申請日2015.06.10

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號C02F103/10; C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明提供一種在壓裂油氣開采中的水處理工藝，其特點是針對高負荷難降解的壓裂有關的有機廢水有高效快速功效、且工藝簡單易行，本發(fā)明的創(chuàng)新點在優(yōu)化利用體系熱、體系酸堿性，為每種氧化劑發(fā)揮最佳性能提供有利條件，串氧化點為線的持續(xù)氧化分解，后續(xù)絮凝分離高效快捷。在以胍膠、聚合物、表活劑為材料組成的水基、油基、乳狀、酸性等壓裂液(如線性膠、滑溜水)產(chǎn)生的鉆采廢水處理中將有廣泛的前景。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種壓裂鉆采廢水處理使用的高效降解法工藝，其特征在于：

　　(1)該工藝結(jié)構(gòu)簡捷緊湊，一池多功能靈活選擇，創(chuàng)造條件協(xié)調(diào)多種氧化劑協(xié)同連續(xù)氧化分解，復配的多種絮凝混凝助沉劑效果突出，物理過濾與吸附發(fā)揮作用與化學處理銜接及時。

　　(2)該工藝由濾網(wǎng)式隔油除砂破乳調(diào)節(jié)池 ，酸性表活劑條件下的復合氧化降解池中和熱混凝沉降池，重力混合壓差吸附過濾池等主要的復合功能模塊組成。

　　(3)該工藝模塊由下表主要設備實施。

　　(4)該工藝主要用在以胍膠、聚合物、表活劑、酰胺等為材料組成的水基、油基、乳狀、酸性等油氣田壓裂液(如線性膠、滑溜水)產(chǎn)生的鉆采廢水處理中。

　　2.一種壓裂鉆采廢水處理使用的高效降解法工藝的詳細技術方案實施步驟包括如下：

　　(1)將壓裂鉆采廢水先經(jīng)過可調(diào)目數(shù)篩慮網(wǎng)收集到接收池調(diào)節(jié)均質(zhì)水量(需要破乳時攪拌加入原油與反向破乳劑破乳)后引入聚結(jié)斜板沉降模塊自然沉降除油、懸浮物和泥砂，技術參數(shù)：水力停留時間30～360分鐘，含油≦580mg/L,然后泵入陶粒、纖維濾料模塊過濾，技術參數(shù)懸浮物含量≦100mg/L,濾速20～100m/h,反沖洗時間10～50min,收集油污，泥砂集中處理;

　　(2)將步驟(1)處理后的水泵入裝有曝氣裝置的(0.0001～0.0003)%酸性醇醚類表活劑條件的復合氧化池，氧化池設有回流反應裝置，同時將pH控制在2-5，依次加入(0.1～1)%雙氧水+(0.125～1.25)%硫酸亞鐵(10～30)分鐘后+(0.001～0.02)%過硫酸銨(30～90)分鐘后+(0.02～0.4)%次氯酸鈉(10～30)分鐘;

　　(3)將步驟(2)經(jīng)過復合氧化降解的水泵如中和熱混凝池，并攪拌加入(0.1～2)%的氧化鈣后攪拌3到5分鐘，待溫度上升時攪拌緩慢加入(0.001～1)50%一種多功能離子締合型乳液及其制備方法產(chǎn)品(專利申請?zhí)枺?013104803279)或用：30%PAC:1硅酸鈉陰離:15%PAM依次隔5分鐘攪拌加入并靜置反應(1-3)小時;

　　(4)將步驟(3)混凝沉淀的上清液泵入重力混合壓差式吸附過濾池中，過濾池中裝有粉煤灰與活性炭為主的濾料，技術參數(shù)：濾速2～20m/h,反沖洗時間20～50min,懸浮物降低率20%-50%為控制指標，同時收集泥砂集中處理。

　　說明書

　　一種壓裂鉆采廢水處理使用的高效降解法工藝

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種油氣壓裂鉆采過程中產(chǎn)生的成分復雜、降解難度大的廢水處理工藝，該工藝在油氣田,頁巖氣田,煤層氣壓裂鉆采廢水處理有廣泛的應用。

　　背景技術

　　目前關于壓裂鉆采廢水處理工藝主要集中分離、絮凝沉淀、氧化、吸附、電解等流程的不同組合，如江蘇油田采用“絮凝-隔油-沉淀-雙級氧化”處理法處理后能夠達到排放標準，但處理費用高處理時間長，四川油田開發(fā)的“中和-混凝沉降-活性炭吸附”工藝處理后可達到排放標準，但在井場應用較為不便，處理費用昂貴�？傮w來看此類方法均存在弊端，如處理費用貴，處理時間長，或者技術可實現(xiàn)性要求高，或技術尚未成熟，或安全隱患大，因此找到一種高效快捷。簡單經(jīng)濟，行之有效的處理工藝與方法，為國內(nèi)研究壓裂鉆采難降解廢水處理提供一種途徑。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種高效經(jīng)濟，快捷方便，可工業(yè)化的壓裂鉆采廢水處理工藝。本發(fā)明的特點是濾網(wǎng)式隔油除砂破乳調(diào)節(jié)池，酸性表活劑條件下的復合氧化降解池，中和熱混凝沉降池，重力混合壓差吸附過濾池。本發(fā)明的創(chuàng)新點在優(yōu)化利用體系熱、體系酸堿性，讓每種氧化劑發(fā)揮最佳性能提供有利條件，從而設計不同氧化劑的階段氧化分解串點為線，不但使氧化性能從不同方面能集中發(fā)力而且還產(chǎn)生時效的持續(xù)性，后續(xù)絮凝分離高效。本工藝結(jié)夠緊湊簡捷，復合集成化高，效能效益突出，處理結(jié)果可達標排放。本工藝配套的基礎設備在現(xiàn)行市場上可找到成熟廉價的產(chǎn)品，為工藝的工業(yè)化提供了可靠保障。

　　1、本發(fā)明具體工藝技術方案步驟如下：

　　(1)將壓裂鉆采廢水先經(jīng)過可調(diào)目數(shù)篩慮網(wǎng)收集到接收池調(diào)節(jié)均質(zhì)水量(需要破乳時攪拌加入原油與反向破乳劑破乳)后引入聚結(jié)斜板沉降模塊自然沉降除油、懸浮物和泥砂，技術參數(shù)：水力停留時間30～360分鐘，含油≦580mg/L,然后泵入陶粒、纖維濾料模塊過濾，技術參數(shù)懸浮物含量≦100mg/L,濾速20～100m/h,反沖洗時間10～50min,收集油污，泥砂集中處理。

　　(2)將步驟(1)處理后的水泵入裝有曝氣裝置的(0.0001～0.0003)%酸性醇醚類表活劑條件的復合氧化池，氧化池設有回流反應裝置，同時將pH控制在2-5，依次加入(0.1～1)%雙氧水+(0.125～1.25)%硫酸亞鐵(10～30)分鐘后+(0.001～0.02)%過硫酸銨(30～90)分鐘后+(0.02～0.4)%次氯酸鈉(10～30)分鐘。

　　(3)將步驟(2)經(jīng)過復合氧化降解的水泵如中和熱混凝池，并攪拌加入(0.1～2)%的氧化鈣后攪拌3到5分鐘，待溫度上升時攪拌緩慢加入(0.001～1)50%一種多功能離子締合型乳液及其制備方法產(chǎn)品(專利申請?zhí)枺?013104803279)或用：30%PAC:1硅酸鈉陰離:15%PAM依次隔5分鐘攪拌加入并靜置反應(1-3)小時。

　　(4)將步驟(3)混凝沉淀的上清液泵入重力混合壓差式吸附過濾池中，過濾池中裝有粉煤灰與活性炭為主的濾料，技術參數(shù)：濾速2～20m/h,反沖洗時間20～50min,懸浮物降低率20%-50%為控制指標，同時收集泥砂集中處理 。