[发明专利]天然气行业高浓度废水的高效深度处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理工艺，尤其是涉及一种天然气行业高浓度废水的高效深度处理工艺。

背景技术

天然气的生产运送主要包括以下几个过程：天然气的开采→输送→天然气净化→输送→用户。在此过程中主要产生的废水是工艺废水和检修废水，属于高浓度气田生产有机废水。尽管各厂的来源、地点不同，但天然气开采以及天然气净化预处理的单元技术和原则流程基本上是相类似的，因此其废水的水质特点也是大同小异。气田生产废水普遍具有以下特点：

（1）气田废水中一般含有油类物质。主要是各种烃类化合物，按其结构是烷烃和环烷烃等。

（2）废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，某些废水中还含有硫化氢（H₂S），所以该废水具有恶臭味。

（3）废水中含有含氮有机化合物，如胺类、噻吩、吡啶等高分子有机物。

（4）废水中还含有脂肪酸和酚类等含氧有机化合物。

（5）在天然气净化处理过程中需要添加各种化学助剂，它们的组成复杂，来源不一。这类有机物或其演变产物最终都会渗入到废水中，成为了污染物，构成了废水COD_cr的一部分。

（6）废水中含有大量的阴、阳离子，由于在开采的气层中会带出地层中的各种盐类和矿物质，因此废水中会含有CL^-、S^2-、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺和少量的重金属离子。

从以上分析可知，天然气行业高浓度生产废水，不仅含有有毒有害物质，油类，而且含有高分子难降解有机物，是一种比较难处理的有毒有害废水。

2、气田生产废水的水质水量及处理现状

通过对国内多家天然气净化厂生产工艺废水采集分析得出，该种废水中有机物浓度含量起伏波动大，COD_cr浓度高时达10000mg/L，低时小于2500mg/L，水质水量分布不均，对高浓度、中浓度、低浓度和生活污水的水量和水质数据汇总如下：

通过对大量文献资料的查阅和国内多家天然气净化厂气田生产废水处理工艺的了解，目前国内采用的气田废水治理工艺主要有：活性炭吸附法、生化法、氧化法、深井回注法、焚化炉灼烧法。这些处理方法都存在一定的缺点，主要为一次性投入大，处理成本高、出水水质波动大，时常超标。

通过对多家天然气净化厂气田生产废水处理工艺进行调研，其污水处理装置主要处理正常工艺装置排水和生活污水等中低浓度废水，对检修污水和事故排水等高浓度污水采用逐日掺和的方式进行处理。其缺点为：高浓度废水中高分子难降解有毒有害物质未脱除，生化处理效果低；处理周期长；稀释耗水量大，处理成本高；出水水质波动大，难以达标。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种天然气行业高浓度废水的高效深度处理工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种天然气行业高浓度废水的高效深度处理工艺，包括如下步骤：

步骤一、物化预处理：

（1）高浓度废水经常规除油后，按废水量的0.5～2.0%加入双氧水，在全混流间歇反应釜内，常温下反应4～10小时；

（2）按废水量的0.5～2.0%加入催化剂，进行催化氧化反应，反应时间4～6小时；

（3）加入废水量1～2%的硫酸亚铁，调节PH值为8～9，加入废水量0.002～0.005%的聚丙烯酰胺，进行絮凝反应，然后沉淀分离，沉淀时间1～2小时；

步骤二、经过物化预处理后的废水与中、低浓度气田废水和生活污水及初期雨排水混合，控制其CODcr为1500～2500mg/l，进入步骤三；

步骤三、生化处理：

（1）厌氧生化处理：

首先进行厌氧菌种的培养和驯化：培菌用水由淀粉配制，添加厌氧细菌生长所需的营养元素，控制CODcr:N:P=300:5:1，控制水样PH值为6.5～8.5；

废水进入折流板厌氧反应器进行连续厌氧处理，其中：折流板厌氧反应器为4～6室；进水控制其COD_cr为1500～2500mg/ L；控制进水流量2～6L /小时；泥水回流量2～4L /小时；反应温度20～38℃；水力停留时间36～60小时；

（2）好氧生化处理：