[发明专利]采气废水脱硫净化预处理工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及一种采气废水脱硫净化预处理工艺。

背景技术

气田水是伴随天然气开采过程而产生的矿化度较高的地层水，且气井不同以及采气的阶段不同，气田水的水质水量差异较大。普光气田水成分复杂，色度深，并伴有强烈的恶臭，主要含有很高的硫化氢/物、油类、氯化物、悬浮物、矿物盐和有机物等污染物。

普光气田是我国已投产的规模量大、丰产最高的特大型海相整装气田。是国内探明高含H₂S和CO₂的最大气田。目前混合气产能进一步上升到150×10⁸m³/a的水平。大部分生产井采气过程中在井口产生废水，合计产生量约700～1000m³/d，这种废水量随着开采的深入会越来越多，废水中含有一定量的有机成分（硫醇、沥青质、石蜡等）和大量无机成分（如硫化氢、卤化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐）及泥沙等。该类废水具有成分复杂，组成差异大，气味恶臭、毒性强和含盐量大、有机物成分复杂浓度高、含有有毒硫化物（清溪双庙站点除外）等特点。

普光气田地处长江上游，距三峡库区近在咫尺。井口采气废水中硫化物超过排放标准数千倍，COD超标数十倍甚至近百倍，氯根超标高达100倍以上，此外还含有石油类、异常恶臭的硫醇和井下作业残液等。

目前普光气田对采气废水采用的处理方法是：通过普光地面集输工程的配套设施与污水处理站净化处理收集各个井口的采气废水，主要处理来自各采气站场井口废水。处理工艺流程主要是通过气浮、絮凝沉淀、过滤等方法分离出悬浮物固体，其液相通过氧化等一系列处理手段达到回注水标准后直接回注地层。由于受到多方面因素的制约，处理水回注能力有限，目前回注难以持久进行，已经影响到气田的正常生产。

对于高含盐高含硫化氢高COD和硫醇等复杂含硫化合物的采气废水的彻底达标排放处理和资源利用，国内尚未见报道，目前是国内外的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采气废水脱硫净化预处理工艺，解决现有废水处理方法无法彻底去除采气废水中的硫化氢的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

采气废水脱硫净化预处理工艺，包括以下步骤：

（1）采用化学氧化法去除采气废水中的硫化氢；

（2）采用混凝过滤法分离采气废水中的胶体硫和其中的机杂悬浮物。

进一步地，所述步骤（1）具体实现方法如下：

a1、在储罐中注入采气废水，蒸汽加热至40℃，然后流入氧化反应罐中；

b1、在氧化反应罐中加入适量硫酸调节采气废水的pH至4.8～5.5，然后在采气废水中加入双氧水，充分搅拌10min；

c1、控制温度在38～42℃的范围内，充分搅拌反应1h，采气废水中的硫化氢即可完全转化为胶体硫，从而实现脱硫。

再进一步地，所述步骤（2）具体实现方法如下：

a2、将脱硫后的采气废水通入絮凝混合罐中，再加入聚合氯化铝，然后加入10%～20%浓度的烧碱溶液调节pH为8.3～8.7，充分快速搅拌2～5min，使PAC充分水解形成多聚的Al₁₃（Al₁₃O₄(OH)₂₄ ⁷⁺）水解物产生混凝；

b2、加入分子量为800万阳离子度为25%的PAM絮凝，然后缓慢搅拌1～3min，使絮凝物凝结为絮团；

c2、通过隔膜泵将采气废水全部打入进板框过滤机，保持板框压力为2.0NPa，使絮凝物和机杂与废水分离。

更进一步地，所述步骤（a1）中双氧水的加入量是根据硫化氢含量而确定，具体是按照H₂S含量为10000mg/L时，加入30%的双氧水20kg。

本发明具有以下优点及有益效果：

（1）本发明采用以双氧水脱硫，加入盐酸调节氧化条件。使用的材料和化学氧化药剂安全无毒，脱除硫化氢彻底，避免H₂S进入空气中造成二次污染，给现场和周边营造良好的工作生活环境。

（2）本发明采用PAC和PAM配合，絮凝处理废水中的胶体硫和悬浮物机杂等，加药量少、渣泥产生量少、反应时间短，净化效果好。

（3）本发明处理工艺流程合理，设备安装紧凑，占地面积小，方便与其他工艺配套使用；另外投资费用少、运行费用低、综合能耗低，环保效益和社会效益明显优于其它技术方案。

具体实施方式