[發明專利]天然氣行業高濃度廢水的高效深度處理工藝

有效

• 申請號: 201210427892.4
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號: CN102923910A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張永紅;秦興述;童富良;陳彰兵;趙瓊;楊曉秋;楊洋;吳福平;何化;曹樂季;甘永昌;顧江燕
• 申請（專利權）人: 中國石油集團工程設計有限責任公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

技術領域

本發明涉及廢水處理工藝，尤其是涉及一種天然氣行業高濃度廢水的高效深度處理工藝。

背景技術

天然氣的生產運送主要包括以下幾個過程：天然氣的開采→輸送→天然氣凈化→輸送→用戶。在此過程中主要產生的廢水是工藝廢水和檢修廢水，屬于高濃度氣田生產有機廢水。盡管各廠的來源、地點不同，但天然氣開采以及天然氣凈化預處理的單元技術和原則流程基本上是相類似的，因此其廢水的水質特點也是大同小異。氣田生產廢水普遍具有以下特點：

（1）氣田廢水中一般含有油類物質。主要是各種烴類化合物，按其結構是烷烴和環烷烴等。

（2）廢水中含有含硫化合物。主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化合物和噻吩等，某些廢水中還含有硫化氫（H₂S），所以該廢水具有惡臭味。

（3）廢水中含有含氮有機化合物，如胺類、噻吩、吡啶等高分子有機物。

（4）廢水中還含有脂肪酸和酚類等含氧有機化合物。

（5）在天然氣凈化處理過程中需要添加各種化學助劑，它們的組成復雜，來源不一。這類有機物或其演變產物最終都會滲入到廢水中，成為了污染物，構成了廢水COD_cr的一部分。

（6）廢水中含有大量的陰、陽離子，由于在開采的氣層中會帶出地層中的各種鹽類和礦物質，因此廢水中會含有CL^-、S^2-、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺和少量的重金屬離子。

從以上分析可知，天然氣行業高濃度生產廢水，不僅含有有毒有害物質，油類，而且含有高分子難降解有機物，是一種比較難處理的有毒有害廢水。

2、氣田生產廢水的水質水量及處理現狀

通過對國內多家天然氣凈化廠生產工藝廢水采集分析得出，該種廢水中有機物濃度含量起伏波動大，COD_cr濃度高時達10000mg/L，低時小于2500mg/L，水質水量分布不均，對高濃度、中濃度、低濃度和生活污水的水量和水質數據匯總如下：

通過對大量文獻資料的查閱和國內多家天然氣凈化廠氣田生產廢水處理工藝的了解，目前國內采用的氣田廢水治理工藝主要有：活性炭吸附法、生化法、氧化法、深井回注法、焚化爐灼燒法。這些處理方法都存在一定的缺點，主要為一次性投入大，處理成本高、出水水質波動大，時常超標。

通過對多家天然氣凈化廠氣田生產廢水處理工藝進行調研，其污水處理裝置主要處理正常工藝裝置排水和生活污水等中低濃度廢水，對檢修污水和事故排水等高濃度污水采用逐日摻和的方式進行處理。其缺點為：高濃度廢水中高分子難降解有毒有害物質未脫除，生化處理效果低；處理周期長；稀釋耗水量大，處理成本高；出水水質波動大，難以達標。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種天然氣行業高濃度廢水的高效深度處理工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種天然氣行業高濃度廢水的高效深度處理工藝，包括如下步驟：

步驟一、物化預處理：

（1）高濃度廢水經常規除油后，按廢水量的0.5～2.0%加入雙氧水，在全混流間歇反應釜內，常溫下反應4～10小時；

（2）按廢水量的0.5～2.0%加入催化劑，進行催化氧化反應，反應時間4～6小時；

（3）加入廢水量1～2%的硫酸亞鐵，調節PH值為8～9，加入廢水量0.002～0.005%的聚丙烯酰胺，進行絮凝反應，然后沉淀分離，沉淀時間1～2小時；

步驟二、經過物化預處理后的廢水與中、低濃度氣田廢水和生活污水及初期雨排水混合，控制其CODcr為1500～2500mg/l，進入步驟三；

步驟三、生化處理：

（1）厭氧生化處理：

首先進行厭氧菌種的培養和馴化：培菌用水由淀粉配制，添加厭氧細菌生長所需的營養元素，控制CODcr:N:P=300:5:1，控制水樣PH值為6.5～8.5；

廢水進入折流板厭氧反應器進行連續厭氧處理，其中：折流板厭氧反應器為4～6室；進水控制其COD_cr為1500～2500mg/?L；控制進水流量2～6L?/小時；泥水回流量2～4L?/小時；反應溫度20～38℃；水力停留時間36～60小時；

（2）好氧生化處理：