基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法与流程

1.本发明涉及油田酸化废水处理技术领域，具体涉及基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法。


背景技术：

2.目前，对于油田施工产生的油田酸化废水，处理油气田酸化废水恶臭的方法主要包括碱吸收法、喷淋法和生物法，以及直接向返排液中投放药剂。
3.碱吸收法为直接向装满返排液的废液池中添加氢氧化钠，该法可除去废水中的主要污染物质h2s,但对挥发性有机物的除去效果较差。喷淋法为用吸收液在废液池上方进行间歇式喷淋，将挥发出的气体进行吸收，从而降低恶臭浓度，该法现场应用效果不佳。生物法对废水ph依赖较高，且起效慢，因此应用也相对较少。
4.直接向返排液中投放药剂为直接向废水中投加除臭剂，破坏臭味分子的发臭基团，达到除臭的目的。当废水成分复杂，含有大量还原性物质时，其他非臭味还原性物质也会与除臭剂反应，且由于返排液的cod值过高，为达到除臭的目的需投入大量的除臭剂，除臭成本较高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，不仅能够解决除臭剂使用量大、成本高的问题，且除臭效果较好。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，包括以下步骤：
8.s1、对油气田酸化废水进行吹脱处理，使油气田酸化废水中的臭气脱离；
9.s2、将经过步骤s1吹脱的臭气依次进行碱洗、氧化清洗；
10.s3、向经过步骤s1吹脱的油气田酸化废水中加入药剂进行处理。
11.现有对油气田酸化废水恶臭的处理技术构思均是直接对废液进行处理，导致药剂用量、成本高。
12.本发明所述方法与现有处理技术最大的区别在于：
13.采用吹脱技术将油气田酸化废水中臭气吹出，使曝出的臭气和剩余废液进行单独处理，能够大大降低后续处理剂的用量，进而降低处理成本。
14.此外，本发明考虑到具体的应用对象为油气田酸化废水，由于恶臭成分复杂，经检测酸化废水恶臭气体主要为硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二乙硫醚等含硫有机物，即油气田酸化废水的主要成分有硫化氢及其他挥发性有机硫化物，因此，本发明采用先碱洗后氧化清洗的方式对臭气进行处理，碱洗采用的碱液能够对硫化氢等含硫化合物进行有效吸收，吸收率达99％以上，但对挥发性有机硫化物吸收效果较差，氧化清洗采用的氧化药剂溶液，对废水中代表性有机硫化物有较强的氧化能力，能够吸收挥发性有机硫化物。
15.试验证明，通过吹脱技术吹出油气田酸化废水中臭气后，废液的臭气等级可由5级
降低至2级，吹出的臭气依次经过碱洗、氧化清洗后，能够达到国家排放标准。
16.进一步地，步骤s1中，吹脱处理为向油气田酸化废水中导入气体进行吹脱。
17.具体地，处理时将酸化废水输送至密闭罐体中，然后向密闭罐体的底部导入气体对油气田酸化废水进行曝气处理实现吹脱，通过曝气的方式将恶臭物质从废水中驱离，再对恶臭气体进行碱吸收和氧化，从而达到除臭的效果。曝气不仅通过搅动液体使废水中恶臭物质快速释放，而且可作为恶臭气体在系统中前进的驱动力。
18.并且，后续的碱洗和氧化清洗均是在喷淋塔中进行，即整个处理过程不会导致臭气泄露挥发。
19.进一步地，所述气体为空气。
20.理论上任何安全的气体均可进行曝气处理，空气吹脱还在一定程度上增加了废水中的溶解氧，将氧化其中的部分还原性物质。
21.进一步地，吹脱处理的气液比大于等于2000:1。
22.例如：当油气田酸化废水为50ml时，将空气以1.8l/min的速率从低部通入其中，曝气时间大于等于60min。
23.进一步地，先将油气田酸化废水加热到40-45℃后再进行常温吹脱。
24.由于施工现场夏季和冬季的气温相差较大，因此探索了不同温度条件对吹脱效果的影响。常温吹脱为将废水加热到40℃后直接空气吹脱，冰水浴吹脱为先将废水加热到40℃后将填料塔放入0℃冰水中进行空气吹脱。如表1和图1结果显示，不同温度条件对吹脱效果的影响较小，由于冰水降低了废水的温度导致冰水浴处理后嗅味略小于常温吹脱，因此，不管是夏季还是冬季对油气田酸化废水的吹脱处理均可实现，当进行试验时，优选为常温吹脱。
25.表1不同温度条件对吹脱效果的影响
[0026][0027]
进一步地，步骤s2中，碱洗采用的碱液为30％的氢氧化钠溶液。
[0028]
进一步地，步骤s2中，氧化清洗采用的氧化药剂为硫酸亚铁、过硫酸钠和过氧化氢的混合物。
[0029]
进一步地，过硫酸钠、过氧化氢和硫酸亚铁的摩尔比为10：1：1.25。
[0030]
进一步地，氧化清洗的温度为50-60℃，反应时间为10-15min。
[0031]
通过本发明氧化药剂的设计和参数设计对对有机硫化物的除去率为70％-85％，具有较高的去除率。
[0032]
进一步地，步骤s3中，脱去臭气的油气田酸化废水，在搅拌状态下加入碱进行处理后泵入废液池存储，并在废液池中加入粉煤灰。
[0033]
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0034]
1、本发明首次提出了先对废液进行吹脱处理，将废液中臭气吹出，使吹出的臭气和剩余废液进行单独处理，为恶臭成分复杂的废气提供了新的处理思路。
[0035]
2、本发明采用吹脱技术将油气田酸化废水中臭气吹出，使曝出的臭气和剩余废液
进行单独处理，能够大大降低后续碱洗所用碱液、氧化清洗所用药剂的用量，进而降低处理成本，且吹出臭气后的废液的臭气等级已经很低，对其进行处理时，使用的试剂也较少。
[0036]
3、本发明采用空气吹脱还在一定程度上增加了废水中的溶解氧，将氧化其中的部分还原性物质，也能够在一定程度上降低药剂的使用量。
[0037]
4、本发明通过合理筛选碱液和氧化清洗所使用的药剂配方，以及清洗参数，能够提高对臭气的处理效果。
[0038]
5、通过本发明所述方法处理后的酸化废水的嗅味强度等级由5降到了2，达到了国标中相关污染物的厂界排放标准，且臭气处理后也能够达到排放标准。
附图说明
[0039]
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
[0040]
图1为同温度条件对吹脱效果的影响示意图；
[0041]
图2为水样codcr随吹脱时间的变化曲线图；
[0042]
图3为本发明方法实施时采用的装置的示意图。
具体实施方式
[0043]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0044]
实施例1：
[0045]
基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，包括以下步骤：
[0046]
s1、向油气田酸化废水的底部通入空气进行空气吹脱处理，使油气田酸化废水中的臭气脱离，其中，吹脱处理的气液比大于等于2000:1；
[0047]
本实施例通过曝气的方式将恶臭物质从废水中驱离，再对恶臭气体进行碱吸收和氧化，从而达到除臭的效果。曝气不仅通过搅动液体使废水中恶臭物质快速释放，而且可作为恶臭气体在系统中前进的驱动力；
[0048]
并且，本实施例采用的空气吹脱还在一定程度上增加了废水中的溶解氧，将氧化其中的部分还原性物质，利于后续对臭气和废液进行处理，能够在有一定程度上降低药剂的使用；
[0049]
s2、将经过步骤s1吹脱的臭气依次进行碱洗、氧化清洗，其中，碱洗采用的碱液为30％的氢氧化钠溶液，氧化清洗采用的氧化药剂为硫酸亚铁、过硫酸钠和过氧化氢的混合物，优选地，过硫酸钠、过氧化氢和硫酸亚铁的摩尔比为10：1：1.25，氧化清洗的温度为50-60℃，反应时间为10-15min；
[0050]
油气田酸化废水中硫化氢等硫化物可通过30％的氢氧化钠溶液吸收，吸收率达99％以上。对难以被碱液吸收的有机硫化物通过硫酸亚铁、过硫酸钠和过氧化氢的混合物进行吸收去除；
[0051]
s3、脱去臭气的油气田酸化废水，在搅拌状态下加入碱(氢氧化钠)进行处理后泵入废液池存储，并在废液池中加入粉煤灰。
[0052]
本实施例所述方法在实施时采用如图3所示装置实现：
[0053]
当酸化废水返排时，酸化废水通过热交换器后进行气液分离，输出的液体从顶部输入填料塔(泡罩托盘塔)从填料塔低部输出；输入液体后系统的臭气浓度检测单元随即打开吹脱装置(鼓风机)，空气从填料塔低部泵入，利用其搅动作用将返排液中恶臭物质进行驱离，通过系统控制流速保证返排液在填料塔中吹脱60min以上，排出的返排液进入搅拌器内，加入碱进行进一步处理后排放至废液池进行存放，经测试达到国家标准厂界污染物排放标准。被驱离的恶臭气体随空气的驱动进入碱洗喷淋塔，30％的氢氧化钠溶液将对其中的酸性气体进行中和吸收；未被吸收度恶臭气体随不断泵入的空气进入氧化喷淋塔，大部分有机硫化物将被氧化吸收，排出的气体通过臭气浓度检测单元，不符合排放要求则继续进行氧化吸收，达标后进行高空稀释排放进一步降低恶臭浓度。
[0054]
本实施例采用吹脱技术将油气田酸化废水中臭气吹出，使曝出的臭气和剩余废液进行单独处理，能够大大降低后续碱洗所用碱液、氧化清洗所用药剂的用量，进而降低处理成本，且吹出臭气后的废液的臭气等级已经很低，对其进行处理时，使用的试剂也较少，大大降低了处理油气田酸化废水中臭气的成本，且本实施例所述方法在实际使用时，采用的设备也相对简单，其设备可重复使用，不会增加过多的成本，利于工业化大规模推广。
[0055]
通过本实施例所述方法处理后的酸化废水的嗅味强度等级由5降到了2，达到了国标中相关污染物的厂界排放标准，且臭气处理后也能够达到排放标准。
[0056]
为了更好的说明书本实施例所述方法的技术优势，以下述的具体实验案例进行说明：
[0057]
洗瓶中加入适量固体小颗粒模拟填料塔，向其中加入50ml第四次取样的返排液，将空气以1.8l/min的速率从低部通入其中，输出的气体依次用30％的氢氧化钠溶液吸收，分别测定其cod
cr
及嗅味等级从而判断处理效果。
[0058]
分别设定吹脱时间为0min、20min、40min、60min、80min，反应温度40℃。用嗅味等级描述法判定洗气前、洗气后返排液及吸收液的嗅味等级，如表2结果显示，吸收液嗅味等级为0，吹脱0min返排液嗅味等级为4，吹脱20-40min嗅味等级降低至3,吹脱60-80min嗅味等级降低至2。测定处理前后返排液cod
cr
，如图2结果显示60min后cod
cr
脱除率为28.63％，除臭效果与药剂氧化法相当。综上，洗气法是处理废水恶臭中较为高效的方法。
[0059]
表2不同吹脱时间对废水cod
cr
及嗅味强度的影响
[0060][0061]
对于依次经过碱洗和氧化清洗的臭气的除臭效果未在试验中进行验证，由于在实际施工时，采用臭气浓度检测仪对臭气进行检测，达到了排放标准才排放，如没有达到排放标准，则继续回到氧化喷淋塔进行氧化处理，直到臭气浓度检测结果为达到排放标准。
[0062]
经过曝气处理或直接投加药剂对废液进行处理工艺的药剂用量对比如表3所示：
[0063]
表3药剂用量对比
[0064][0065]
曝气处理为实施例1所述过程，直接投加药剂为先直接在臭气浓度为5级的废液中添加30％的氢氧化钠溶液，然后再添加氧化剂组合物(过硫酸钠、硫酸亚铁和过氧化氢)使废液的臭气浓度减低至2级。
[0066]
由表3的数据可知，本发明通过采用曝气手段吹脱出臭气后再单独处理臭气和废液，药剂的用量明显低于直接对废液进行处理。
[0067]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、对油气田酸化废水进行吹脱处理，使油气田酸化废水中的臭气脱离；s2、将经过步骤s1吹脱的臭气依次进行碱洗、氧化清洗；s3、向经过步骤s1吹脱的油气田酸化废水中加入药剂进行处理。2.根据权利要求1所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，步骤s1中，吹脱处理为向油气田酸化废水中导入气体进行吹脱。3.根据权利要求2所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，所述气体为空气。4.根据权利要求2所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，吹脱处理的气液比大于等于2000:1。5.根据权利要求2所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，先将油气田酸化废水加热到40-45℃后再进行常温吹脱。6.根据权利要求1所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，步骤s2中，碱洗采用的碱液为30％的氢氧化钠溶液。7.根据权利要求1所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，步骤s2中，氧化清洗采用的氧化药剂为硫酸亚铁、过硫酸钠和过氧化氢的混合物。8.根据权利要求7所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，过硫酸钠、过氧化氢和硫酸亚铁的摩尔比为10：1：1.25。9.根据权利要求7所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，氧化清洗的温度为50-60℃，反应时间为10-15min。10.根据权利要求1-9任一项所述的基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，其特征在于，步骤s3中，脱去臭气的油气田酸化废水，在搅拌状态下加入碱进行处理后泵入废液池存储，并在废液池中加入粉煤灰。

技术总结
本发明公开了基于吹脱吸收处理油气田酸化废水恶臭的方法，包括以下步骤：S1、对油气田酸化废水进行吹脱处理，使油气田酸化废水中的臭气脱离；S2、将经过步骤S1吹脱的臭气依次进行碱洗、氧化清洗；S3、向经过步骤S1吹脱的油气田酸化废水中加入药剂进行处理。现有对油气田酸化废水恶臭的处理技术构思均是直接对废液进行处理，导致药剂用量、成本高。本发明采用吹脱技术将油气田酸化废水中臭气吹出，使曝出的臭气和剩余废液进行单独处理，能够大大降低后续碱洗所用碱液、氧化清洗所用药剂的用量，进而降低处理成本，且吹出臭气后的废液的臭气等级已经很低，对其进行处理时，使用的试剂也较少。少。少。


技术研发人员：李斌 刘爱红 刘源 袁勇 唐春凌
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/23