[發(fā)明專利]一種廢液電絮凝除硬裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711257821.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107892411B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉飛;劉譯陽(yáng);張華;羅臻;王毅霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06
• 代理公司: 11127 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉鑫;沈金輝

本發(fā)明提供了一種廢液電絮凝除硬裝置及方法。該廢液電絮凝除硬裝置包括緩沖調(diào)節(jié)池、電絮凝反應(yīng)池、水質(zhì)調(diào)節(jié)池和沉降分離池，其依次相連通；緩沖調(diào)節(jié)池內(nèi)部設(shè)置有攪拌機(jī)；電絮凝反應(yīng)池的入口處和內(nèi)部分別設(shè)置有水質(zhì)在線檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置有自動(dòng)采配水系統(tǒng)、多探頭在線監(jiān)測(cè)裝置和微電腦程序控制模塊，定期自動(dòng)監(jiān)測(cè)水質(zhì)以及pH、TDS、ORP指標(biāo)，并反饋到微電腦程序控制模塊，實(shí)現(xiàn)藥劑添加、曝氣強(qiáng)度和水質(zhì)監(jiān)測(cè)的連鎖控制；電絮凝反應(yīng)池采用鐵或鋁作為陽(yáng)極材料，并采用脈沖式電源進(jìn)行供電；水質(zhì)調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)廢液pH值；沉降分離池為斜管沉降分離池。本發(fā)明能夠有效提高硬度離子的去除效率，使廢液總硬度去除率穩(wěn)定達(dá)到80％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢液電絮凝除硬裝置及方法。

背景技術(shù)

油田生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的作業(yè)廢液主要包括酸化、壓裂、洗井、試修井廢液、鉆井廢水等，上述作業(yè)廢液水質(zhì)差別較大、污染成分較為復(fù)雜且多變。目前部分油田采用集中存放后調(diào)質(zhì)處理的方式進(jìn)行處置，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后廢液中油、水、固三相實(shí)現(xiàn)分離，浮油經(jīng)隔油處理后回收，底泥摻入固化處理劑后無(wú)害化處理，分離出水則進(jìn)入聯(lián)合站隨采出水一并處理后回注地層。

但由于作業(yè)廢液成分復(fù)雜，分離出水中石油類、懸浮物、易成垢離子等污染物負(fù)荷較高，極易造成對(duì)采出水處理工藝的沖擊。此外，由于各類作業(yè)廢液返排過(guò)程中由地層帶出的易成垢離子較多，導(dǎo)致回注水中硬度離子含量較高，造成回注管網(wǎng)腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，亟待在進(jìn)入聯(lián)合站的前端對(duì)作業(yè)廢液進(jìn)行深度處置，降低各類污染物負(fù)荷，降低對(duì)后續(xù)處理工藝的沖擊。

針對(duì)作業(yè)廢液高污染負(fù)荷的水質(zhì)特性，國(guó)內(nèi)油田作業(yè)廢液處理技術(shù)多采用混凝(絮凝)、催化氧化法、氣浮分離等多工藝組合方式，實(shí)現(xiàn)污染物去除和污水深度處理。其中化學(xué)混絮凝單元是作業(yè)廢液處理過(guò)程中，去除懸浮物、膠體物質(zhì)和可溶性有機(jī)物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，化學(xué)混絮凝過(guò)程通常采用以聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵為主的混凝劑和以各類聚丙烯酰胺及其復(fù)配產(chǎn)品為主的絮凝劑為主要藥劑。混絮凝過(guò)程也兼有部分除硬效果，通過(guò)合理控制反應(yīng)終點(diǎn)pH值或在混絮凝過(guò)程中投加石灰/蘇打等軟化藥劑，可實(shí)現(xiàn)硬度離子的有效控制。

但由于多種來(lái)水水源的污染物負(fù)荷疊加和沖擊性來(lái)水影響，作業(yè)廢液污染負(fù)荷波動(dòng)范圍很大，因此在混絮凝處理環(huán)節(jié)，往往為了保證污染物去除效果，混絮凝藥劑過(guò)量投加，造成污泥產(chǎn)生量大、藥劑消耗多，不僅給后續(xù)污泥處理造成了壓力，也使處理成本居高不下。在混絮凝過(guò)程中，專門投加除硬藥劑往往會(huì)與前期加入的混絮凝劑發(fā)生反應(yīng)，造成除硬藥劑無(wú)法充分發(fā)揮作用，除硬效率降低。此外，由于聚丙烯酰胺等聚合物的過(guò)量投加，造成后續(xù)過(guò)濾等精細(xì)處理單元的濾料板結(jié)和堵塞情況增多。因此，選擇一種高效脫穩(wěn)分離工藝代替化學(xué)混絮凝工藝實(shí)現(xiàn)作業(yè)廢液的高效污染物去除的需求十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)油田混合作業(yè)廢液高污染負(fù)荷、水質(zhì)波動(dòng)幅度大、分離出水易造成后續(xù)處理單元沖擊的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種作業(yè)廢液電絮凝高效除硬方法。其以電絮凝工藝為主體工藝，通過(guò)合理控制反應(yīng)條件，可實(shí)現(xiàn)懸浮物、硬度離子的高效去除，從而為后續(xù)深度處理和回注創(chuàng)造有利條件。

一方面，本發(fā)明提供一種廢液電絮凝除硬裝置，該廢液電絮凝除硬裝置包括緩沖調(diào)節(jié)池、電絮凝反應(yīng)池、水質(zhì)調(diào)節(jié)池和沉降分離池；

所述緩沖調(diào)節(jié)池、所述電絮凝反應(yīng)池、所述水質(zhì)調(diào)節(jié)池和所述沉降分離池依次相連通；

所述緩沖調(diào)節(jié)池內(nèi)部設(shè)置有攪拌機(jī)；

所述電絮凝反應(yīng)池的入口處和內(nèi)部分別設(shè)置有水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置有自動(dòng)采配水系統(tǒng)、多探頭在線監(jiān)測(cè)裝置和微電腦程序控制模塊，通過(guò)自動(dòng)采配水系統(tǒng)定期自動(dòng)監(jiān)測(cè)水質(zhì)指標(biāo)以及多探頭在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)pH、TDS、ORP指標(biāo)，并反饋到微電腦程序控制模塊，通過(guò)微電腦程序控制模塊實(shí)現(xiàn)藥劑添加、曝氣強(qiáng)度和水質(zhì)監(jiān)測(cè)的連鎖控制；

所述電絮凝反應(yīng)池采用鐵或鋁作為陽(yáng)極材料，并采用脈沖式電源進(jìn)行供電；