[发明专利]油田废水模块化处理设备及工艺

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及油田废水的处理，具体涉及油田井场废水模块化处理设备及工艺。

背景技术

油田井场废水是在对油井进行增产措施作业时产生的含油废水，包括洗井、修井、完井与固井、压裂等措施废水，其共同的水质特点为高COD、高浊度，乳化油含量较高。由于废水COD过高且缺乏微生物生长所需的营养物质，因此不适合采用生物法处理；采用化学氧化法处理井场废水，氧化剂投加量大、处理效率不高，处理耗时较长且成本巨大。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种油田井场废水模块化处理设备及工艺，可以根据处理水的不同归宿确定废水中污染物的控制指标，启用专门针对该控制指标的处理模块，将进入装置的废水处理至目标水质，处理方式实用、快捷，便于现场解决问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种油田废水模块化处理设备，包括：

预处理单元，废水在其中完成pH调节、预氧化、破乳过程，提高后续处理单元运行效率；

微界面控制单元，接预处理单元出口，废水在其中完成微界面凝聚、脱色、除油；

沉淀处理单元，接微界面控制单元出口，废水在其中完成大颗粒杂质的固液分离；

砂滤处理单元，接沉淀处理单元出口，废水在其中除去未能在沉淀单元分离的细小悬浮物，减轻后续处理单元运行负荷；

臭氧催化氧化单元，接砂滤处理单元出口，废水在其中除去有毒有害类有机污染物；

吸附处理单元，接臭氧催化氧化单元出口，废水在其中除去溶解性有机物及微量的重金属离子。

膜处理单元，接吸附处理单元出口，废水在其中进一步去除大于预设粒径值的杂质，完成对井场废水的最终处理。

具体地，一种油田废水模块化处理设备，包括加药系统1(pH调节剂、预氧化剂、絮凝剂、助凝剂配药箱)，当井场废水水质不能满足设备正常运转要求时，将预处理药剂通过加药系统投加至预处理反应箱2，完成废水的预处理；经预处理的废水自流进入微界面控制反应器3，与由加药系统1投加的絮凝剂在微界面控制反应器3中混合、反应，完成微界面凝聚、脱色、除油；处理水自留进入斜管沉淀池4，由微界面凝聚形成的污染物聚集体在沉淀池内进行高效固液分离得以从处理水中去除，通过控制相应的阀门启闭，使沉入沉淀池底部的污泥进入污泥处理装置9；处理水经溢流堰流出，并在中间增压泵的作用下进入砂滤装置5，去除未能沉淀的细小絮体；砂滤装置出水直接汇入井场集输系统，或者进入臭氧催化氧化装置6，由臭氧发生器10提供所需臭氧气体，在装置内进行有毒有害有机污染物的氧化去除，实现井场废水的无害化；臭氧催化氧化装置6出水可直接排入就近水体或者进入活性炭吸附装置7，去除臭氧催化氧化后生成的小分子有机物和井场废水中微量的重金属离子；处理水最终经超滤装置8去除细小悬浮物，进行生态回用或者资源化利用。

所述加药系统1溶解药剂需水采用经过砂滤装置5的处理水，通过开启相应的阀门实现设备自用水的自给自足。

所述斜管沉淀池4内斜管长度为1000mm，安装角度为60°，斜管内切圆直径35-50mm，所述砂滤装置5滤料粒径1.0-1.8mm，滤层厚度800mm，滤速为8-10m/s。

所述臭氧催化氧化反应器6的催化剂选用二氧化锰和/或二氧化钛，投加量为5~15mg/L，臭氧的投加量控制在20~35mg/L，臭氧催化氧化装置总的水力停留时间为10min，必要时所述臭氧催化氧化反应器6还加入3~5mg/L的过氧化氢。

所述活性炭吸附装置7碳层厚度1000mm，滤速为6-8m/s，所述超滤装置8膜孔径为10μm，所述污泥处理装置9采用叠螺式污泥离心脱水机，最大污泥处理量为1m³/t。

所述处理设备可以搭载于车载平台上，便于现场处理。

所述过砂滤装置5与臭氧催化氧化反应器6之间，设置控制阀门组：3#、4#阀门；臭氧催化氧化反应器6与活性炭吸附装置7之间，设置控制阀门组：5#、6#阀门；控制启用不同的处理模块。

本发明还提供了一种利用所述油田废水模块化处理设备对油田废水进行模块化处理的工艺，包括如下步骤：

步骤一，在加药系统1中的絮凝剂、助凝剂配药箱中配置药剂，絮凝剂为聚合氯化铝，配制质量浓度为20%；助凝剂为聚丙烯酰胺，配制质量浓度为5‰；pH调节剂根据井场废水实测指标选择氢氧化钠或者盐酸，预氧化剂根据废水水质选择过氧化氢或者次氯酸钠，由现场进行的小试实验确定pH剂、预氧化剂的投加量；