[發明專利]一種用于高井深鉆井污水的處理工藝

有效

• 申請號: 200610144052.1
• 申請日: 2006-11-24
• 公開（公告）號: CN101190822A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 楊敏;高迎新;丁然;安偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/66;C02F1/52;C02F1/72
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳華

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體地說是涉及一種用于高井深鉆井污水的處理工藝。

背景技術

油氣田鉆井過程中有大量污水產生，即俗稱鉆井污水。通常在鉆井現場必須開挖一個鉆井污水坑來儲存這部分廢水，這可能引起土壤、地表和地下水污染，甚至危害人體健康。因此，鉆井作業完成之后，必須對它們進行無害化處理。

國內鉆井污水常用處理方法有：直接排放法、注入安全地層、回填法、固化法、化學處理法、土地耕作法、回收利用法及化學氧化法，然而由于鉆井污水水質與鉆井添加劑的種類、井深有關密切關系，特別是2000米以上井深的油水井由于添加劑成分復雜，其水質一般如表1所示。對于這類污水，為了達到國家污水排放標準(GB8378-1996)的要求，使得CODcr＜150mg/l，石油類＜10mg/l，常規的混凝、Fenton(過氧化氫和二價鐵的混合液)、臭氧氧化及生化處理方法等都無法進行有效的處理。

表1、高井深鉆井污水的水質

其中，COD：化學需氧量

BOD：生化需氧量

TDS：溶解性固體

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠達到國家污水排放標準(GB8378-1996)的要求、適用于高井深鉆井污水的處理技術。

本發明的目的是通過如下的技術方案實現的：

本發明提供的適用于高井深鉆井污水的處理技術，采用了以混凝沉淀-一級氧化-生物處理-二級氧化為主體的處理工藝，并輔助以固液分離、酸堿調節及二級氧化后的深度處理工藝，具體包括如下的步驟：

1)向鉆井污水中加入3-20g/L氫氧化鈣，并反應15-60min，使其與污水中的磺酸生成化學沉淀；

所加入的氫氧化鈣可以為固體氧化鈣，或是氫氧化鈣乳液；

2)將步驟1)的出水進行固液分離；

分離可采用氣浮、沉淀、旋流等工藝，氣浮水力停留時間為10-30min；沉淀水力停留時間為2-8小時；旋流水力停留時間為5-30min；

為了加速分離速率，在進行固液分離時還可加入絮凝劑，如PAM(聚丙烯酰胺)，加入量為2-8mg/l；

3)向步驟2)固液分離后的出水中加入混凝劑，反應5～60min，進行混凝破乳；

所述的混凝劑為選自硫酸鋁、聚合氫化鋁、氯化鋁中的一種或幾種；

4)將步驟3)的出水進行固液分離，分離工藝同步驟2)；

5)將步驟4)的出水，進入Fenton(過氧化氫和二價鐵的混合液)反應，污水中難以被生物分解的有機物質被氧化成易生物降解的物質；經氧化后的出水用堿中和，并進行固液分離；

在Fenton反應中，pH為3～4.5，加入的過氧化氫為進水COD濃度(mg/l)的1～4倍(優選1.5～2.5)，加入的二價鐵與過氧化氫摩爾比為：H₂O₂/Fe²⁺＝5～15；

在Fenton反應中，H₂O₂的投加方式可采用一次性投加，也可采用兩次投加；

在Fenton反應中的氧化時間為2～12小時(優選4～8小時)；

Fenton反應中可以輔助紫外、超聲設備；

在此階段的固液分離中，采用的分離工藝同步驟2)；

6)將步驟5)的出水進入二級生物氧化池，經步驟5)中Fenton氧化后產生的易生物降解的有機物得以去除；出水經二級沉淀池進行固液分離；

在二級生物氧化池中的水力停留時間為12～24小時；

在生物氧化處理中(曝氣池)，按照COD污水∶N∶P＝200∶5∶1(重量比)的比例加入氮肥和磷肥，出水經沉淀池進行固液分離；

7)向步驟6)出水加入50～200mg/l氧化劑，進行至少為10min的氧化反應；

所述的氧化劑為臭氧或/和二氧化氯；

步驟7)中進行氧化反應的反應器包括鼓泡塔、篩板塔；

8)經上述工藝處理后，鉆井污水中殘余臭氧、二氧化氯可通過活性碳過濾脫除，也可通過曝氣生物濾池進一步去除COD和對殘余氧化劑的破壞。

為了縮短工藝，也可以將步驟3)與1)合并，即將氫氧化鈣和混凝劑同時加入，此時，只進行一次固液分離即可(即步驟4)與步驟2)合并)。

經本發明提供的適用于高井深鉆井污水的處理技術處理后，鉆井水的可達到國家排放標準。本發明提供的處理工藝既可減少了排污對環境的影響，又可節約運行成本。

具體實施方式

實施例1、