[发明专利]一种处理煤层气采出废水的工艺

说明书

本发明公开了一种处理煤层气采出废水的工艺，是一套集多效催化氧化、多效离子去除、絮凝沉淀与过滤为一体的成套工艺，经过均质；多效催化氧化，降低COD_Cr；多效离子去除，去除废水中的对废水中的氟离子与硫离子；絮凝沉淀、过滤，以聚合氯化铝（PAC）为絮凝剂，以聚丙烯酰胺（PAM）为助凝剂，对废水进行絮凝沉淀，经过絮凝沉淀后的废水SS＜5ppm，优于污水排放一级标准。

技术领域

本发明涉及一种采用催化氧化技术与电化学相结合处理煤层气采出水的工艺，属于水处理技术领域。

背景技术

煤层气俗称“瓦斯”，它是成煤过程中生成、并以吸附状态赋存于煤层的自储式天然气体。最新的全国煤层气资源预测结果显示，中国煤层气资源总量约为31.46 万亿立方米，与陆上常规天然气资源量相当，是继俄罗斯、加拿大之后的第三大煤层气储量国。

国家能源局下发《煤层气产业政策》，希望改变煤层气沉寂的发展态势，将煤层气产业发展成为重要的新兴能源产业。从国家重视程度看，煤层气已被纳入推动能源生产和消费革命的重要载体。能源局提出的发展目标是：“十二五”期间，建成沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘煤层气产业化基地。再用5~10年时间，新建3~5个产业化基地，实现煤层气开发利用与工程技术服务、重大装备制造等相关产业协调发展。

煤层气在采气过程中，会有部分水气被带入地表，称作采出水。煤层排水水质和水量因各地区水文地质条件不同而不同，通常，煤层气采出水具有较高的碱性，含有较多的钠、钡、重碳酸岩、铁，并有较强的导电性，且其中富含杂质气体和有毒、有害物质。影响采出水水质的因素很多，不同地区甚至同一地区不同埋藏深度，其水质也不一样。我国适宜大规模开发煤层气的地区多分布在华北、西北干旱地区，在当地产出水不仅是污染物而且是宝贵的水资源。若不对煤层气采出水做处理就对其进行粗放型外排，不仅污染了当地水资源与土地资源等环境，更是对极度缺水的当地环境造成了极大的浪费，因此如何合理有效的处理煤层气采出水同样我是我国的重点工程。

在实际调查中发现，部分井场未建防渗收集池，仅用泥沙围建临时集水池收集采出水，这样会造成采出水回渗入地下，如果采出水中含有污染物则可能对地下水环境造成污染。

我国的煤层气采出水主要分为三大类：① 局部地区的以悬浮物为主要污染物的采出水；② 在试生产阶段，通常采用压裂法提高煤层气的采收率，煤层气采出水中多含有压裂液，并由此造成采出水成分复杂，COD_Cr居高不下，增大处理难度；③ 在开采阶段，采气常伴有大量矿化度、高盐、硬度等指标居高不下的采出水，这些都增加了我国煤层气采出水的水质水量变化波动性，从而导致其处理难度增大。

所谓的煤层气采出水处理就是指通过物理的、化学的方法将水中的有害物质去除的过程。目前国内外有关煤层气采出水的处理研究与实际应用主要分为两大类，物理处理以及化学处理，其中物理处理包括冻结-解冻/蒸发（FTE）、反渗透（RO）、紫外光（UV）、离子交换、电容脱盐、反向电渗析法、蒸馏法，化学处理包括氯化处理、碘处理、高锰酸钾处理等。随着煤层气的开发，不同地点及煤矿的采出水水质差别也较大，使得煤层气采出水的水质波动较大，固定一种方法很难再将该废水处理达到污水排放标准或农用灌溉标准，究竟采取哪种处理技术，需要综合考虑环境和经济的共同效益。这就对煤层气采出水的处理工艺选择带来难题。

煤层气采出水的处理是利用是煤层气开采的主要环境问题，如果处理不好，会影响煤层气的开采，甚至会造成停产。如果合理利用，将为人类带来巨大经济效益。目前国内尚无成型的煤层气采出水处理技术，亟待一种成熟的水处理方法来处理煤层气采出水。