一种钻采废水蒸馏预处理方法与流程

1.本技术涉及废水回收处理技术领域，尤其涉及一种钻采废水蒸馏预处理方法。


背景技术：

2.矿井钻采过程中会产生很多的废水，这些废水中具有高含量的氯离子浓度，直接排放到土壤中会对当地的环境造成不可逆转的破坏，而现有的处理方法不能够很好的利用废水中的物质，而且处理后的废水不能够很好的得到利用（废水处理的不够彻底），造成经济效益低的问题。
3.为此本发明提供一种适用于钻采废水的蒸馏预处理方法，以提高井钻采过程中产生废水处理的经济效益，保护矿井周围的土壤环境。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提高井钻采过程中产生废水处理的经济效益，保护矿井周围的土壤环境。
5.为达到以上目的，本技术采用的技术方案为：一种钻采废水蒸馏预处理方法，包括以下步骤：废水的收集和调节，将不同井钻采废水收集进入均质池进行混合，停留时间hrt为10～15天，并调节废水氯离子浓度为20000～25000mg/l；混凝-除硬-沉淀处理，将均质池中氯离子浓度符合要求的废水转至沉淀池中，先投加碱液调节废水ph为9～11.5，然后投加0.5%～2%的除硬剂控制废水中钙、镁离子浓度小于100mg/l，再投加0.01%～0.5%混凝剂进行絮凝并沉淀，得到沉淀池中的上清液；电催化氧化处理，沉淀池中的上清液通过管道混合器投加酸液调节废水ph为3~7后进入电催化氧化单元，控制电流密度0.05～0.1a/cm2，反应时间30～50min，进行电催化氧化处理；延时停留氯化处理，电催化氧化处理后进入折流式延时氧化反应单元，依靠电催化氧化过程中产生的次氯酸钠进行废水cod持续降解，停留时间hrt 24～72h；两级接触氧化池处理，将折流式延时氧化反应单元处理后的水通过管道混合器添加碱液调节废水ph到7～8、添加亚硫酸氢钠调节废水orp≤300mv后进入两级接触氧化池处理；生化沉淀池沉淀，两级接触氧化池处理后的溶液转至生化沉淀池进行沉淀处理；处理产物的利用，生化沉淀池的上清液进行低温多效蒸馏或经膜浓水后对浓水进行低温多效蒸馏；
生化沉淀池的沉淀污泥回流到两级接触氧化池或作为剩余污泥进行无害化处置。
6.作为一种优选，还包括：电催化氧化处理时产生的废气处理；具体为：在电催化氧化单元上部设负压抽吸系统，吸收反应时产生的废气，并用氢氧化钠溶液吸收。
7.作为另一种优选，所述两级接触氧化池处理控制溶解氧浓度2～4.5mg/l，水温≥20℃，一级接触氧化单元hrt 48～72h，二级接触氧化单元hrt24～48h。
8.进一步优选，两级接触氧化池处理中的接触氧化采用组合填料，填料填充比80%。
9.作为另一种优选，还包括：对折流式延时氧化反应单元处理后的水进行orp测定，当orp≤300mv时，废水直接进入两级接触氧化单元处理，当orp≥300mv时添加亚硫酸氢钠，调节废水orp≤300mv后进入两级接触氧化池处理。
10.优选的，所述调节废水ph的酸液为盐酸、碱液为氢氧化钠溶液。
11.优选的，所述通过不同类型废水的混配调节均质池中废水氯离子浓度。
12.优选的，所述除硬剂为碳酸钠和氢氧化钠的混合液。
13.与现有技术相比，本技术的有益效果在于：（1）利用电催化氧化法对钻采废水进行预处理，实现钻采废水中大分子有机物特别是表面活性剂的高效降解，同时可实现氨氮的高效去除，解决了高盐环境中生物及低温多效蒸馏工艺脱氨氮效率低的问题，同时充分利用电催化过程中产生的次氯酸盐氧化剂，提高了系统处理效率，提升了废水的可生化性，降低了运行成本，同时解决了含表面活性剂废水好氧处理过程中泡沫大量产生的问题，通过电催化氧化协同生化处理实现废水高质量低成本处理，处理出水满足低温多效蒸馏及反渗透进水要求；（2）利用电催化氧化协同接触氧化处理工艺解决了高盐钻采废水生化处理中氨氮去除效果差，后端低温多效蒸馏对氨氮基本无去除效果的问题，解决高盐含氨氮废水蒸馏产水需要化学脱氨氮的问题，就可降低处理成本，缩短工艺流程；利用电催化氧化过程产生的次氯酸钠进行废水延时氧化，提升了处理效果，降低了药剂成本。
附图说明
14.图1为该钻采废水蒸馏预处理方法的流程图。
具体实施方式
15.下面，结合具体实施方式，对本技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
16.在本技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、
ꢀ“
横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、
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前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本技术的具体保护范围。
17.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
18.本技术的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意
图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
19.实施例一参考附图1，处理方法为：将不同井钻采废水收集进入均质池进行混合，hrt为10～15天，同时通过不同类型废水的混配控制均质池中废水氯离子浓度为20000～25000mg/l，从而保证后续工艺水质、水量基本稳定。
20.均质池出水进入混凝-除硬-沉淀单元，投加碱液调节废水ph为9～11.5，投加0.5%～2%的除硬剂控制废水中钙、镁离子浓度小于100mg/l，投加0.01%～0.5%混凝剂进行絮凝并沉淀。
21.沉淀池上清液通过管道混合器投加酸液调节废水ph为3~7后进入电催化氧化单元，控制电流密度0.05～0.1a/cm2，反应时间30～50min，电催化氧化装置上部设负压抽吸系统，吸收反应时产生的废气（主要为氯气）并用氢氧化钠溶液吸收。
22.电催化氧化出水进入折流式延时氧化反应单元，依靠电催化氧化过程中产生的次氯酸钠进行废水cod持续降解，停留时间hrt 24～72h， 通过电催化氧化及延时氧化实现废水中有机污染物特别是表面活性物质的断链甚至矿化，降低废水化学需氧量及氨氮浓度，高效去除废水中表面活性剂避免后续处理过程大量起泡问题，同时提升废水的可生化性。延时氧化反应单元出水通过管道混合器添加碱液调节ph到7～8，测定废水的orp，当orp≤300mv时废水直接进入两级接触氧化单元处理，当orp≥300mv时添加亚硫酸氢钠调节废水orp≤300mv后进入两级接触氧化池处理，两级接触氧化控制溶解氧浓度2～4.5mg/l，水温≥20℃，一级接触氧化单元hrt 48～72h，二级接触氧化单元停留时间hrt24～48h，接触氧化采用组合填料，填料填充比80%，两级接触氧化单元出水进入生化沉淀池沉淀，上清液可进行低温多效蒸馏或经膜浓水后对浓水进行低温多效蒸馏，沉淀污泥回流到两级接触氧化单元或作为剩余污泥进行无害化处置，从而实现钻采废水近零排放。
23.实施例二四川某滑溜水体系压裂返排废水，cod：1620mg/l，ph：7.38，钙离子浓度1450mg/l，氨氮33mg/l，氯离子浓度21000mg/l。
24.在混凝除硬单元，按照质量比依次添加碱液、除硬剂、混凝剂，沉淀时间2h。出水cod：1470mg/l，ph8.38，钙离子浓度86mg/l。
25.混凝除硬单元出水经盐酸调节ph为3，后进入电催化氧化单元，电催化氧化电流密度0.05a/cm2，反应时间40min，出水cod：653mg/l，ph4.52，氨氮5mg/l。
26.电催化氧化出水进入折流式延时氧化单元，反应时间48h，出水cod：530mg/l；折流式延时氧化单元出水添加氢氧化钠调节ph值为7.5后进入两级接触氧化池，控制溶解氧2-4mg/l，温度大于15℃，一级hrt48h，二级hrt24h，废水经生化沉淀后出水cod:208mg/l，ph:7.5，钙离子浓度85mg/l，氨氮1mg/l，氯离子浓度21000mg/l。
27.出水低温多效蒸馏，运行工况稳定，产水cod：26mg/l，氨氮0.5mg/l，氯离子浓度106mg/l。
28.以上描述了本技术的基本原理、主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本技术的原理，
在不脱离本技术精神和范围的前提下本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围内。本技术要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

技术特征：
1.一种钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：废水的收集和调节，将不同井钻采废水收集进入均质池进行混合，停留时间hrt为10～15天，并调节废水氯离子浓度为20000～25000mg/l；混凝-除硬-沉淀处理，将均质池中氯离子浓度符合要求的废水转至沉淀池中，先投加碱液调节废水ph为9～11.5，然后投加0.5%～2%的除硬剂控制废水中钙、镁离子浓度小于100mg/l，再投加0.01%～0.5%混凝剂进行絮凝并沉淀，得到沉淀池中的上清液；电催化氧化处理，沉淀池中的上清液通过管道混合器投加酸液调节废水ph为3~7后进入电催化氧化单元，控制电流密度0.05～0.1a/cm2，反应时间30～50min，进行电催化氧化处理；延时停留氯化处理，电催化氧化处理后进入折流式延时氧化反应单元，依靠电催化氧化过程中产生的次氯酸钠进行废水cod持续降解，停留时间hrt 24～72h；两级接触氧化池处理，将折流式延时氧化反应单元处理后的水通过管道混合器添加碱液调节废水ph到7～8、添加亚硫酸氢钠调节废水orp≤300mv后进入两级接触氧化池处理；生化沉淀池沉淀，两级接触氧化池处理后的溶液转至生化沉淀池进行沉淀处理；处理产物的利用，生化沉淀池的上清液进行低温多效蒸馏或经膜浓水后对浓水进行低温多效蒸馏；生化沉淀池的沉淀污泥回流到两级接触氧化池或作为剩余污泥进行无害化处置。2.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于，还包括：电催化氧化处理时产生的废气处理；具体为：在电催化氧化单元上部设负压抽吸系统，吸收反应时产生的废气，并用氢氧化钠溶液吸收。3.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：所述两级接触氧化池处理控制溶解氧浓度2～4.5mg/l，水温≥20℃，一级接触氧化单元hrt 48～72h，二级接触氧化单元hrt24～48h。4.如权利要求3所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：两级接触氧化池处理中的接触氧化采用组合填料，填料填充比80%。5.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于，还包括：对折流式延时氧化反应单元处理后的水进行orp测定，当orp≤300mv时，废水直接进入两级接触氧化单元处理，当orp≥300mv时添加亚硫酸氢钠，调节废水orp≤300mv后进入两级接触氧化池处理。6.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：所述调节废水ph的酸液为盐酸，碱液为氢氧化钠溶液。7.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：通过不同类型废水的混配调节所述均质池中废水氯离子浓度。8.如权利要求1所述的钻采废水蒸馏预处理方法，其特征在于：所述除硬剂为碳酸钠和
氢氧化钠的混合液。

技术总结
本申请公开了一种钻采废水蒸馏预处理方法，属于废水回收处理技术领域，用于矿井钻采过程中产生废水处理，包括废水的收集和调节、混凝-除硬-沉淀处理、电催化氧化处理、延时停留氯化处理、两级接触氧化池处理、生化沉淀池沉淀以及处理产物的利用。本发明利用电催化氧化法对钻采废水进行预处理，实现钻采废水中大分子有机物特别是表面活性剂的高效降解，同时可实现氨氮的高效去除，解决了高盐环境中生物及低温多效蒸馏工艺脱氨氮效率低的问题，同时充分利用电催化过程中产生的次氯酸盐氧化剂，提高了系统处理效率，提升了废水的可生化性，降低了运行成本。降低了运行成本。降低了运行成本。


技术研发人员：罗平凯 胡志勇 邱林青 刘俊 欧辉 李长云 洛边克哈 孙大杰 罗岚 杨勇
受保护的技术使用者：中石化西南石油工程有限公司油田工程服务分公司
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2023/9/14