[发明专利]一种废液电絮凝除硬装置及方法

说明书

本发明提供了一种废液电絮凝除硬装置及方法。该废液电絮凝除硬装置包括缓冲调节池、电絮凝反应池、水质调节池和沉降分离池，其依次相连通；缓冲调节池内部设置有搅拌机；电絮凝反应池的入口处和内部分别设置有水质在线检测系统，该系统设置有自动采配水系统、多探头在线监测装置和微电脑程序控制模块，定期自动监测水质以及pH、TDS、ORP指标，并反馈到微电脑程序控制模块，实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制；电絮凝反应池采用铁或铝作为阳极材料，并采用脉冲式电源进行供电；水质调节池用于调节废液pH值；沉降分离池为斜管沉降分离池。本发明能够有效提高硬度离子的去除效率，使废液总硬度去除率稳定达到80％以上。

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，涉及一种废液电絮凝除硬装置及方法。

背景技术

油田生产作业过程中产生的作业废液主要包括酸化、压裂、洗井、试修井废液、钻井废水等，上述作业废液水质差别较大、污染成分较为复杂且多变。目前部分油田采用集中存放后调质处理的方式进行处置，经调质处理后废液中油、水、固三相实现分离，浮油经隔油处理后回收，底泥掺入固化处理剂后无害化处理，分离出水则进入联合站随采出水一并处理后回注地层。

但由于作业废液成分复杂，分离出水中石油类、悬浮物、易成垢离子等污染物负荷较高，极易造成对采出水处理工艺的冲击。此外，由于各类作业废液返排过程中由地层带出的易成垢离子较多，导致回注水中硬度离子含量较高，造成回注管网腐蚀和结垢现象严重，亟待在进入联合站的前端对作业废液进行深度处置，降低各类污染物负荷，降低对后续处理工艺的冲击。

针对作业废液高污染负荷的水质特性，国内油田作业废液处理技术多采用混凝(絮凝)、催化氧化法、气浮分离等多工艺组合方式，实现污染物去除和污水深度处理。其中化学混絮凝单元是作业废液处理过程中，去除悬浮物、胶体物质和可溶性有机物的关键环节，化学混絮凝过程通常采用以聚合氯化铝、聚合硫酸铁为主的混凝剂和以各类聚丙烯酰胺及其复配产品为主的絮凝剂为主要药剂。混絮凝过程也兼有部分除硬效果，通过合理控制反应终点pH值或在混絮凝过程中投加石灰/苏打等软化药剂，可实现硬度离子的有效控制。

但由于多种来水水源的污染物负荷叠加和冲击性来水影响，作业废液污染负荷波动范围很大，因此在混絮凝处理环节，往往为了保证污染物去除效果，混絮凝药剂过量投加，造成污泥产生量大、药剂消耗多，不仅给后续污泥处理造成了压力，也使处理成本居高不下。在混絮凝过程中，专门投加除硬药剂往往会与前期加入的混絮凝剂发生反应，造成除硬药剂无法充分发挥作用，除硬效率降低。此外，由于聚丙烯酰胺等聚合物的过量投加，造成后续过滤等精细处理单元的滤料板结和堵塞情况增多。因此，选择一种高效脱稳分离工艺代替化学混絮凝工艺实现作业废液的高效污染物去除的需求十分迫切。

发明内容

针对油田混合作业废液高污染负荷、水质波动幅度大、分离出水易造成后续处理单元冲击的问题，本发明的目的在于提供一种作业废液电絮凝高效除硬方法。其以电絮凝工艺为主体工艺，通过合理控制反应条件，可实现悬浮物、硬度离子的高效去除，从而为后续深度处理和回注创造有利条件。

一方面，本发明提供一种废液电絮凝除硬装置，该废液电絮凝除硬装置包括缓冲调节池、电絮凝反应池、水质调节池和沉降分离池；

所述缓冲调节池、所述电絮凝反应池、所述水质调节池和所述沉降分离池依次相连通；

所述缓冲调节池内部设置有搅拌机；

所述电絮凝反应池的入口处和内部分别设置有水质在线监测系统，该水质在线监测系统设置有自动采配水系统、多探头在线监测装置和微电脑程序控制模块，通过自动采配水系统定期自动监测水质指标以及多探头在线监测装置监测pH、TDS、ORP指标，并反馈到微电脑程序控制模块，通过微电脑程序控制模块实现药剂添加、曝气强度和水质监测的连锁控制；

所述电絮凝反应池采用铁或铝作为阳极材料，并采用脉冲式电源进行供电；