[發(fā)明專利]一種高含硼地熱尾水的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410177698.4
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN105016501B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉世良;陳磊;高小榮;邵衍福;邵翀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司;中國石化集團新星石油有限責任公司;徐州征迪能源助劑有限公司
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所11218
• 代理人: 韋慶文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理及回收利用領(lǐng)域，特別是涉及一種高含硼地熱尾水的處理方法。

背景技術(shù)

我國地熱資源儲量豐富，現(xiàn)以北方開發(fā)利用為主，寒冷時節(jié)用于城鎮(zhèn)居民采暖，既節(jié)省了大量燃煤，又減少了二氧化碳、二氧化硫排放。

為防止無度開采地熱資源，地熱開發(fā)要求“一井一灌”，旨在保護深層水源。但回灌井鉆井費用高昂、使用期限短暫，所以制約了地熱開發(fā)事業(yè)快速發(fā)展。以咸陽區(qū)域為例，打一口回灌井成本愈500萬元(井深3300m×1550元/m＝511.5萬元)，當尾水回灌地層3～6個月后，近井地帶便產(chǎn)生污染淤塞，失去回灌作用。初步統(tǒng)計，冬季供暖期間，全國每天累積汲取地熱水量已愈百萬噸，而尾水回灌數(shù)量不足20％，即絕大部分尾水直接外排或經(jīng)生活污水處理廠予以處理。

實施地熱尾水處理及資源化利用，地熱尾水經(jīng)處理后，可以符合生活飲用水標準，或地面水排放標準，這樣既可緩解了淡水缺乏局面，又能彌補淺層地下水源不足問題，并且一旦淺層水系飽和后，會向地層縱深滲透，恢復(fù)深層水源。總之，無論是從能源接替的戰(zhàn)略發(fā)展考慮，還是著眼于現(xiàn)實需求，實施地熱尾水處理及資源化利用，不單純依賴回灌井處置尾水，皆不失為一項重要舉措。

“地熱尾水”是指經(jīng)板框換熱之后的地熱原水，一般源于地表下1000～3500m深處，水質(zhì)組分十分復(fù)雜，不僅礦化度高，重金屬離子(鉛、鉻、鋅、汞等)及非金屬離子(硼、砷、氟等)含量也比較高。以咸陽區(qū)域為例，地熱尾水硼含量約100mg/L，超出國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》規(guī)定指標(≤0.5mg/L)200倍。有關(guān)毒理分析試驗結(jié)果表明：當人體吸收超過100mg硼之后，會產(chǎn)生中毒現(xiàn)象，首先傷及內(nèi)臟，甚至造成生命危險。如果農(nóng)作物、經(jīng)濟作物及蔬菜澆灌用水中含硼量≥30mg/L時，會造成減產(chǎn)或絕收。

在除硼工藝方面，日本生產(chǎn)的“除硼專用RO膜”取得了一定的效果，但在處理地熱尾水時存在一些問題：一是工藝復(fù)雜，首先需將尾水(原水)pH值從7.1調(diào)高至10.5以上，待終端產(chǎn)水后再加酸性物質(zhì)中和，如此一來，必然導(dǎo)致各項費用增加；二是除硼率≤90％，依然超出中國國家標準的20倍；三是產(chǎn)水率≤60％，余下的40％仍會造成二次污染；四是“除硼專用膜”耐溫≤40℃，而地熱尾水為50～55℃，不能直接進膜。而采用過濾吸附技術(shù)處理地熱尾水，在地熱尾水含硼量100mg/L時，采用國內(nèi)外生產(chǎn)的10余種除硼樹脂或介質(zhì)，分別進行室內(nèi)實驗及現(xiàn)場小型試驗，雖經(jīng)四級過濾吸附，除硼率仍小于90％，出水遠遠高于國家地面水排放標準的要求。因此現(xiàn)有除硼工藝無法滿足地熱尾水除硼之技術(shù)要求。

在除硼設(shè)備方面，在設(shè)備內(nèi)置介質(zhì)進行吸附過濾時，國內(nèi)外均采用“水帽”(一種小型傘狀過濾器)隔離保護介質(zhì)，同時實施過濾功能。水帽多為PE材質(zhì)，絲扣(子扣)與花板(鋼板)母扣吻合性差，設(shè)備運行超過0.5MPa，極易造成絲扣脫落或水帽格柵斷裂，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)在短時間內(nèi)全部流失，不能滿足吸附過濾除硼的運行要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對地熱尾水除硼的技術(shù)要求，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中除硼率低、處理后廢水不能充分回收率和達標排放，除硼設(shè)備易損壞、等問題，本發(fā)明提供了一種地熱尾水的處理方法，提高除硼效率、降低設(shè)備投資成本和運行費用，提高地熱尾水資源化利用水平。

本發(fā)明的一種高含硼地熱尾水的處理方法是這樣實現(xiàn)的：

a.地熱尾水進入由預(yù)過濾器和除硼過濾器組成的除硼裝置，去除固體、離子雜質(zhì)和硼；處理后的出水達到廢水排放標準，高含硼濃縮液可以作為提硼原料；

b.除硼過濾器出水進入陶瓷膜超濾設(shè)備進行處理；

c.陶瓷膜超濾出水進行一級防滲透處理，一級反滲透出水能夠達到生活飲用水衛(wèi)生標準；

d.一級反滲透出水進行二、三級反滲透處理，三級反滲透出水能夠達到桶裝純凈水衛(wèi)生標準；

所述預(yù)過濾器裝填由活性炭和硅藻土燒結(jié)而成的過濾介質(zhì)，所述除硼過濾器裝填含有多價醇基和氨基的除硼吸附樹脂；

所述除硼過濾器為立式罐形容器，由罐上端、罐體、罐下端三部分組成；所述罐上端的頂部設(shè)有進排氣閥；所述罐下端的底部設(shè)有排污閥；所述罐體的下部一側(cè)設(shè)有地熱尾水進口，所述罐體的上部與所述地熱尾水進口相對的另一側(cè)設(shè)有產(chǎn)水口；在所述地熱尾水進口之上設(shè)有下花板，在所述產(chǎn)水口之下設(shè)有上花板，在所述上花板和所述下花板的下面安有纖維濾網(wǎng)。