[发明专利]一种油气田作业废液处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种油气田作业废液处理方法及装置，将废液通过离心泵增压后经微泡射流空化氧化反应器产生微泡并发生空化氧化反应，切向进入旋流絮凝反应室产生旋流絮凝，进入小涡流絮凝反应室产生涡流絮凝，进入大涡流絮凝反应室产生水体颗粒物或胶体涡流絮凝并向上做塞流运动，在装置顶部溢流进入沉降室沉降，从废液出口排出，部分絮体溢流进入泡沫收集槽排出。装置采用微泡射流空化氧化反应器、旋流絮凝反应室、涡流絮凝反应室和沉降室与泡沫收集槽，使废液中有机污染物破胶、脱稳，并利用微泡接触介质作用，使微泡、微絮体在涡流场中接触絮凝，水体颗粒物絮凝反应粒度下限小，絮凝时间短，运行成本低，解决了废液破胶脱稳、絮凝问题。

技术领域

本发明涉及一种油气田作业废液处理方法及装置，尤其适用于油气田压裂返排液、钻井废水、洗井废水和酸化废液絮凝反应的处理，也适用于石油、化工废水的处理。

技术背景

油田为增产稳产会根据生产需要采取各种作业措施，如压裂、酸化、调剖、热洗等，这些措施会产生大量含有化学物质的油气田废液。油气田作业废液主要包括钻井废液、酸化和压裂废液以及其中两种或两种以上的混合废液。污染物种类为石油类，COD、SS、挥发酚、硫化物、氰化物、六价铬以及砷等，COD、SS与石油类三种污染物约占污染物排放总量的95％以上。油气田作业废液存在范围较广，排量变化大，污染成分复杂多变，会对生产现场及其周边环境造成较大的危害。

国内外油田压裂返排液处理的要求主要是达标排放和回注利用，所用方法有物理法、化学法、生物法和组合工艺等。国内油田作业废液通常采用混凝、中和、氧化、活性炭单独吸附或一体化处理。针对油田作业废液的水质特点，文献报导的处理技术很多，但很多技术还处在试验研究阶段，至今尚未找到一种大规模应用、经济和环境效益共赢的处理技术。油田作业废液成分复杂，体系多变，使用单一技术既彻底去除油田作业废液中的污染物，且成本较高，与实现产业化应用还有一定距离。

絮凝是常规水处理技术中应用最广泛的单元操作技术，是石油化工废水、油气田压作业废液处理工艺不可缺少的预处理环节，其效果直接影响后续工艺的处理效果、运行工况和费用成本。絮凝技术的发展使其在废液的处理效率、适用范围等方面都得到了显著的提高和发展。工业废水水质日趋复杂，如难降解有机工业废水呈现成分复杂、有机物浓度高，毒性大以及生物难降解物质多等特点，油田压裂返排液则具有污染物种类多、含量高，乳化程度高以及体系稳定等特点。因此，亟需强化水处理工艺过程，而强化絮凝过程需要提高两方面技术，一是发展新型高效絮凝剂，二是发展高效絮凝反应器。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种油气田压裂返排液、钻井废水、洗井废水和酸化废液等油田作业废液絮凝反应处理方法和装置，以解决油气田作业废液破胶脱稳、絮凝预处理的问题。

技术方案：本发明的一种油气田作业废液处理方法，将废液通过离心泵增压产生高速射流，经过微泡射流空化氧化反应器产生大量微泡并发生空化氧化反应，从底流向上斜切入口A切向进入旋流絮凝反应室进行旋流絮凝反应，之后，依次进入小涡流絮凝反应室下倒锥段、小涡流絮凝反应室中椎段和小涡流絮凝反应室上倒锥段进行涡流絮凝反应，再进入大涡流絮凝反应室进行水体颗粒物或胶体涡流絮凝反应，并向上做塞流运动，在大涡流絮凝反应室顶部溢流进入沉降室沉降后，从废液出口排出，部分絮体泡沫溢流进入泡沫收集槽，从泡沫出口排出。