[發明專利]一種基于投加復合菌劑的鉆井廢水處理方法

無效

• 申請號: 201110332835.3
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102424483A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 鄭先俊;安國慶;張巨榮
• 申請（專利權）人: 陜西大中實業有限公司
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F9/14;C02F1/461;C02F1/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種處理油氣田鉆井廢水的方法。

背景技術

石油與天然氣勘探開發過程會產生大量污染物，鉆井廢水是主要污染物之一。該廢水是鉆井液的高倍稀釋液和油類的混合物，含有鉆井過程中人為加入的具有不同用途的化學添加劑。從環境指標來看，其主要污染物為有機物、懸浮物、酸堿物、油類和重金屬。若不采用適當的方法處理，將對環境造成極大的危害。

鉆井廢水中的色度高，通常呈紅褐色或黑褐色；懸浮物濃度高，并且呈膠體狀態非常穩定；COD含量高，常超標幾十到幾百倍。另外，鉆井廢水還高度分散、周期短、流動性大、日產出量小、由于地層差異及不同的鉆井工藝等原因，各鉆井廢水水質差異大。

我國于上世紀80年代初開始對鉆井廢水的處理進行研究，在約30年的研究過程中取得了一定的成果。目前鉆井廢水處理的技術主要有：混凝沉淀與氣浮、催化氧化、生物處理、吸附、膜處理等。

上述提到的技術在鉆井廢水處理應用中，存在的主要問題有：(1)單純采用物化處理，成本很高，且出水水質很難達到國家排放標準；(2)采用生化處理，由于鉆井廢水的成分復雜，水質變化大，難降解，在生化處理時需要培養馴化，處理時間長，處理效果不佳。

發明內容

針對現有技術所存在的不足，本發明的目的是提供一種用于鉆井廢水處理的方法，能夠降低成本，縮短處理時間，提高處理效果。

本發明的目的是通過如下技術方案實現：

鉆井廢水中含有的化學添加劑，由于其本身的結構復雜性和生物陌生性，很難在短時間內被常規生物處理系統中的微生物利用而降解，使處理系統的出水水質惡化，達不到排放標準。只要是在自然界中固有存在的有機物，都能找到可使之降解和轉化的專有高效微生物；人工合成的結構復雜的化合物，需要通過目標污染物來馴化環境中的微生物，誘導使其產生相應酶系來降解，即可獲得能夠降解人工合成化合物的高效微生物。因此，通過向處理系統中投加高效菌可以提高鉆井廢水中難降解有機物的降解效率。

由于地層差異及鉆井工藝不同等原因，各鉆井廢水水質差異大，很難找到一種或幾種菌種對所有鉆井廢水都有很好的處理效果。因此，需要根據鉆井液中添加的化學處理劑的種類和數量把鉆井廢水劃分成不同的類型，針對每一類型鉆井廢水開發出相應的高效菌種。

天然的水體和土壤是微生物的大本營，存在著數量巨大的各種各樣微生物，在遭受有毒有害的有機物污染后，可出現一個天然的馴化選擇過程，使適合的微生物不斷增長繁殖、數量不斷增多。本發明從特定類型的鉆井廢水或周邊環境中篩選分離出適宜降解特定有機物的菌株，再通過培養馴化和誘導等技術手段選育得到高效菌株，然后通過復配的方法制成固體菌劑。在同樣類型的鉆井廢水中投加該固體菌劑，無需進行長時間的生物馴化，極大縮短處理時間，且可以有針對性、有效地降解目標污染物，無需延長原系統中水力停留時間而達到較好的去除效果。

由于鉆井廢水成分復雜，色度高、懸浮物濃度高、COD含量高、難生物降解，不宜直接采用生化處理，需要在前端引入物化處理。化學混凝法工藝簡單、靈活，對懸浮物、膠體去除率高，將其作為一級處理。鉆井廢水經混凝沉淀處理后，有機物含量和色度還很高，需要用其他物化方法做進一步處理。微電解能去除部分有機物，而且能改變有機物的結構，提高可生化性。在微電解反應器中加入H₂O₂，由于生成的Fe²⁺能夠作為催化劑強化H₂O₂的氧化能力，形成Fenton試劑，大大減輕后續工藝的有機負荷。為了適應現場操作，在微電解的后面使用斜管沉淀、快速過濾工藝。斜管沉淀強化沉淀效果，快速過濾可去除吸附有大量有機物的固體懸浮物和膠態物質，減輕后續生化處理的負荷。

綜上，本發明的技術方案是：鉆井廢水首先經混凝沉淀、微電解、催化氧化、斜板沉淀、快濾塔過濾處理后，再經生化反應器處理，在生化反應器中投加復合菌劑，生化出水經終沉后達標排放。

本發明與現有技術相比，具有如下優點及突出效果：

(1)處理成本低：由于采用物化和生化的組合工藝，不需要向鉆井廢水中加大量的氧化劑，也不需要采用活性炭吸附等深度處理工藝，因此處理成本大幅降低。

(2)處理速度快：由于向生化處理裝置中投加高效菌劑后，不需要培養馴化，只需要擴大培養后即可正常運行，處理速度快、周期短。

(3)處理效果好：由于投加的特種高效菌劑，對鉆井廢水中的污染物有很強的針對性，能夠有效地進行降解，極大地提高了處理效果。

附圖說明