[发明专利]一种油气田钻井废水提标外排处理方法及系统

说明书

本发明的目的在于提供一种油气田钻井废水提标外排处理方法及系统，属于油气田废水环保处理技术领域。其通过混凝沉淀、两级精密过滤预处理分离、臭氧催化氧化和多维电催化氧化等物理、机械、化学及电化学等多种手段有机结合，稳定深度去除钻井废水中COD、B0D₅、氨氮和总磷等基本控制项目指标，使钻井废水水质既能满足《污水综合排放标准》（8978‑1996）的一级标准的要求，也能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（18918‑2002）的一级标准中A类标准的要求，实现了油气田钻井废水高标准稳定处理、产水提标外排安全处置，是一种经济、高效的钻井废水提标外排处理的新技术、新方法。

技术领域

本发明属于油气田废水环保处理技术领域，具体涉及一种油气田钻井废水提标外排处理方法及系统。

背景技术

石油天然气行业常规和非常规油气勘探开发采用水基钻井液实施钻井工程而产生的钻井废水，是一种井位分散、水量相对较多，污染物成分复杂、含量高且难处理的油气田高浓度难降解有机废水。此类废水的污染特点是污染物种类多、含量高、胶体体系稳定、均质性差，其均质性随着井深、钻井液体系和储层地质岩性不同差异较大。钻井废水中主要含有机物、悬浮物、石油类、氨氮、磷酸盐、重金属盐、有机酚、硫化物和氯化物等污染物，是一种稳定的胶体体系。钻井废水若不采用高端的、先进的达标、提标等绿色环保技术处理，则无法实现稳定外排方式安全处置，既影响油气田开发属地周边生态环境安全，又严重制约油气勘探开发钻井工程的绿色安全施工。为此，许多研究人员都进行了努力和探索。

中国专利CN101190822B公开了一种用于高深井钻井污水处理工艺，其采用以混凝沉淀-一级氧化-生物处理-二级氧化为主体的处理工艺，并辅助以固液分离、酸碱调节及二级氧化后的深度处理工艺，该工艺需要进行生物培养驯化，存在处理步骤复杂，反应时间长的缺陷。

中国专利CN102295359B公开了一种深井聚磺泥浆钻井废水的处理方法，其采用了混凝-二次絮凝-活性炭吸附-氯酸盐氧化联合工艺，处理川东北和川西酸性气田深井超深井聚磺泥浆钻井废水，产水水质主要控制指标可达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的1级标准，实现了钻井废水达标处理和外排安全处置。但对BOD₅、氨氮、总磷的分离去除效果未作报道，而且采用活性炭吸附和无机氯酸盐氧化，存在着活性炭再生困难、药剂用量大和运行成本偏高等不足。

中国专利CN104045193A公开了一种快速有效降低油田钻完井废水COD的处理方法，废水经破胶、混凝、过滤处理后的钻完井废水进行铁碳微电解-芬顿氧化-活性炭吸附-氧化剂氧化(氧化剂包括高锰酸钾、次氯酸钠、漂白粉、过硫酸铵和过氧化钙)，如出水不合格，再进行一轮微电解-氧化-吸附-氧化过程处理。中国专利CN102992535A公开了一种石油天然气钻井废水现场达标处理方法，该方法是将废水混凝后，进行固液分离，再将分离后的废水进行铁碳微电解处理，最后进行高浓度臭氧氧化处理。中国专利CN100450944C公开了一种钻井废水处理方法，采用混凝-微电解-氧化除铁-活性炭吸附过滤-反渗透除氯措施，使废水处理达标排放或回用。以上公开的三种方法均存在着药剂加量大，操作工艺过于复杂、装备投资和占地面积大等问题。

中国专利CN103288249A公布了一种钻井废水电解催化氧化和电絮凝处理工艺及装置，该工艺是废水先电催化氧化再进行电絮凝。该工艺存在问题是废水中大分子有机物等降解主要发生在电催化氧化反应器中，电絮凝仅仅起到絮凝分离电催化氧化反应后的小分子有机物及机械杂质等，而不能直接絮凝分离原钻井废水中的大中分子有机物，其处理成本较高。

中国专利CN202594898U公开了一种钻井污水电化学处理装置，该装置主要由加药、电絮凝、污水分离和电催化氧化设备组成。该发明装置能有效降低钻井污水中的BOD₅、色度和悬浮物含量，但钻井废水处理后其主要污染物COD控制指标不容易稳定达到达标排放的数值。