申请日2015.12.28
公开(公告)日2017.07.04
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明涉及一种油气田含汞废水处理新工艺，属于治理废水技术领域。首先，废水经重力沉降罐及混凝絮凝装置去除废水中的悬浮物、漂浮物、部分油脂等杂质。然后，经加药反应后进入一次气浮装置，去除悬浮物、油脂和部分单质汞;剩余的废水通过溢流管进入pH调节罐，调节pH至8～9(呈碱性)，同时添加硫化物，然后将pH调节罐中的废水经泵提升至二次气浮装置，溢流废水经汞吸附装置吸附后达到国家一级排放标准。本发明的工艺合理、处理效率高、可靠性好，且能处理传统工艺所不能去除的污染物，主要针对油气田在开采、生产、处理及运输等过程中产生的含汞废水进行处理。
权利要求书
1.一种油气田含汞废水处理新工艺，其特征在于，具体工艺流程是：
(1)油气田含汞废水被收集到污水收集罐，进入重力沉降罐，通过添加破乳剂进行处理，去除废水中较大粒径的污泥，污泥进入污泥浓缩罐;
(2)经初级处理后的废水进入混凝絮凝装置，通过添加混凝剂、絮凝剂使得固体颗粒及部分油脂凝结成大的分子团，混凝絮凝装置内的废水由提升泵提升至一次气浮装置;
(3)经一次气浮装置处理后的废水通过溢流管进入pH调节罐，进行pH调节及硫化物沉淀，调节pH=8～9，pH调节罐中添加硫化物、混凝剂、絮凝剂，硫化物添加量比理论计算量多加50wt%;
(4)经pH调节罐处理后的废水经泵提升至二次气浮装置，二次气浮装置采用可逆纤维球过滤器，检测出水水质油、SS达到排放标准;二次气浮装置中的污泥，通过管路输送到污泥浓缩罐;
(5)经二次气浮装置处理后溢流的废水，经汞吸附装置吸附后达到外排标准，其中Hg≤0.05mg/L、COD<100mg/L、氨氮<15mg/L、SS≤70mg/L、含油量≤5mg/L、pH=6.0～9.0，流进外排水池，进行外排净化水;汞吸附装置中的污泥，通过管路输送到污泥浓缩罐;
(6)处理过程中产生的污泥储存在污泥浓缩罐中，污泥通过污泥螺杆泵提升至板框压滤机实现固体与液体的分离，固液分离器产生的液相压滤水回到污水收集罐，经脱水后的泥饼外运。
2.按照权利要求1所述的油气田含汞废水处理新工艺，其特征在于，步骤(1)中，较大粒径的污泥为悬浮物、漂浮物或部分油脂。
3.按照权利要求1所述的油气田含汞废水处理新工艺，其特征在于，步骤(2)中，一次气浮装置采用平流式气浮池、斜板式气浮池、过滤器一体化相结合的方式，在平流式气浮池、斜板式气浮池中的絮凝体与通过微气泡释放器释放的气泡充分混合接触，使水中的微小气泡粘附在絮凝体上，使絮凝体形成浮渣浮向水面，浮渣聚集后，由刮渣机刮入气浮泥槽，再通过管路输送到污泥浓缩罐;过滤器进行废水过滤后，一次气浮装置下层的清水一部分经溶气泵抽送供溶气水使用，一次气浮装置能够去除90wt%的悬浮物、40～50wt%的油脂和部分单质汞、有机汞。
4.按照权利要求1所述的油气田含汞废水处理新工艺，其特征在于，步骤(3)中，废水中有过量的S2-离子时，补加硫酸亚铁，与过量的S2-离子生成硫化铁沉淀。
5.按照权利要求1所述的油气田含汞废水处理新工艺，其特征在于，步骤(4)中，采用Thiol-SAMMS做吸附剂。
说明书
一种油气田含汞废水处理新工艺
技术领域
本发明涉及一种油气田含汞废水处理新工艺，属于治理废水技术领域。
背景技术
汞(Hg)，俗称水银，在常温常压下唯一以液态存在的金属，化学性质稳定，不溶于酸也不溶于碱。但是汞在常温下即可蒸发，汞蒸气及汞的化合物多有剧毒。汞及其化合物可通过呼吸道、消化道、皮肤进入人体，主要危害人的神经系统，由于汞排出缓慢，可在体内富集，长期摄入，会引起汞中毒。其中，金属汞主要以蒸气形式通过呼吸道被吸收，汞蒸气还可以通过血脑屏障，引起神经系统、消化系统及肾脏损害，严重时可引起汞中毒性脑病，甚至死亡;其化合物以粉尘态侵入人体呼吸道、消化道、皮肤粘膜，严重情况下可分布全身各器官，以肾脏含量为最高。对于汞的高渗透性，对于油气田产生及排出的气、水、固体废物中的汞含量应限制在国家允许的最高含量以内才能排放。
在油气田的开采、生产、处理及运输等过程中均会产生大量的含汞废水，比如：油气处理厂中的油水分离器装置、三相分离器装置及过滤器等都会产生大量的含汞废水。油气田含汞废水中可能含有单质汞(Hg0)、含汞悬浮物(HgS)、汞离子(Hg2+)和少量的有机汞。
目前，关于油气田含油污水处理系统的研究相对较多，国内外关于油气田污水的处理工艺已经发展到一定程度，已经研究出多种相对成熟的处理方法，如：水力旋流法、絮凝法、气浮法、电絮凝法、生物法、膜分离法等。然而，关于含汞气田污水处理技术及其应用的研究成果并不多，特别是在国内，含汞油气田污水处理技术的研究还处于起步阶段，常采用的处理技术是化学沉淀法，包括硫化物沉淀脱汞和混凝沉淀脱汞。国外含汞污水的处理普遍采用沉淀法、沉降/絮凝法、吸附法、离子交换法。吸附法和离子交换法适用于处理低含汞污水，国外厂家也相继开发出了一些新型高效多功能复合絮凝剂和吸附剂。膜过滤法处于试验阶段，没有大规模工业应用。因此，综上所述，目前国内急需稳定、高效的油气田含汞废水处理新工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油气田含汞废水处理新工艺，主要针对油气田在开采、生产、处理及运输等过程中产生的含汞废水进行处理。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种油气田含汞废水处理新工艺，具体工艺流程是：
(1)油气田含汞废水被收集到污水收集罐，进入重力沉降罐，通过添加破乳剂进行处理，去除废水中较大粒径的污泥，污泥进入污泥浓缩罐;
(2)经初级处理后的废水进入混凝絮凝装置，通过添加混凝剂、絮凝剂使得固体颗粒及部分油脂凝结成大的分子团，混凝絮凝装置内的废水由提升泵提升至一次气浮装置;
(3)经一次气浮装置处理后的废水通过溢流管进入pH调节罐，进行pH调节及硫化物沉淀，调节pH=8～9，pH调节罐中添加硫化物、混凝剂、絮凝剂，硫化物添加量比理论计算量多加50wt%;
(4)经pH调节罐处理后的废水经泵提升至二次气浮装置，二次气浮装置采用可逆纤维球过滤器，检测出水水质油、SS达到排放标准;二次气浮装置中的污泥，通过管路输送到污泥浓缩罐;
(5)经二次气浮装置处理后溢流的废水，经汞吸附装置吸附后达到外排标准，其中Hg≤0.05mg/L、COD<100mg/L、氨氮<15mg/L、SS≤70mg/L、含油量≤5mg/L、pH=6.0～9.0，流进外排水池，进行外排净化水;汞吸附装置中的污泥，通过管路输送到污泥浓缩罐;
(6)处理过程中产生的污泥储存在污泥浓缩罐中，污泥通过污泥螺杆泵提升至板框压滤机实现固体与液体的分离，固液分离器产生的液相压滤水回到污水收集罐，经脱水后的泥饼外运。
所述的油气田含汞废水处理新工艺，步骤(1)中，较大粒径的污泥为悬浮物、漂浮物或部分油脂。
所述的油气田含汞废水处理新工艺，步骤(2)中，一次气浮装置采用平流式气浮池、斜板式气浮池、过滤器一体化相结合的方式，在平流式气浮池、斜板式气浮池中的絮凝体与通过微气泡释放器释放的气泡充分混合接触，使水中的微小气泡粘附在絮凝体上，使絮凝体形成浮渣浮向水面，浮渣聚集后，由刮渣机刮入气浮泥槽，再通过管路输送到污泥浓缩罐;过滤器进行废水过滤后，一次气浮装置下层的清水一部分经溶气泵抽送供溶气水使用，一次气浮装置能够去除90wt%的悬浮物、40～50wt%的油脂和部分单质汞、有机汞。
所述的油气田含汞废水处理新工艺，步骤(3)中，废水中有过量的S2-离子时，补加硫酸亚铁，与过量的S2-离子生成硫化铁沉淀。
所述的油气田含汞废水处理新工艺，步骤(4)中，采用Thiol-SAMMS做吸附剂。
本发明的设计原理是：
本发明采用化学沉淀+絮凝吸附相结合处理工艺，该工艺涉及到重力沉降罐、混凝絮凝装置、一次气浮装置、pH调节罐、二次气浮装置、Thiol-SAMMS汞吸附装置等。废水中的汞主要是通过气浮装置和汞吸附装置去除的，最终达到外排标准。首先，废水经重力沉降罐及混凝絮凝装置去除废水中的悬浮物、漂浮物、部分油脂等杂质。然后，经加药反应后进入一次气浮装置，去除悬浮物、油脂和部分单质汞;剩余的废水通过溢流管进入pH调节罐，调节pH至8～9(呈碱性)，同时添加硫化物，然后将pH调节罐中的废水经泵提升至二次气浮装置，溢流废水经汞吸附装置吸附后达到国家一级排放标准。
本发明的优点及有益效果是：
1、与原有的化学沉淀法、沉降/絮凝法、吸附法、离子交换法相比，本发明提供了一种工艺合理、处理效率高、可靠性好的油气田含汞废水的处理新工艺，且能处理传统工艺所不能去除的污染物。
2、本发明可处理高浓度的油气田含汞废水，采用化学沉淀+絮凝吸附相结合处理工艺，处理过程不产生废渣、废气，不会带来二次污染，外排水可达到国家一级排放标准要求。
