[发明专利]回收油或气体并处理所得到的产出水的方法

说明书

发明背景

众多类型的废水或产出水具有相对高浓度的有机物、二氧化硅、硼、硬度、悬浮和溶解的固体。例如，油回收操作产生包括高浓度的这些污染物的水。如果将这样的废水或产出水排放或用于高纯度应用，例如通往锅炉或单程通过水蒸汽发生器的进料或过程水，则必须大大降低二氧化硅、总硬度、溶解的固体和有机物。

离子交换过程和反渗透过程已用于使产出水或废水脱盐。涉及操作反渗透系统的一些实践通常保持中性pH条件，其为约6-8的pH。在通过油和气体操作产生的进料水的情况下，跨反渗透系统的回收通常受限于由于二氧化硅的结垢或由于有机物的污损。也就是，进料水中的高浓度的二氧化硅倾向于使反渗透膜结垢，因为二氧化硅的浓度超过溶解度限度。超过溶解度限度的有机物也倾向于污损反渗透膜。由于二氧化硅的结垢和由于有机物的污损可导致反渗透单元的大量停车时间，需要频繁清洁、更换和维护。维护明显昂贵，并且停车时间昂贵且无效。

此外，在产出水的情况下，例如，设计用于除去二氧化硅和硼的过程。这些污染物通常以弱电离的盐、硅酸和硼酸形式存在，并且通常反渗透膜不能有效截留这些弱电离的盐。

因此，需要并且持续需要用于处理废水或产出水的经济的过程，其降低由于有机物的污损，降低由于二氧化硅的结垢，并且有效降低废水或产出水中的二氧化硅、有机物、溶解固体和硬度的浓度。

发明概要

本发明涉及一种用于处理衍生自油或气体回收操作的废物流或产出水的方法。产出水含有有机物、二氧化硅、硬度、溶解固体和悬浮固体。通过化学软化产出水降低产出水的硬度。在软化过程期间，废水的pH升高至超过10.5。随后将废水引向混合槽，在这里将其剧烈混合，以导致在其中形成晶体。使用过滤膜从废水除去游离的油(在一些情况下为乳化的油)和晶体。将至少一部分通过过滤膜产生的截留流再循环至混合槽。将膜流出物引向离子交换单元，在此从中除去残余的钙和镁硬度。将来自离子交换单元的流出物引向至少一个反渗透单元，在此从中除去溶解固体、有机物和硼。

本发明的其它实施方案包括在氨精加工器和/或氧化系统中处理反渗透膜流出物。

本发明的另外的实施方案包括在脱气系统或气体浮选系统中预处理产出水。

由细读以下描述和附图，本发明的其它目的和优点将变得显而易见和明显，附图仅用于说明本发明。

附图简述

图1A示意性说明得到产出水流用于本发明中的处理的过程。

图1示意性说明本发明的过程。

图2示意性说明包括双通路反渗透系统的本发明的过程。

图3示意性说明包括氨精加工器的本发明的过程。

图4A-4B示意性说明包括氧化系统的本发明的过程。

图5A-5B示意性说明包括换热器和冷却塔的本发明的过程。

图6A-6B示意性说明包括预处理脱气系统的本发明的过程。

图7A-7B示意性说明包括预处理气体浮选系统的本发明的过程。

发明描述

本发明涉及一种用于处理通常含有有机物、二氧化硅、硼、溶解固体和悬浮固体的废水或产出水的废水处理过程。各种类型的废水可含有这些污染物。例如，在石油工业中，产出水通常包括这些污染物。本文使用的术语“产出水”是指在油或气体回收过程中与油或气体一起产生的水。通常，将油或气体与水分离，经分离的水称为产出水，其为废水的一种类型。本发明提出一种可用于处理各种类型和形式的废水(包括但不限于产出水和冷却塔泄料)的过程。

如本文随后描述的，本发明的过程需要在除去硬度的过程中化学软化废水。其后废水经受膜过滤和离子交换软化。将废水随后引导通过一个或多个反渗透单元。为了防止反渗透单元中膜结垢和污损，在反渗透单元的上游将防垢剂与废水混合，并且废水的pH优选保持超过10.5。废水可在氨精加工器和氧化系统中进一步处理。此外，可将废水引导通过换热器，使得在反渗透单元中处理之前冷却废水的温度。取决于在化学软化之前废水的品质，可在脱气系统或气体浮选系统中预处理废水。

在图1中，本发明的废水处理系统通常用数字10表示。该系统包括化学软化单元20、膜过滤器30、离子交换过滤单元40、筒式过滤器 50和至少一个反渗透单元60。