CO2和H2O,使COD < 50ppmo
[0011]其中，所述步驟(d)膜過(guò)濾處理之后，90%的低鹽水出水回用，10%的濃水通過(guò)步驟Cf)膜濃水蒸發(fā)除鹽，以干粉鹽排出。
[0012]其中，所述步驟(d)膜過(guò)濾處理后的油井廢水的含鹽量< lOOppm，COD < IOppm0
[0013]其中，所述步驟(f )中，用三級(jí)蒸發(fā)，把10%的濃水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)處理后的冷凝水回用，排出干粉鹽。
[0014]一種油井廢水零排放處理裝置，它包括依次設(shè)置的電氣浮裝置、紫外光臭氧反應(yīng)器、膜過(guò)濾處理裝置、膜濃水蒸發(fā)除鹽裝置。
[0015]其中，所述電氣浮裝置內(nèi)設(shè)有T1-Fe-Al組合電極和整流器。
[0016]其中，所述電氣浮裝置內(nèi)設(shè)有氣-固-液三相分離器。[0017]進(jìn)一步的，它還包括車(chē)載式移動(dòng)裝置，電氣浮裝置、紫外光臭氧反應(yīng)器、膜過(guò)濾處理裝置、膜濃水蒸發(fā)除鹽裝置依次設(shè)置于車(chē)載式移動(dòng)裝置。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明實(shí)現(xiàn)油井廢水的深度凈化回用及零排放，達(dá)到廢水100%以低鹽、清凈水回用，排出的僅是粉末鹽粉、礦物粉末，從根本上解決油井用水及排放難題。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的一種油井廢水零排放處理工藝的流程示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的一種油井廢水零排放處理裝置的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面以附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限定。
[0022]實(shí)施例1。
[0023]如圖1所示，一種油井廢水零排放處理工藝，它依次包括以下方法步驟:
Ca)油井廢水站排放水或者老三套模式產(chǎn)水；(b)電氣浮處理；(C)紫外光臭氧處理；(d)膜過(guò)濾處理；(e)出水回用；(f)膜濃水蒸發(fā)除鹽排放。
[0024]其中，所述步驟(a)中，可以為油井新建廢水站的原始廢水，或者是油井廢水站不合格產(chǎn)水，或不達(dá)標(biāo)排放水。
[0025]其中，所述步驟(b)電氣浮處理中，包括深度除油、電澄清、除硫化物、除鐵、軟化水及殺菌處理。電氣浮處理是使用一個(gè)塔式設(shè)備，內(nèi)置電極板，通入直流電，達(dá)到以下效果。
[0026]1.深度除油:部分水被電解產(chǎn)生02/H2氣泡，直徑可以細(xì)到納米級(jí)，它的氣浮除油能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于油田上現(xiàn)用的加壓溶氣氣浮機(jī)，而且沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，是常壓操作，運(yùn)行故障低。
[0027]2.電澄清:電極板產(chǎn)生Fe/Al離子，能使廢水中污雜物再次絮凝澄清，遠(yuǎn)勝于油田上現(xiàn)用的硫酸鋁、硫酸鐵化學(xué)品，無(wú)長(zhǎng)途運(yùn)輸貯存化學(xué)品困難。
[0028]3.除硫化物:油田上現(xiàn)用加堿加空氣鼓泡法去除廢水中硫化物，但電解水產(chǎn)生的O2就能把廢水中硫化物氧化成單質(zhì)硫而氣浮除去，這就免除了硫化氫對(duì)油井區(qū)的空氣污染，又省去長(zhǎng)途運(yùn)輸化學(xué)品危險(xiǎn)。
[0029] 4.除鐵:油田上現(xiàn)用高錳酸鉀除去廢水中鐵，但電解水產(chǎn)生的O2就能除鐵，這是最常用的水質(zhì)空氣除鐵原理，這就免去了長(zhǎng)途運(yùn)輸高錳酸鉀這種化學(xué)危險(xiǎn)品。
[0030]5.軟化水:油田上現(xiàn)用石灰純堿法軟化廢水，降低廢水礦化度,利于回注。但廢水被電解時(shí)，陰極呈堿性就能降低硬度，免除了長(zhǎng)途運(yùn)輸純堿、石灰這種大噸位化工原料。
[0031]6.殺菌:油田上現(xiàn)用各種殺菌劑使廢水殺菌，都是含氣危險(xiǎn)品，但油井廢水中就含有氯化鈉，電解就產(chǎn)生O2及氯氣。進(jìn)而成為次氯酸鈉，殺菌率可達(dá)99.99%，既安全又不必長(zhǎng)途運(yùn)輸含氯危險(xiǎn)化學(xué)品。
[0032]其中，所述步驟(C)紫外光臭氧處理中，將油井廢水的有機(jī)物分解為CO2和H2O,使COD < 50ppmo
[0033]紫外光臭氧處理是在一個(gè)塔式設(shè)備內(nèi)置紫外光燈通電，通入干燥空氣產(chǎn)生臭氧。
(I)油井廢水是高色度的，廢水站雖然有幾道碳過(guò)濾，但水中溶解性帶色性污染物依然難除去，但臭氧可以破壞分子結(jié)構(gòu)中發(fā)色基團(tuán)，這是染料廢水最有效脫色方法。(2)分解有機(jī)物:油井廢水新標(biāo)準(zhǔn)要求COD < 50ppm，常規(guī)方法達(dá)不到這個(gè)指標(biāo)，是因?yàn)槲廴疚锓肿記](méi)有被分解，臭氧可以使這些分子分解成二氧化碳和水，使廢水達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)。
[0034]其中，所述步驟(d)膜過(guò)濾處理后的油井廢水的含鹽量< lOOppm，COD < IOppm0相當(dāng)于II級(jí)地表水,成為優(yōu)質(zhì)回注水、90%水量回用。
[0035]其中，所述步驟(e)中，10%的濃水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)處理后的冷凝水回用，排出干粉鹽。蒸發(fā)(MVR)特點(diǎn)是不需要鍋爐，用壓縮機(jī)抽真空同時(shí)壓縮水蒸氣使之升溫即可。膜濃縮余下10%水量蒸發(fā)，廢水中鹽份成為干鹽粉。
[0036]實(shí)施例2。
[0037]如圖2所示，一種油井廢水零排放處理裝置，它包括依次設(shè)置的電氣浮裝置、紫外光臭氧反應(yīng)器、膜過(guò)濾處理裝置、膜濃水蒸發(fā)除鹽裝置。
[0038]其中，所述電氣浮裝置內(nèi)設(shè)有T1-Fe-Al組合電極，電極板產(chǎn)生Fe/Al離子，能使廢水中污雜物再次絮凝澄清，遠(yuǎn)勝于油田上現(xiàn)用的硫酸鋁、硫酸鐵化學(xué)品，無(wú)長(zhǎng)途運(yùn)輸貯存化學(xué)品困難。
[0039]電氣浮裝置內(nèi)還設(shè)有整流器、氣-固-液三相分離器，達(dá)到去除污水中溶解油及乳化油、去除極性大分子有機(jī)物、降解小分子有機(jī)物的目的；具有顯著的脫色、殺菌功能。
[0040]本實(shí)施例的油井廢水零排放處理裝置還包括車(chē)載式移動(dòng)裝置，電氣浮裝置、紫外光臭氧反應(yīng)器、膜過(guò)濾處理裝置、膜濃水蒸發(fā)除鹽裝置依次設(shè)置于車(chē)載式移動(dòng)裝置。車(chē)載式移動(dòng)裝置和機(jī)電一體化配置；本實(shí)施例的油井廢水零排放處理裝置為一套300T/d設(shè)備，裝在40T平板車(chē)上便可移動(dòng)，吊卸下現(xiàn)場(chǎng)后通水通電即可使用。機(jī)電一體化配置均配有PLC芯片控制，只需在觸摸屏上輸入操作參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
[0041]應(yīng)用方式:1.本發(fā)明的油井廢水零排放處理裝置裝在廢水站末端，可以提高回用水質(zhì)，達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)。2.發(fā)明的油井廢水零排放處理裝置裝在廢水站排放水口末端，可以達(dá)到地方排放新標(biāo)準(zhǔn)。3.本發(fā)明的油井廢水零排放處理裝置裝在飲用水站始端，可以使苦咸水礦化度降低，水質(zhì)澄清無(wú)色無(wú)菌，經(jīng)膜系統(tǒng)后能引用，延長(zhǎng)處理裝置的壽命。
[0042]在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋?zhuān)诖瞬辉龠M(jìn)行贅述。[0043]以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，故凡依本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍所述的構(gòu)造、特`征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種油井廢水零排放處理工藝，其特征在于:它依次包括以下方法步驟: Ca)油井廢水站排放水； (b)電氣浮處理； (C)紫外光臭氧處理； (d)膜過(guò)濾處理； (e)出水回用； (f)膜濃水蒸發(fā)除鹽排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井廢水零排放處理工藝，其特征在于:所述步驟(b)電氣浮處理中，包括深度除油、電澄清、除硫化物、除鐵、軟化水及殺菌處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井廢水零排放處理工藝，其特征在于:所述步驟(c)紫外光臭氧處理中，將油井廢水的有機(jī)物分解為CO2和H2O,使COD < 50ppm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井廢水零排放處理工藝，其特征在于:所述步驟(d)膜過(guò)濾處理之后，90%的低 鹽水出水回用，10%的濃水通過(guò)步驟(f)膜濃水蒸發(fā)除鹽，以干粉鹽排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油井廢水零排放處理工藝，其特征在于:所述步驟(d)膜過(guò)濾處理后的油井廢水的含鹽量< lOOppm，COD < IOppm0
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種油井廢水零排放處理工藝，其特征在于:所述步驟(f)中，10%的濃水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)處理后的冷凝水回用，排出干粉鹽。
7.權(quán)利要求1飛任意一項(xiàng)所述的一種油井廢水零排放處理裝置，其特征在于:它包括依次設(shè)置的電氣浮裝置、紫外光臭氧反應(yīng)器、膜過(guò)濾處理裝置、膜濃水蒸發(fā)除鹽裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種油井廢水零排放處理裝置，其特征在于:所述電氣浮裝置內(nèi)設(shè)有T1-Fe-Al組合電極和整流器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種油井廢水零排放處理裝置，其特征在于:所述電氣浮裝置內(nèi)設(shè)有氣_固-液三相分尚器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種油井廢水零排放處理裝置，其特征在于:它還包括車(chē)載式移動(dòng)裝置，電氣浮裝置、紫外光臭氧反應(yīng)器、膜過(guò)濾處理裝置、膜濃水蒸發(fā)除鹽裝置依次設(shè)置于車(chē)載式移動(dòng)裝置。
【文檔編號(hào)】C02F1/467GK103951133SQ201410207178
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】袁偉光 申請(qǐng)人:東莞市珠江海咸水淡化研究所